Kahverengi Erimiş Alümina Nedir?
Kahverengi Eritilmiş Alümina, 2000°C’nin üzerindeki sıcaklıklarda elektrik ark fırınında üretilen yapay bir aşındırıcı ve refrakter tanedir. Birincil hammadde, az miktarda kok ve demir hurdasıyla eritilen boksittir (bir alüminyum cevheri). Bu işlem, çoğunlukla % 94 ila %97 oranında alfa-alüminadan (Al₂O₃) oluşan, çok sert, yoğun ve kimyasal olarak kararlı bir kristal malzeme oluşturur . Geri kalanı ise güçlü ve birbirine kenetlenen bir kristal yapı oluşturan titanyum oksitler ve silikadan oluşur.
| KAHVERENGİ FÜZE ALÜMİNA BÖLÜK BOYUT | AL 2 O 3 DAKİKA | SIO 2 MAKSİMUM | TIO 2 MAKSİMUM | Fe 2 O 3 MAKSİMUM |
| 0-50 mm | %94,50 | 0,80% | %2,23 | %0,35 |
| 0-1 mm | %95,50 | 0,70% | %2,23 | %0,25 |
| 1-3 mm | %95,75 | 0,66% | %2,18 | %0,23 |
| 3-5 mm | %95,90 | 0,60% | %2,15 | 0,21% |
| 5-8 mm | 96.00% | 0,50% | 2.10% | 0,18% |
Mükemmel Bir Refrakter Malzeme Yapan Temel Özellikler
BFA’nın etkinliği fiziksel ve kimyasal özelliklerin güçlü bir birleşiminden kaynaklanmaktadır:
Yüksek Saflık ve Kimyasal Eylemsizlik: Yüksek Al₂O₃ içeriği sayesinde asit, cüruf ve erimiş metallerin saldırılarına karşı oldukça dayanıklıdır. Hem oksitleyici hem de indirgeyici atmosferlerde kararlıdır.
Olağanüstü Sertlik (Mohs 9): Elmas ve silisyum karbürden sonra ikinci sırada yer alan bu sertlik, üstün aşınma ve erozyon direnci anlamına gelir . Bu, refrakter kaplamaların katı yükler, gaz akışları veya karıştırma nedeniyle mekanik aşınmaya maruz kaldığı uygulamalarda kritik öneme sahiptir.
Yüksek Erime Noktası (~2050°C): Endüstriyel fırınlarda bulunan aşırı sıcaklıklarda bile sağlamlığını ve yapısal sağlamlığını korur.
Yüksek Mekanik Dayanıklılık: BFA taneleri yüksek soğuk ezme dayanıklılığına sahiptir ve yüksek sıcaklıklarda dayanıklılığını koruyarak refrakter astarın yapısal bütünlüğünü sağlar.
Mükemmel Hacim Kararlılığı ve Düşük Isıl Genleşme: Nispeten düşük bir ısıl genleşme katsayısına sahiptir, yani sıcaklık değişimlerinde daha az genleşir ve büzülür. Bu, ısıl stresi ve dökülme (çatlama ve soyulma) riskini azaltır.
İyi Isı İletkenliği: Bu özellik, astar boyunca verimli ısı transferine olanak tanır; bu da kok fırınları veya ısı eşanjörleri gibi belirli fırın tasarımlarında faydalıdır.
Kontrollü Tane Morfolojisi: BFA, belirli tane boyutu dağılımlarına göre kırılıp elenebilir. Bloklu, eş eksenli (uzun veya kıymıklı değil) tane şekli, düşük gözenekliliğe sahip güçlü, yoğun refrakter şekiller oluşturmak için çok önemli olan yüksek paketleme yoğunluğuna olanak tanır.
Refrakterlerde Nasıl Kullanılır?
BFA, monolitik bir tuğla olarak nadiren tek başına kullanılır. Bunun yerine, çeşitli refrakter formülasyonlarında kritik agrega bileşeni olarak görev yapar:
Agrega Olarak: Refrakter ürünün iskelet, yük taşıyıcı yapısını oluşturur. Taneler, daha ince tozlar ve bir matris fazı ile birbirine bağlanır.
Refrakter Tuğlalar/Şekiller: Bir fırının son derece zorlu pozisyonlarında (örneğin cüruf hatları, musluk delikleri, brülör blokları) kullanılan yüksek alüminyumlu tuğlaların ve şekillerin ana bileşenidir.
Monolitik Refrakterlerde: Astar oluşturmak için dökülen veya pnömatik olarak uygulanan dökme betonlarda, sıkıştırma karışımlarında ve püskürtme karışımlarında önemli bir agregadır.
Dolgu Maddesi Olarak: BFA’nın ince dereceleri, daha büyük agregalar arasındaki boşlukları doldurmak, yoğunluğu ve mukavemeti artırmak için kullanılır.
Yaygın Refrakter Uygulamaları
BFA esaslı refrakterler ağır sanayinin en sıcak ve en agresif ortamlarında bulunur:
Çelik Endüstrisi:
Pota Astarları: Özellikle cüruf hattında, aşındırıcı çelik cürufuna karşı direncin çok önemli olduğu yerlerde.
Tundiş Astarları: Sürekli döküm için.
Musluk Blokları ve Yolluk Sistemleri: Erimiş çeliğin kanalize edilmesi için.
Yüksek Fırın Kaplamaları: Belirli bölgelerde.
Çimento ve Kireç Fırınları: Yanma bölgesi ve diğer yüksek aşınma bölgelerinde aşınmaya dayanıklı astar olarak.
Demir Dışı Metal İşleme: Erimiş metal penetrasyonuna karşı direnci nedeniyle bakır, çinko ve alüminyum için fırınlarda kullanılır.
Yakma Tesisleri ve Atıktan Enerji Üretim Tesisleri: Korozif baca gazlarına ve alkali cüruflara karşı direncin gerekli olduğu yerlerde.
Cam Eritme Fırınları: Rejeneratör kontrol fırınlarında ve cam eriyiğiyle doğrudan temas etmeyen diğer alanlarda kullanılır.
Petrokimya Sanayi: Yüksek sıcaklık ve basıncın bulunduğu reformer ve krakerlerde.