Электроплавленные корундовые кирпичи изготавливаются путём плавления оксида алюминия в дуговой печи с последующей заливкой расплава в формы заданной конфигурации. Основной процесс можно разделить на четыре ключевых этапа.
Технология производства электроплавленных корундовых кирпичей: процесс
1. Подготовка сырья
При использовании электроплавленного коричневого или белого корунда в качестве сырья, полученные слитки необходимо раздробить, а затем подвергнуть ручной сортировке для удаления примесей.
- Для коричневого корунда: удаляются включения ферросилиция (силиката железа) и другие посторонние компоненты.
- Для белого корунда: удаляются образующиеся на поверхности слитков пластинчатые кристаллы алюмината натрия (высокоглинозёмистый натрий) и другие легкоплавкие вещества. Эти примеси, имеющие меньшую плотность, обычно всплывают на поверхность корундового слитка, что облегчает их идентификацию.
Поскольку корунд может содержать незначительное количество вредных примесей, способных привести к неудовлетворительному спеканию или растрескиванию изделий, сырьё перед использованием необходимо подвергнуть предварительному обжигу. Не полностью удалённый ферросилиций при температуре 500–1000°C окисляется и разлагается на Fe₂O₃ и SiO₂, а минералы, содержащие титан, окисляются до TiO₂ (рутил) и т.д. Все эти реакции сопровождаются значительным увеличением объёма. Предварительный обжиг позволяет снять разрушающие напряжения, вызванные этими процессами разложения и окисления, и тем самым предотвратить растрескивание готовых изделий из-за расширения примесных минералов во время основного обжига.
2. Дробление и измельчение
Электроплавленные корундовые слитки имеют большой размер. Сначала их дробят с помощью дроп-молота или другими методами, затем измельчают и просеивают для разделения на фракции различной крупности с последующим раздельным хранением. Ввиду высокой твёрдости электроплавленного корунда его тонкий помол затруднён. Для этого следует использовать шаровые мельницы или вибромельницы с мокрым помолом до достижения размера частиц < 40 мкм или даже более тонкого помола < 10 мкм. Для удаления железа из гранулированного материала применяется электромагнитная сепарация, а для тонкоизмельчённого порошка используется кислотная промывка.
3. Дозирование, смешивание и формование
Составление зернового состава должно соответствовать принципу плотной упаковки. Применяется полидисперсный гранулометрический состав с уменьшением фракции промежуточных зёрен и увеличением количества тонкого порошка (включая определённую доля ультрадисперсного порошка), что способствует повышению плотности и улучшению спекания изделий. Добавляется определённое количество связующего, в основном такого как: фосфат алюминия, фосфорная кислота, алюмохромфосфат, целлюлоза, сульфитно-спиртовая барда и др. Наиболее перспективными являются активные фосфаты; в последние годы успешно применяется фосфат аммония. Шихта должна быть тщательно перемешана, влажность составляет примерно 3–4%. Путем прессования под высоким давлением получают плотные кирпичные заготовки.
4. Обжиг
Электроплавленные корундовые изделия отличаются высокой чистотой и трудноспекаемы, что требует температуры обжига выше 1800°C. Тип печи для обжига определяется масштабами производства. Наш завод оснащён комплексным оборудованием, способным одновременно удовлетворить потребности как в крупносерийных, так и в мелкосерийных заказах.
