01.AL2O3
Punctul de topire al corindonului (AL2O3) este de 2050 de grade, densitatea este de 3,85 ~ 4,0 lg·cm{-3 și are o bună conductivitate termică și stabilitate chimică. Corindonul este adesea folosit ca particule de agregat în materialele de șanț de fier. În general, se crede că AL2O3 poate reduce activitatea zgurii și poate împiedica zgura să corodeze agregatele.
În ceea ce privește selecția particulelor de corindon, corindonul subalb are o densitate de volum și o rată de absorbție a apei foarte ridicate; corindonul dens are puține impurități și o rată de absorbție a apei relativ scăzută; iar corindonul maro are o rată de absorbție a apei relativ scăzută, deși are mai multe reziduuri. Când se utilizează corindon dens și corindon maro ca agregate, cantitatea de apă adăugatăturnabile refractareeste relativ scăzută, ceea ce are un efect mare asupra densității și coacerii turnabilului. Din perspectiva microstructurii, cristalele dense de corindon sunt mature și foarte dense; cristalele de corindon maro cresc și se dezvoltă relativ bine, dar nu sunt dense; corindonul sub-alb conține nu numai o mulțime de reziduuri, ci și o mulțime de fisuri mari și pori închiși, care afectează negativ stabilitatea șocului termic a materialului. Din perspectiva absorbției apei și a microstructurii, corindonul dens și corindonul maro sunt mai potrivite pentru turnabile de șanț de fier.
02.SiC
Carbura de siliciu este numită și corindon sau nisip refractar, cu o densitate de 3,17-3,47g·cm-3, o duritate Mohs de 9,2-9,6 și un punct de topire de până la 2827 de grade. Carbura de siliciu are o rezistență ridicată la impact, cu un modul de tenacitate de 4,76x10 5MPa la 25 de grade , o rezistență la tracțiune de 1,75 x 100 MPa și un modul de elasticitate de 2,8x10 5MPa la 1500 de grade . În plus, carbura de siliciu ar trebui să fie un material semiconductor cu conductivitate termică ridicată și coeficient de dilatare termică scăzut. Ca materie primă economică, SiC este utilizat pe scară largă în materialele refractare datorită performanței sale excelente.
SiC se va oxida la temperatură ridicată pentru a forma SiO2 și CO2. La 800 de grade, SiC se oxidează treptat pentru a forma SiO2; când temperatura este de 1000 de grade, SiC reacționează violent cu O2, formând mai multă fază lichidă de oxid de siliciu pentru a forma film de protecție din sticlă SiO2; la 1300 de grade, filmul de protecție din sticlă precipită treptat cuarțul și absoarbe apa și se extinde, provocând crăparea filmului protector și creșterea ratei de oxidare a SiC. La 1500 grade -1600 grade , filmul de protecție din sticlă SiO2 are o anumită grosime, care poate slăbi oxidarea continuă a SiC; când temperatura este de 1627 de grade, SiO2 reacționează cu SiC pentru a genera SiO și CO, astfel încât temperatura de utilizare a SiC nu trebuie să depășească 1600 de grade.
În turnabilul refractar cu șanț de fier, rezistența ridicată la uzură și rezistența mecanică ridicată a SiC pot rezista la eroziunea și deteriorarea materialului turnat prin fierul topit continuu la temperatură ridicată și zgura; în același timp, conductivitatea termică ridicată a SiC și coeficientul scăzut de dilatare termică pot rezista șocului termic repetat al fierului topit continuu la temperatură înaltă pe materialul turnabil și slăbesc daunele termice ale fierului topit asupra materialului turnat; în plus, reacția chimică dintre SiC și aer poate reduce oxidarea C în material turnabil, iar filmul de protecție de sticlă format după oxidarea SiC poate proteja, de asemenea, materialul de carbon din material turnabil, slăbind astfel deteriorarea oxidată a turnabilului.
03.C
C are o umectabilitate slabă, iar materialele pe bază de C au o rezistență bună la eroziunea zgurii și nu sunt ușor de lipit de fier; în același timp, C are o conductivitate termică mare, care poate rezista șocului termic al fierului topit la temperatură înaltă și al zgurii pe material turnabil, îmbunătățind astfel stabilitatea termică a materialului turnat; în plus, în anumite condiții, C și Si reacționează pentru a forma fibre de SiC, care au un efect de întărire asupra materialului turnabil. Cu toate acestea, materialele pe bază de C sunt ușor de oxidat la temperaturi ridicate și conțin anumite substanțe volatile, care au un efect negativ asupra densității materialului turnabil. Prin urmare, în dezvoltarea materialelor turnate de șanț de fier Ah03-SiC-C, ar trebui utilizate materiale C cu evaporare relativ scăzută și ar trebui adăugată o anumită cantitate de antioxidanți la materiale turnate.
Există multe surse de carbon pentru materialele refractare din șanț de fier, inclusiv asfalt, grafit, negru de fum și cocs. Cu excepția asfaltului, alte materiale sursă de carbon sunt materiale hidrofobe și folosesc mai multă apă în timpul construcției; în timp ce asfaltul aparține materialelor hidrofile și folosesc mai puțină apă în timpul construcției și au proprietăți bune de dispersie. De obicei, este folosit ca o sursă importantă de carbon pentru materialele turnate de șanț de fier Ah03-SiC-C. Cu toate acestea, asfaltul se evaporă după încălzire și, pe măsură ce adaosul de asfalt crește, crește și porozitatea aparentă a materialului turnabil. Prin urmare, este foarte important să se controleze cantitatea de asfalt adăugată la șanțul de fier turnat.
