크롬 커런덤 캐스터블

크롬 커런덤 캐스터블은 주로 강옥 및 산화크롬과 같은 고강도 내화성 원료와 미세 분말을 첨가하여 만들어집니다. 이 재료는 복합 커런덤 캐스터블 시리즈에 속하며 중성 내화 캐스터블로 분류됩니다. 이는 굵은 골재, 잔 골재, 분말을 특정 비율로 혼합하고 정밀하게 측정된 결합제 및 첨가제로 구성됩니다.

이러한 캐스터블은 주조 및 성형 분야에 적합합니다. 시공 시 바인더, 경화제, 적정량의 물을 혼합물에 첨가하여 유동성이 우수한 캐스터블을 만듭니다. 기존 커런덤 캐스터블에 비해 사용 수명이 더 깁니다.

 

 

 주요 원자재

 

 크롬 커런덤 집계:

기본 재료: 공업용 알루미나(Al2O₃ 99% 이상)에 Cr2O₃ 5~15%를 혼합하여 고온용해(2000도 이상) 또는 소결 가공한 것입니다.

주요 결정상: -Al2O₃(커런덤) 및 크롬커런덤 고용체(Cr2O₃가 용해된)소량. 조밀한 결정 구조와 증가된 격자 왜곡은 화학적 안정성을 향상시킵니다.

색상: Cr2O₃ 함량에 따라 연한 빨간색부터 진한 빨간색까지 다양합니다.

 

 바인더:

저온 경화 및 고온 접착을 제공하는 칼슘 알루미네이트 시멘트, 인산염(예: 인산이수소알루미늄), 규산염 등이 포함됩니다.

 

 미세분말:

커런덤 미세분말, 실리카흄, 크롬 커런덤 미세분말 등을 사용하여 모공을 채워 밀도와 강도를 향상시킵니다.

 

 첨가제:

작업성 및 고온 성능을 높이기 위해 분산제, 감수제, 산화 방지제(예: 금속 알루미늄 분말)를 첨가합니다.

 

 구조적 특성

골재와 매트릭스는 세라믹 결합이나 공융 결합을 통해 치밀한 구조를 형성합니다. 이 구조는 고온에서 입계 유리상의 형성을 방지하고 슬래그 침투에 대한 강한 저항성을 제공합니다.

 

 

 고온 저항

서비스 온도: 1600-1800도, 이는 일반 커런덤 캐스터블(1500-1650도)보다 높습니다.
이유: Cr2O₃는 액상선온도를 증가시켜 고온에서 저융점 화합물의 생성을 억제합니다.

 

 침식 저항

슬래그 저항: 산성 슬래그(예: 유리 가마의 규산염 슬래그, 화학로의 황 함유 슬래그) 및 산화 분위기(예: 철강 제조의 FeO, VOx)에 대한 저항성이 뛰어납니다.
기구: Cr2O₃는 산성 산화물과 반응하여 고융점 크롬산염(예: Cr2O₃ + SiO2 → Cr2Si2O₇, 융점 1780도)을 형성하여 치밀한 보호층을 형성합니다.

산화 저항: 고온의 산화분위기에서 Cr2O₃는 안정적인 보호막을 형성하여 내부 Al2O₃의 산화를 방지합니다.

 

 열충격 안정성

크롬 커런덤 고용체의 낮은 열팽창 계수(~8×10⁻⁶/ 도)와 격자 뒤틀림으로 인해 열 응력이 감소합니다. 따라서 이 소재는 온도 변화가 빈번한 환경(예: 배치 가마)에 적합합니다.

 

 기계적 강도

실온 압축 강도: 80~150MPa

1400도 강도유지율 : 80%이상, 내침식성, 내마모성 우수

 

다른 캐스터블과의 비교:

재료 유형	주요 구성품	유리한 성능	일반적인 애플리케이션 시나리오
크롬 커런덤 캐스터블	Al₂O₃+Cr₂O₃	산성 슬래그, 산화, 고온 강도에 강함	유리가마, 야금산로
마그네슘-알루미늄 스피넬 캐스터블	MgAl2O₄+Al2O₃	알칼리성 슬래그 및 열충격에 대한 우수한 내성	철강 용광로, 시멘트 가마
일반 커런덤 캐스터블	Al₂O₃(90% 이상)	중~고온에서 내마모성 및 고강도	시멘트 가마 사이클론, 가열로

 

 

 

등급/사양		GDC-1	GDC-2	GDC-3
화학성분(%)	알2O3이상	90	93.5	96
	Cr2O3 이상	3	3	3
부피밀도(g/cm3) 이상	110도 x 24시간	3.05	3.10	3.15
선형 변화(%)	1500도 x 3시간	±0.5	±0.5	±0.5
분쇄 강도 (Mpa) 이상	110도 x 24시간	75	95	115
	1500도 x 3시간	85	105	125
HMO프 열간 파열 계수 (Mpa) 이상	110도 x 24시간	10	12	14
	1500도 x 3시간	12	14	16
분류 온도(도)		1670	1690	1710

 

 

 야금 산업

제강로(예: 탭핑 홀, 레이들 슬래그 라인): 고염기성 슬래그(CaO-SiO2-Al2O₃계) 및 FeO에 의한 침식을 방지합니다.

비철금속 제련로: 황이나 구리를 함유한 산성 슬래그(예: 구리/니켈 제련)로 인한 부식을 견딥니다.

 

 유리 산업

유리 가마의 고온 구역(예: 용융 구역, 흐름 채널): 규산염 용융물과 Na2O 증기에 의한 침식을 방지합니다.
이점: Cr2O₃는 Na2O와 반응하여 점성의 Cr-Na 규산염층을 형성하여 더 이상의 침투를 차단합니다.

 

 화학 및 세라믹 산업

화학로: SO2, HCl 등 산성가스 관련 공정에 적합합니다.

세라믹 소결로: 산화 조건과 잦은 열 순환에서도 잘 작동합니다.

 

 기타 고온 분야

극심한 부식 및 온도 저항이 요구되는 폐기물 소각로 및 내화 시험로와 같은 환경에서 사용됩니다.

 

 

 시공 포인트

Cr2O₃ 응집체와 매트릭스 재료가 균일하게 분포되도록 강제 작동 믹서를 사용하고 최소 6분 동안 혼합합니다.

Cr2O₃(~4.0g/cm3)의 밀도가 높아 골재 침강을 방지하기 위해 표면 출혈이 발생할 때까지 진동시킵니다.

 

 베이킹 과정

단계별 가열 과정을 따르십시오.

저온단계(<300°C): 유리수를 천천히 증발시킵니다.

중온단계(600~800도): 바인더 소결을 촉진합니다.

High-temperature stage (>1200도): 세라믹 본딩을 개발합니다.

Cr2O₃의 입계장력에 의한 응력균열을 방지하기 위해 급격한 가열이나 냉각을 피한다.

 

 

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