Korundum adalah bahan refraktori biasa. Corundum mempunyai rintangan suhu tinggi, kekuatan tinggi, kekerasan tinggi, penebat elektrik, rintangan kakisan dan sifat fizikal dan kimia yang lain. Ia digunakan secara meluas dalam industri refraktori. Takat lebur korundum adalah setinggi 2050 darjah, refraktori produk korundum berkualiti tinggi melebihi 1900 darjah, suhu pelunakan caj adalah kira-kira 1850 darjah, suhu perkhidmatan muktamad ialah 1950 darjah, dan perkhidmatan jangka panjang suhu ialah 1800 darjah . Walau bagaimanapun, pekali pengembangan haba korundum ialah 8.6, yang tergolong dalam bahan tahan kejutan haba sederhana. Kekerasan korundum ialah 9, yang hanya lebih rendah daripada berlian dan beberapa mineral sintetik yang sangat keras. Bahan mentah korundum boleh dibahagikan kepada korundum tersinter dan korundum bercantum mengikut proses pengeluaran.
1. Korundum tersinter
Korundum tersinter ialah klinker refraktori yang diperbuat daripada alumina (atau alumina industri) yang ditempa dan dibakar yang disinter pada suhu tinggi 1750 hingga 1950 darjah C. Korundum tersinter dengan kandungan al2oa lebih daripada 399 peratus , keliangan kurang daripada 4.0 peratus , dan ketumpatan pukal 3.55g · cm ³. Ia mempunyai kelantangan yang baik dan kestabilan kimia pada suhu tinggi, dan tidak berkarat dengan mengurangkan atmosfera, kaca cair cecair dan logam cecair. Kekuatan mekanikal dan rintangan haus adalah baik pada suhu bilik dan suhu tinggi.
1. Bauksit korundum tersinter
Korundum tersinter bauksit digunakan terutamanya dalam industri pelelas.
2. Alumina mensinter korundum
Industri refraktori biasanya digunakan: ia diperbuat daripada alumina industri dan disinter pada suhu tinggi. Untuk memudahkan pensinteran, alumina biasanya dihancurkan mikro sebelum dibentuk. Kehalusan alumina mempunyai pengaruh penting pada ketumpatan alumina tersinter. Kaedah membentuk termasuk bola penekan, penyemperitan vakum, padat, dsb. Ketumpatan pukal kosong harus dipertingkatkan sebanyak mungkin. Oleh kerana suhu penempaan adalah kira-kira 1750 ~ 1950 darjah, tanur berputar atau tanur menegak sering digunakan untuk penempaan dan pembakaran. Apabila kandungan Al2O3 rendah, ia juga boleh ditempa dalam tanur terowong.
3. Tabular corundum
Di bawah mikroskop, kristal berada dalam struktur kolumnar rata dan pendek, yang dipanggil korundum jadual dan berwarna putih. Ia boleh dihasilkan dengan kaedah pensinteran dan kaedah lebur elektrik. Pada masa ini, kebanyakan pasaran adalah korundum jadual tersinter. Tabular alumina, juga dikenali sebagai tabular corundum, adalah sejenis penghabluran semula yang disinter dengan cepat dan disinter dengan teliti pada suhu tinggi melebihi 1900 darjah - Struktur mikro Al2O3 mempunyai ciri-ciri berikut: - Kristal Al2O3 adalah kasar, dengan diameter median 40-200 µ m, dan morfologi dua dimensinya adalah rata dan berjalin antara satu sama lain; - Kristal Al2O3 mengandungi banyak pori tertutup bulat 5~15 µm; Terdapat sedikit liang terbuka, secara amnya 2 peratus ~3 peratus . Ia mempunyai kestabilan volum pemanasan yang sangat baik dan rintangan kejutan haba.
2. Korundum bercantum
Korundum bercantum elektrik diperbuat daripada alumina terkalsin atau bauksit, yang dicairkan dalam relau arka elektrik di bawah atmosfera pengurangan, dipisahkan daripada logam dan kekotoran lain, dan kemudian dipekatkan. Mengikut bahan mentah yang berbeza dan proses peleburan yang digunakan, varieti biasa ialah: korundum putih bercantum, korundum coklat bercantum, korundum bercantum padat (korundum keliangan rendah), korundum bersatu berasaskan bauksit (biasanya dikenali sebagai korundum alumina tinggi, korundum sub putih) dan zirkonium korundum.
1. Korundum putih
Ia juga dikenali sebagai "alumina bersatu". Ia diperbuat daripada alumina industri dengan mencairkan pada suhu tinggi dalam relau arka elektrik. Kandungan Al2O3nya tidak kurang daripada 99 peratus, bahan putih, blok, dan keliangan ketara ialah 6 peratus ~10 peratus. Fasa kristal utama ialah a-Al2O3. Kristal adalah jalur panjang dan berbentuk berlian, dan selalunya kristal rangka. Oleh kerana bahan mentah adalah sangat tulen, tiada tindak balas kimia dalam operasi relau elektrik, tetapi suhu cecair cair, kelajuan penyejukan, dan lain-lain mempunyai kesan yang besar terhadap struktur blok. Dari segi homogenisasi, adalah penting untuk mendapatkan bongkah yang padat mungkin. Terbentuk apabila Na2O dalam bahan mentah dipejal - Al2O3 mudah tertumpu di bahagian tengah blok, yang akan memberi kesan buruk pada refraktori dan bahan pelelas. Oleh itu, perhatian mesti diberikan kepada kandungan Na2O dalam bahan mentah. Di samping itu, terdapat sejumlah kecil nepheline dan kaca di dalam blok.
2. Korundum padat
Korundum bercantum padat diperbuat daripada alumina industri dengan mencairkan dalam relau elektrik dengan bahan tambahan. Peleburan hendaklah dikendalikan dengan ketat untuk mengawal pembentukan karbida yang berlebihan. Korundum bercantum padat berwarna kelabu, kelabu hitam atau putih kelabu dalam rupa, Al2O3 adalah lebih daripada 98 peratus, keliangan yang ketara pada umumnya kurang daripada 4 peratus, dan ketumpatan pukal lebih daripada 3.8g · cm 3. Fasa kristal utama ialah a -Al2O3, fasa kristal sekunder ialah FeTiO3, CaAl12O9, Ca3Si8O9, TiN, Ti4O7, dan sejumlah kecil fasa kaca. Kandungan C dalam korundum padat hendaklah Kurang daripada atau sama dengan 0.14 peratus dan harus dikurangkan sebanyak mungkin - Al2O3 dibentuk untuk meningkatkan kekuatan dan rintangan kakisan zarah korundum. Apabila karbida (Al4C3, Al4O4C, Al2C) terkandung dalam korundum bercantum, karbida boleh bertindak balas dengan air pada suhu bilik:
Al4C3tambah 12H2O→4Al(OH)3tambah 3CH4↑
Ini menyebabkan pembentukan serbuk zarah korundum bercantum. Penyediaan refraktori yang tidak berbentuk boleh menyebabkan badan binaan menjadi longgar, bengkak, atau retak dengan teruk. Korundum bercantum padat sering digunakan sebagai agregat dalam produk refraktori, dan penggunaannya dalam refraktori amorf semakin berkembang.
3. Korundum subputih
Korundum sub putih juga dipanggil korundum bercantum asas fantu atau korundum alumina tinggi. Ia dibuat dengan mencairkan bahan longgar bauksit gred khas yang dibakar ringan atau gred pertama dalam relau arka elektrik dengan reduktor, agen pengendapan, dll. Penampilan dan indeks fizikal dan kimia adalah hampir dengan korundum padat. Ia disediakan dengan mencairkan bauksit gred khas atau gred pertama di bawah suasana pengurangan dan keadaan terkawal. Semasa lebur, reduktor (karbon), precipitator (pemfailan besi) dan penyahkarburisasi (sisik besi) ditambah. Pada peringkat pertengahan dan awal peleburan, TiO2 dikurangkan dan dikeluarkan dengan reduktor berlebihan. Pada peringkat akhir peleburan, dekarburizer atau tiupan oksigen ditambah untuk mengeluarkan karbon yang berlebihan, untuk mendapatkan korundum putih. Indeks fizikal dan kimianya adalah serupa dengan indeks korundum bercantum padat, dan warnanya juga serupa. Secara amnya, kandungan Al2O3 adalah lebih daripada 97 peratus, dan keliangan ketara adalah kurang daripada 4 peratus; Kristal korundum biasanya berbutir, dengan saiz 1-15mm; Mineral kekotoran utama ialah kalsium heksaaluminat (CA6), rutil, aluminium titanat dan larutan pepejalnya. Walau bagaimanapun, terdapat sebatian titanium yang lebih tinggi dalam komposisi mineral, dan pekali pengembangan haba adalah lebih tinggi daripada korundum bercantum padat. Ia digunakan pada bahan refraktori tidak berbentuk, bata dapur letupan panas dan bata Al2O3-SiC-C.
4. Korundum coklat
Korundum coklat dibuat dengan mencairkan bahan terbakar cahaya alumina tinggi semulajadi dan bahan karbon dengan sedikit pemfailan besi dalam relau arka elektrik. Korundum perang berwarna perang, umumnya Al2O3 Lebih besar daripada atau sama dengan 94.5 peratus , SiO2 Kurang daripada atau sama dengan 3.5 peratus , TiO2 Kurang daripada atau sama dengan 3.5 peratus , Fe2O3 Kurang daripada atau sama dengan 1 peratus . Komposisi mineral terutamanya a-Al2O3. Bahagian tengah bentuk kristal adalah berbentuk berlian, berbentuk plat tebal dan zarah retak. Terdapat banyak kristal cair silikon oksida dan kalsium oksida di sekelilingnya, yang berbentuk plat panjang, dan butiran yang paling kasar adalah rangka seperti lamellae. Oleh kerana kekotoran belum disingkirkan sepenuhnya, korundum coklat juga mengandungi rutil dan fasa sekunder lain, serta fasa kaca, ferroalloy dan larutan pepejal. Warna korundum coklat sebahagian besarnya bergantung pada sisa titanium oksida dalam produk. Corundum coklat digunakan terutamanya sebagai pelelas. Dalam tahun-tahun kebelakangan ini, castable untuk pelari besi relau letupan bersaiz besar dan sederhana, agregat tanpa air untuk letupan besi dan bahan mentah untuk membuat bata korundum biasa (termasuk batu bata silikon karbida alumina tinggi) telah digunakan.
