جرم ریختنی کم سیمان یک نوع تخصصی از مواد نسوز است که در کاربردهای صنعتی با دمای بالا استفاده می‌شود. بر خلاف ریخته گری‌های نسوز معمولی که حاوی مقدار بیشتری سیمان به عنوان چسبنده یا بایندر هستند، ریخته گری‌های سیمانی کم با مقدار کمتری از سیمان فرموله می‌شوند. در عوض، آن‌ها برای دستیابی به خواص مورد نظر به دیگر عوامل اتصال دهنده و افزودنی‌های پیشرفته متکی هستند.
مواد نسوز حاوی آهک (CaO) می‌باشند که نشان دهنده نسوز بودن مواد ریخته گری است. هرچه میزان آهک کمتر باشد، قابلیت ریخته گری بهتر است. میزان آهک در جرم ریختنی با سیمان کم بین 2-1.5 % است. این میزان آهک باعث خصوصیات برجستنه در جرم نسوز کم سیمان نسبت به جرم معمولی می‌شود.
مقدار اضافه سیمان آلومینات کلسیم به عنوان بایندر حدود 1.3-1.2 جرم ریختنی معمولی است. ماتریس نسوز ریختنی با سیمان کم متفاوت از جرم‌های نسوز قدیمی می‌باشد. در ترکیب این محصول بیشتر سیمان آلومینات کلسیم با پودرهای بسیار ریز با ترکیب شیمیایی یکسان یا مشابه با اثر چسبندگی و اتصال بیشتر، جایگزین می‌شوند. بنابراین، این گونه ریخته گری‌ها متعلق به همزیستی فرآیندهای هیدراتاسیون و کواسرواسیون هستند.
کاهش محتوای سیمان در قالب‌های ریخته‌گری نسوز کم سیمان چندین مزیت از جمله بهبود مقاومت مکانیکی، مقاومت در برابر شوک حرارتی بهتر، افزایش مقاومت در برابر سایش و حساسیت کمتر به پوسته شدن در دماهای بالا را ارائه می‌دهد. این قالب‌های ریخته‌گری اغلب برای کاربردهایی انتخاب می‌شوند که عملکرد عالی در دماهای شدید، تغییرات سریع دما و محیط‌های خشن بسیار مهم هستند.
این محصولات دارای خواص فیزیکی عالی هستند. تخلخل کمتر، استحکام بالا و مقاومت سایشی خوب از ویژگی‌های جرم ریختنی با میزان سیمان کمتر است. به طور کلی این محصولات نیاز به نصب کنترل شده از جمله مخلوط کردن، اضافه کردن میزان آب و ویبراسیون دارند.
ریخته گری‌های نسوز کم سیمان معمولا در صنایعی مانند فولادسازی، پتروشیمی، تولید سیمان، تولید شیشه و فرآوری فلزات غیرآهنی استفاده می شود. توانایی آن ها در تحمل دماهای بالا و چرخه حرارتی، همراه با بهبود مقاومت آن ها در برابر حملات شیمیایی و استرس مکانیکی، آن ها را به گزینه ای ایده آل برای پوشش تجهیزات مختلف با دمای بالا مانند کوره ها، کوره ها، راکتورها و زباله سوز تبدیل می کند.
ویژگی جرم ریختنی با سیمان کم:
- عدم افت استحکام در هنگام گرم شدن
- استحکام بالا در دمای اتاق و دمای سرویس
- مقاومت در برابر سایش بهتر
- مقاومت بالا در برابر شوک حرارتی
- مقاومت بالا در برابر محیط قلیایی
کاربرد جرم ریختنی با سیمان کم:
- صنایع پتروشیمی
- کوره‌های شیشه‌ای
- لوله‌های تزریق زغال سنگ
- آستر کوره‌های حرارتی و کوره‌های القایی
- بلوک‌های بتنی نسوز
مشخصات فیزیکی:
| شکل ظاهری | پودری |
| مدت زمان نگهداری | 8 ماه |
| شرایط نگهداری | دور از رطوبت و نور مستقیم خورشید |
مشخصات مکانیکی:
| LCC40 | LCC 60 | LCC 80 | LCC 90 | LCC 97 | |
| مواد اصلی | خاک نسوز و بوکسیت | بوکسیت | بوکسیت | تبولار آلومینا | تبولار آلومینا |
|
چگالی ظاهری پس از خشک شدن در دمای 110°c (g/cm3)
|
2.25 | 2.42 | 2.8 | 2.9 | 3.01 |
| حداکثر دمای سرویس
C° |
1300 | 1640 | 1680 | 1700 | 1880 |
| ابعاد سنگدانه(mm) | 8 – 0 | 6 – 0 | 7 – 0 | 5 – 0 | 5 – 0 |
| درصد آب مورد نیاز | 6.6 – 5.6 | 6.8 – 5.6 | 6 – 4.8 | 6.9 – 5.8 | 4.8 – 3.8 |
| Al2O3 | 55.1≤ | 58.4≤ | 80.1≤ | 90.5≤ | 96.5≤ |
| SiO2 | 37.7≥ | 34.5≥ | 11.2≥ | 4.8≥ | 0.1≥ |
| Fe2O3 | 1.9≥ | 1.8≥ | 2.1≥ | 0.6≥ | 0.1≥ |
| TiO2 | 1.9≥ | 2.1≥ | 3.1≥ | 1.2≥ | 0.1≥ |
| Cao | 2.4≥ | 2.2≥ | 2.4≥ | 1.9≥ | 1.9≥ |
| Alkalis | 1≥ | 1≥ | 1≥ | 0.5≥ | 0.3≥ |
| مقاومت نهایی در دمای اتاق
(kg/cm2) |
550 –400
پس از خشک شدن در دمای C110° |
750 –550
پس از خشک شدن در دمای C110° |
800 – 650
پس از خشک شدن در دمای C110° |
900 – 700
پس از خشک شدن در دمای C110° |
900 – 700
پس از خشک شدن در دمای C110° |
| 700 – 500
پس از گرمایش در دمای C 1260° |
1000– 800
پس از گرمایش در دمای C1430° |
900– 750
پس از گرمایش در دمای C1430° |
1200– 900
پس از گرمایش در دمایC1600° |
1200– 900
پس از گرمایش در دمای C1600°
|