Główne czynniki wpływające na uszkodzenie trwałej wykładziny kadzimasy ogniotrwałesą podwójne.
Po pierwsze, wielokrotne użycie prowadzi do nadmiernego pękania. Jest to spowodowane naturalnym skurczem betonu lub nadmiernym dodatkiem wody powodującym nadmierny skurcz liniowy, który rozszerza się przy wielokrotnym użyciu. Podczas odlewania segmentowego beton na złączach nie tworzył jednolitej całości, czego skutkiem były pęknięcia poprzeczne, które rozszerzały się w trakcie użytkowania. Co więcej, wielokrotne użycie płyty azbestowej w pobliżu płaszcza kadzi powoduje powstawanie szczelin, uwalniając naprężenia w trwałej wykładzinie i powodując rozszerzanie się pęknięć. Po drugie, niewystarczająca wytrzymałość odlewu podczas demontażu kadzi powoduje uszkodzenia powierzchni. Testy porównawcze z różnymi ilościami dodatku wody dla betonów o niskiej-cemencie i wysokiej-tlenku glinu wykazały, że wraz ze wzrostem dodatku wody zwiększa się pozorna porowatość, podczas gdy gęstość nasypowa maleje, co prowadzi do spadku wytrzymałości na ściskanie i wytrzymałości na zginanie. Liczne badania porównawcze pokazują, że zwiększenie dodatku wody znacznie zwiększa stopień skurczu liniowego odlewu, co wzmacnia pęknięcia skurczowe powstające podczas użytkowania. Gdy zawartość wody w lanie nisko-cementowym wzrasta o 2%, na powierzchni próbki pojawiają się wyraźne pęknięcia skurczowe. Ponadto wraz ze wzrostem zawartości wody w betonie może wystąpić segregacja cząstek (cząstki tonące, podczas gdy proszek unosi się na wodzie). Obszary zawierające więcej proszku doświadczają zwiększonego skurczu, co prowadzi do nierównych naprężeń wewnętrznych i zwiększonej podatności na pękanie. Dlatego też można podjąć następujące środki w celu poprawy wydajności odlewów ogniotrwałych z trwałą wykładziną kadzi stalowych:
1. Kontroluj zawartość wody w betonie.
Im więcej dodanej wody, tym niższa wytrzymałość i gęstość odlewu, co skutkuje zwiększoną porowatością pozorną i skurczem-po wypaleniu. Dlatego też, zapewniając jego urabialność i funkcjonalność, należy zminimalizować zawartość wody w betonie, aby zagwarantować jego optymalną wydajność.
2. Skutecznie zapewnić ciągłość czasu budowy.
Obecnie odlewy trwałych okładzin stalowych odlewane są przy użyciu cegieł zamiast form, w sposób przerywany i segmentowy. Ogólnie rzecz biorąc, cała forma ceglana jest zbudowana z trzech sekcji. Po ukończeniu pierwszej sekcji rozpoczyna się odlewanie, po czym następuje budowa drugiej sekcji i tak dalej. Wysokie temperatury latem lub opóźnienia w odlewaniu ze względu na szczególne okoliczności mogą z łatwością doprowadzić do stwardnienia pierwszej sekcji materiału przed wylaniem drugiej sekcji, co skutkuje słabym wiązaniem pomiędzy dwiema sekcjami i poprzecznym rozwarstwieniem. Może to spowodować poprzeczne pęknięcia na złączach po użyciu. Dlatego w trakcie budowy należy zadbać o odpowiednie sklejenie, aby zminimalizować odstępy pomiędzy odcinkami odlewu.
3. Ustanowienie rozsądnego systemu pieczenia
Masy ogniotrwałe o niskiej zawartości cementu osiągają wytrzymałość poprzez hydratację i koagulację. Wymagania dotyczące wypiekania odlewów nisko-cementowych są stosunkowo rygorystyczne, zwłaszcza na etapie poniżej 300 stopni, kiedy wydalana jest duża ilość wody fizycznej i krystalicznej. Niewłaściwe pieczenie może łatwo spowodować odpryskiwanie i pękanie. Należy ustalić rozsądną krzywą pieczenia, aby zapewnić płynne usuwanie wody z uformowanej bryły. W zależności od grubości, po odlaniu pozostawić do naturalnego dojrzewania na 16-24 godziny, następnie piec z foremką przez około 3 dni. Po usunięciu formy ceglanej i zamontowaniu wykładziny roboczej piecz przez kolejne 16 godzin lub dłużej. Bez urządzenia do kontroli temperatury wyreguluj przepływ gazu, aby kontrolować temperaturę, zazwyczaj stosując niskie, średnie lub wysokie ciepło. Czas utwardzania dostosowywany jest w zależności od wielkości kadzi i grubości warstwy trwałej, zazwyczaj 60-80 godzin. Typowe czasy wypalania trzech rodzajów materiałów ogniotrwałych wynoszą odpowiednio 24 godziny, 24–32 godziny i 12–16 godzin.
4. Optymalizacja receptury trwałych betonów okładzinowych
Aby rozwiązać problem nadmiernego pękania, zoptymalizowano i udoskonalono skład odlewu: (1) Do matrycy dodano środek spieniający o niskiej-zanieczyszczeniach, aby zrównoważyć część skurczu odlewów ogniotrwałych w wysokich temperaturach. Dodatek środka spieniającego poprawił stabilność objętościową odlewu i zmniejszył zakres propagacji pęknięć po wielokrotnym użyciu. (2) Zwiększono górną granicę wielkości cząstek kruszywa w betonie z 8 mm do 12 mm. Badania wykazały, że wprowadzenie większych cząstek zmniejszyło zawartość wody o 0,5% i zwiększyło wytrzymałość na zginanie w temperaturze 1100 stopni o 2 MPa. Dzieje się tak, ponieważ obecność większych cząstek nie tylko działa jak szkielet, ale także zmienia kierunek długich pęknięć, pomagając zapobiegać propagacji pęknięć i poprawiając stabilność objętościową odlewu.
