מצקת היא מיכל הכרחי בתהליך ייצור פלדה. עם הפיתוח המתמשך של טכנולוגיית הזיקוק, במיוחד העיבוד של LF ו-RH מחוץ לכבשן, תפקידו התפתח מהאחזקה הפשוטה ביותר של פלדה מותכת לתנור שמבצע פונקציית התכה מסוימת. פלדה מותכת שהייה במצקת במשך זמן רב תוביל בהכרח לאובדן טמפרטורת הפלדה המותכת, והמוליכות התרמית הגבוהה של בטנת המצקת תוביל לפיזור החום המחמיר של הפלדה המותכת, העיוות של מעטפת המצקת חמור יותר, קצב ירידת טמפרטורת המים מפלדה עולה, וכתוצאה מכך סיגים רציניים תלויים על קיר המצקת, גושים ופלדה קרה.
טמפרטורה נמוכה מופרזת, ואפילו מאלצת את המזיגה הסופית של המצקת, לא רק משפיעה על איכות בילט היציקה, שיעור התאוששות פלדה נמוך, אלא גם מגדילה את עלות הייצור. לכן, מצקת בידוד תרמי הופכת יותר ויותר לביקוש של מפעלי פלדה. המצב המבני של חומר עמיד למצקת בידוד הוא בדרך כלל צלחת בידוד קלה או צלחת ננו + שכבה קבועה יציקה + חומר עמיד שכבת עבודה.
לוח הבידוד עצמו צריך שכבה של חומר עקשן כדי להגן, החומר כדי להגן על חומר הבידוד מפני לחץ רב מדי, השני כדי להגן על חומר הבידוד אינו חורג מטמפרטורת השימוש (כגון חייב להיות מתחת ל-1000 מעלות צלזיוס), ואז השכבה הקבועה הניתנת ליציקה של המצקת היא החומר החשוב הזה. החומר האידיאלי העמיד בשכבה הקבועה של מצקת הבידוד התרמי צריך להיות בעל יציבות תרמית טובה, בידוד תרמי, עמידות בפני קורוזיה, יישום בטוח ואמין, מבנה שלם, חיי שירות ארוכים וכן הלאה. על מנת לשמור על ביצועי הבידוד הטובים של המצקת ולהפחית את ירידת טמפרטורת מי הפלדה, הביצועים של יציקת CA6 יציקה קלה וליציקה קלה הוערכו בהתאמה בעבודה זו והוחלו על המצקת, והושגו אפקט בידוד מקיף טוב יותר.
1. תהליך בדיקה
כיום, חומר השכבה הקבועה של המצקת נפוץ בעיקר ליציקת אלומיניום גבוהה, וחומר הגלם העיקרי הוא בוקסיט. ישנם החסרונות הבאים בשימוש של יציקה עקשן זה: ראשית, מוליכות תרמית גבוהה, וכתוצאה מכך אובדן אנרגיה במהלך השימוש; שנית, העמידות נמוכה, אם השימוש בשכבת העבודה אינו נורמלי, כאשר הפלדה המותכת נוגעת ישירות בשכבה הקבועה, ההסתברות לדליפת חדירה גדולה ומקדם הבטיחות נמוך; שלישית, צפיפות התפזורת גדולה יותר ומשקל המצקת הריקה גדול יותר. לכן, הדרישות המיוחדות לבידוד מצקת אינן מתקיימות, ויש לפתח סוג חדש של שכבה קבועה הניתנת ליציקה עם תכונות מקיפות מצוינות. במאמר זה מכינים ונבדקים יציקות CA6 יציקות קלות ומוליטות קלות.
1) חומרי גלם ותכנית בדיקה
CA6 ₃ (CaAl12O19, CA6) הוא שלב הסידן אלומינט עם התכולה הגבוהה ביותר במערכת CaO-Al₂O₃. נקודת ההיתוך שלו היא 1875 מעלות, מקדם ההתפשטות התרמית הוא 8.0×10-6 מעלות ⁻¹, צפיפות הנפח של החלקיקים היא 2.70g·cm⁻³, והנקבוביות הנראית לעין היא 26.8%. תכונת עקשן של החומר דומה לזו של קורונדום צלחת, והמוליכות התרמית היא רק 1/3 מזו של קורונדום. זהו סוג חדש של חומר גלם בידוד תרמי איכותי שצמח בשנים האחרונות. CA6 יציקה עשויה CA6 כמצרף, והמטריצה עשויה מאבקת קורונדום לוחית, אבקת תחמוצת אלומיניום ומלט סידן אלומינאט כחומר מקשר. צפיפות התפזורת של חלקיקי מולליט קל כדוריים היא 1.59g·cm⁻³, והנקבוביות לכאורה היא 38.9%. יציקה קלה עשויה מכדור מוליט קל מיקרו-פורוסי M70 כדורי כתצרף, וחלק המטריצה עשוי מאבקת קורונדום דקה, אבקת תחמוצת אלומיניום ומלט קלציום אלומינאט כקשרים כדי להבטיח עמידות טובה יותר לשחיקת סיגים ולשפר את בטיחות השכבה הקבועה. .