Ugniai atsparūs liejiniaidažnai smarkiai sumažėja stiprumas esant vidutinei temperatūrai (paprastai 800 laipsnių -1000 laipsnių ar aukštesnėje). Tai daugiausia lemia dehidratacija, rekristalizacija ir fizinis rišiklio hidratų susitraukimas, dėl kurio susidaro porėta struktūra. Norint pagerinti ugniai atsparių medžiagų liejamų medžiagų stiprumą vidutinėje temperatūroje, galima sutelkti dėmesį į kelis pagrindinius matmenis: žaliavų proporcijas, rišiklio sistemos optimizavimą, priedų naudojimą ir statybos metodus. Toliau pateikiamos konkrečios tobulinimo strategijos:
I. Žaliavų optimizavimas ir cheminių reakcijų kompensavimas
Tai pats tiesiausias ir efektyviausias būdas. Svarbiausia yra panaudoti tūrio padidėjimą, atsirandantį dėl cheminės reakcijos, kad būtų kompensuotas susitraukimas sukepinimo metu.
1. Al₂O3 smulkių miltelių pridėjimas: labai svarbu įpilti atitinkamą kiekį smulkių Al2O3 (alfa aliuminio oksido) miltelių, kad aliuminuotų ugniai atsparius liejinius. Esant vidutinei temperatūrai, vyksta plėtimosi cheminė reakcija, kompensuodama stiprumo sumažėjimą dėl tūrio susitraukimo. Ypač kai rišiklis yra CA-70 aukšto-aliuminio oksido cementas, pridėjus šių smulkių miltelių, atsparumas vidutinei temperatūrai gali net padidėti, o ne jį sumažinti.
2. Aktyvių užpildų įvedimas: Grynas aliuminatinis cementas derinamas su silicio dioksido dūmais. 800{3}}1200 laipsnių temperatūroje silicio dioksido dūmai reaguoja su kalcio oksidu ir sudaro anortitą sutvirtinančią fazę, kuri gali veiksmingai padidinti atsparumą vidutinei temperatūrai apie 20%.
II. Sukepintuvų ir plečiamųjų medžiagų pridėjimas
Įvedant specifines mineralines žaliavas, galima pakeisti medžiagos sukepinimo elgesį arba tūrio stabilumą tarpinėje temperatūroje.
1. Minkšto molio (sukepinimo agento) pridėjimas: pridėjus 3 %-6 % minkšto molio, galima paskatinti liejamo medžiagos sukepinimą žemesnėje temperatūroje, pakeisti mikrostruktūrą ir taip padidinti vidutinės temperatūros stiprumą, net viršijantį orkaitėje džiovintą stiprumą.
2. Andalūzito naudojimas (aukštos temperatūros sutvirtinimas): nors andalūzitas pirmiausia veikia aukštoje temperatūroje (virš 1300 laipsnių), jei kompozicija yra tinkamai suprojektuota (sudėta smulkių miltelių pavidalu), mulitas ir SiO₂ perteklius, susidaręs jam irstant aukštoje temperatūroje, gali sudaryti antrinį mulitą, o tai labai padeda išlaikyti tarpinės temperatūros diapazoną.
3. Boro karbido naudojimas: Boro karbidas suminkštėja esant aukštai temperatūrai ir prilimpa prie dalelių paviršiaus, taip prisidedant prie tankinimo. Ant jo paviršiaus susidariusi B2O3 oksido plėvelė užtikrina atsparumą oksidacijai, o susidarę stulpiniai kristalai sumažina poringumą ir pagerina vidutinės temperatūros stiprumą.
III. Sujungimo sistemos tobulinimas:
Rišiklis yra ugniai atsparių liejinių „skeletas“. Tinkamo rišiklio pasirinkimas gali iš esmės pakeisti vidutinės temperatūros stiprumo silpnumą.
1. Naudojant didelio našumo{1}}cementą: kai tik įmanoma, reikia naudoti gryną kalcio aliuminato cementą (CA-70 arba aukštesnės klasės). Palyginti su paprastu CA-50 cementu, jis turi geresnį stiprumo išlaikymo greitį tarpinės temperatūros stadijoje.
2. Sudėtiniai rišikliai: cementas derinamas su cheminiais rišikliais (pvz., fosfatais) arba naudojami rišlūs rišikliai (pvz., silicio dioksido zolis ir aliuminio oksido zolis). Šie surišimo metodai sudaro stabilią tinklo struktūrą esant vidutinei temperatūrai, skirtingai nei gryni hidratacijos rišikliai, kurie dėl dehidratacijos linkę subyrėti.
IV. Mikrostruktūros ir dalelių dydžio optimizavimas:
Tam, kad vidinė medžiagos struktūra būtų kompaktiškesnė ir sumažintų defektų, naudojami fiziniai metodai.
1. Protingas dalelių dydžio pasiskirstymas: optimizuokite užpildų (pvz., korundo ir mulito) dalelių pasiskirstymą, vadovaudamiesi artimiausio sandarinimo principu, kad sumažintumėte vidinį poringumą.
2. Mikromiltelių technologijos įvedimas: Įpilkite atitinkamus kiekius aktyvinto aliuminio oksido mikromiltelių arba silicio dioksido mikromiltelių, naudodami mikromiltelių užpildymo efektą, kad sumažintumėte matomą poringumą, padidintumėte medžiagos tankį ir taip pagerintumėte stiprumą.
V. Konstravimo ir kietėjimo kontrolė:
Net ir naudojant geriausią ugniai atsparių liejinių medžiagų formulę, netinkama konstrukcija žymiai sumažins stiprumą.
1. Griežta vandens papildymo kontrolė: Per didelis vandens įpylimas žymiai padidins poringumą ir sumažins tankį. Maišant reikia griežtai laikytis gamintojo rekomenduojamo vandens kiekio.
2. Standartizuokite kepimo procesą: kaitinant vidutinės temperatūros stadijoje (ypač 900–1200 laipsnių), turi būti užtikrintas pakankamas laikymo laikas, kad hidratai visiškai išsausėtų ir persikristalizuotų, išvengiant įtrūkimų ar laisvos struktūros dėl per didelio kaitinimo.
