High-value recycling of kaolin for preparation of ladle thermal insulation materials
- 14.08.2025
- Original Paper
- Verfasst von
- Xiang Li
- Zhi Sun
- Wu-yang Shi
- Wei-wei Lu
- Ya-meng Wan
- Cheng-liang Ma
- Erschienen in
- Journal of Iron and Steel Research International | Ausgabe 11/2025
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Abstract
Diese Studie beschäftigt sich mit der innovativen Verwendung von Kaolin, einem natürlichen Aluminiumsilikat, zur Herstellung poröser Anorthit-Isoliermaterialien für Stahlpfannen. Die Forschung konzentriert sich auf vier Schlüsselbereiche: den Einfluss der Sintertemperatur auf Phasenzusammensetzung und Mikrostruktur, den Einfluss der Temperatur auf physikalische Eigenschaften wie Dichte, Porosität und Wärmeleitfähigkeit, den Einfluss der Sinterzeit auf die Eigenschaften des Materials und eine vergleichende Analyse des fertigen porösen Anorthits mit anderen Wärmedämmstoffen. Die Ergebnisse zeigen, dass Sintertemperaturen zwischen 1250 ° C und 1450 ° C Materialien mit einer offenen Porosität von 60,0% bis 66,6% hervorbringen, die hauptsächlich aus Anorthit bestehen. Die Studie identifiziert optimale Sinterbedingungen bei 1400 ° C für 3 Stunden, was zu einem Material mit einer offenen Porosität von 63,3%, einer Wärmeleitfähigkeit von 0,293 W / (m K) und einer Druckfestigkeit von 14,51 MPa führt. Diese Forschung unterstreicht das Potenzial von Kaolin als kostengünstiger und nachhaltiger Rohstoff für Hochleistungs-Wärmedämmungsanwendungen in der Stahlindustrie, der eine vielversprechende Alternative zu herkömmlichen Dämmstoffen darstellt.
KI-Generiert
Diese Zusammenfassung des Fachinhalts wurde mit Hilfe von KI generiert.
Abstract
Due to the global energy shortage, it has become essential to reduce energy consumption in the steelmaking process in order to promote the sustainable development of the metallurgical industry. The limitations of traditional ladle insulation materials were addressed by using kaolin as the main raw material in combination with foam-gelcasting technique for in-situ synthesis of porous anorthite thermal insulation materials. Concurrently, the effects of sintering temperature and time on the composition of the physical phases, microstructure and physical properties were elucidated. The results showed that anorthite was the main phase obtained in sintering temperature range of 1200–1450 °C, and edges of anorthite grains were well defined and well developed, presenting a plate-like morphology, which significantly improved mechanical strength of sample. The best overall performance was achieved at a firing temperature of 1400 °C and a holding time of 3 h. Compared to conventional ladle thermal insulation materials, samples developed herein showed excellent performance with a porosity of 63.3%, a compressive strength of 14.51 MPa, and an ultra-low thermal conductivity of only 0.29 W/(m K).
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- Titel
- High-value recycling of kaolin for preparation of ladle thermal insulation materials
- Verfasst von
-
Xiang Li
Zhi Sun
Wu-yang Shi
Wei-wei Lu
Ya-meng Wan
Cheng-liang Ma
- Publikationsdatum
- 14.08.2025
- Verlag
- Springer Nature Singapore
- Erschienen in
-
Journal of Iron and Steel Research International / Ausgabe 11/2025
Print ISSN: 1006-706X
Elektronische ISSN: 2210-3988 - DOI
- https://doi.org/10.1007/s42243-025-01584-4
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