Белый электрокорунд (WFA) — это высокочистый синтетический абразивный материал, получаемый плавкой глинозема (Al₂O₃) в электродуговой печи. Благодаря своей твёрдости, термической стабильности и химической инертности он широко используется в производстве абразивов, огнеупоров, керамики и точного литья. Ниже представлен обзор процесса производства:
1. Сырье
Основным сырьем для WFA является прокаленный глинозем (Al₂O₃ ≥ 99,5%), получаемый методом Байера. Для уменьшения кристаллизации и повышения чистоты могут использоваться небольшие добавки, такие как оксид бора (B₂O₃).
2. Процесс плавки
Производство осуществляется в дуговой сталеплавильной печи (ДСП) с углеродистой футеровкой пода:
-
Загрузка: в печь загружается прокаленный глинозем.
-
Плавление: Электрическая дуга высокого тока (2000–3000 °C) плавит глинозем.
-
Снижение содержания примесей: остаточный кремний (SiO₂), оксид железа (Fe₂O₃) или диоксид титана (TiO₂) восстанавливается и удаляется в виде шлака.
-
Добавление оксида бора (необязательно): помогает уменьшить размер кристаллов α-Al₂O₳, повышая прочность.
3. Охлаждение и кристаллизация
-
После плавки расплавленный глинозем разливают в формы или медленно охлаждают в печи.
-
Контролируемое охлаждение обеспечивает образование крупных монокристаллов α-Al₂O₃ (структура корунда).
4. Дробление и переработка
-
Затвердевший блок глинозема измельчают, измельчают и просеивают до получения зерен разного размера.
-
Магнитная сепарация удаляет остаточные примеси железа.
-
Для получения высокочистых сортов может применяться дальнейшая обработка (промывка, обработка кислотой).
5. Контроль качества
-
Химический анализ: обеспечивает содержание Al₂O₃ ≥ 99,5% (меньше примесей, таких как SiO₂, Fe₂O₃, Na₂O).
-
Физические испытания: проверка твердости (по шкале Мооса 9), формы зерна и распределения размеров частиц.
Основные характеристики WFA
-
Высокая чистота (≥ 99,5% Al₂O₃)
-
Высокая твердость и прочность
-
Отличная термическая и химическая стойкость
-
Острая, угловатая форма зерна (идеально подходит для шлифования и резки)
Приложения
-
Абразивные материалы: шлифовальные круги с покрытием и на связке, наждачная бумага
-
Огнеупоры: Высокотемпературные футеровки печей
-
Керамика и полировка: прецизионные компоненты, притирочные пасты
-
Противоскользящие поверхности и покрытия