دیرگداز زیرکن (سیلیکات زیرکونیوم) به دلیل وزن مخصوص و نقطه ذوب بسیار بالا، نیازمند حاملی است که بتواند ذرات نسوز را تا زمان اعمال روی قالب در حالت تعلیق پایدار نگه دارد. در پوشانهای پایه آبی، خواص رئولوژیکی آب کنترل بهتری بر ایجاد ضخامت یکنواخت (Coating Layer) روی قطعات سنگین فولادی فراهم میکند. پس از تبخیر کامل آب، یک سد فیزیکی بسیار متراکم تشکیل میشود که مقاومت به نفوذ فلز مایع (Metal Penetration) و ماسهسوزی (Burn-on) را در دماهای بالای ریختهگری به حداکثر میرساند.
جدول زیر تفاوت عملکرد انحصاری دیرگداز زیرکن در دو بستر متفاوت را نشان میدهد:
| پارامتر فنی | زیرکن در بستر پایه آبی | زیرکن در بستر پایه الکلی |
| پایداری تعلیق (Suspension) | رسوبگذاری کندتر ذرات سنگین زیرکن به دلیل گرانروی ساختاری خمیر آبی. | تهنشینی بسیار سریع ذرات زیرکن؛ نیازمند همزدن مداوم و میکسر در حین مصرف. |
| ضخامتپذیری (Baume) | ایجاد لایه ضخیمتر و متراکمتر با یک بار اعمال (مناسب قطعات چند تنی فولاد). | لایه نازکتر؛ نیازمند اعمال چندمرحلهای برای رسیدن به ضخامت ایمن در قطعات سنگین. |
| نفوذ در شبکه ماسه | نفوذ عمقیتر حامل در بافت ماسه به دلیل زمان خشکشدن طولانی؛ چسبندگی مکانیکی قویتر. | نفوذ سطحیتر به دلیل تبخیر و اشتعال سریع حلال. |
| هدفگذاری صنعتی | قطعات سنگین فولادی، کانالهای لاندر، تولید غلتک، ملاقه ریختهگری. | ماهیچههای کلدباکس حساس، قطعات با محدودیت زمانی شدید در خط تولید. |
پایداری حرارتی دیرگداز زیرکن به عنوان یکی از محصولات پوشانهای نسوز پایه آب، این سوسپانسیون را برای شرایط کاری با دمای بالا و زمان انجماد طولانی بهینهسازی کرده است. بر اساس گریدها و فرمولاسیونهای صنعتی، کاربرد این پوششها در سه بخش اصلی تعریف میشود:
در قطعات فولادی با تناژ بالا، زمان طولانی تماس مذاب و قالب، ریسک نفوذ و ماسهسوزی را به حداکثر میرساند. اعمال پوشانهای خمیری زیرکنی (توسط اسپری، قلممو یا غوطهوری) و تبخیر کامل آب، سد فیزیکی متراکمی ایجاد میکند که مقاومت حرارتی لازم برای تحمل شوک حرارتی مذاب فولاد را تأمین میکند.
زیرکن در برابر مذاب آلومینیوم از نظر شیمیایی خنثی است. اعمال این پوشانها روی ملاقههای ریختهگری، کانالهای انتقال مذاب (لاندر) و ابزارآلات غیرآهنی، مانع از واکنش و چسبندگی آلومینیوم به دیوارهها میشود. این لایه محافظتی، تخریب نسوز تجهیزات را متوقف کرده و از ورود ناخالصیهای غیرفلزی به مذاب جلوگیری میکند.
فرآیند تولید غلتک به روش گریز از مرکز، جریان توربولانسی شدید و نیروی گریز از مرکز بالایی به دیواره قالب وارد میکند. پوشانهای تخصصی گریز از مرکز زیرکنی در بستر پایه آبی، به دلیل نفوذ عمیق در شبکه قالب و ایجاد چسبندگی مکانیکی قوی پس از خشکشدن، مقاومت سایشی بالایی در برابر جریان مذاب در حال چرخش ایجاد کرده و از شستهشدن (Washing) لایه نسوز جلوگیری میکنند.
این محصولات به صورت خمیری با دانسیته بالا عرضه میشوند و پس از رقیقسازی با آب و همزدن اولیه (جهت تعلیق ذرات سنگین زیرکونیوم)، بر اساس شرایط قطعه به یکی از روشهای زیر اعمال میگردند:
| روش اعمال | کاربرد متالورژیکی / هدف |
| اسپری (Spraying) | پوششدهی سریع و یکنواخت قالبهای بزرگ فولادی، ملاقهها و کانالهای مذاب آلومینیوم. |
| قلممو (Brushing) | افزایش ضخامت موضعی در سیستم راهگاهی و ترمیم نقاط تحت سایش. |
| غوطهوری (Dipping) | پوششدهی کامل و یکپارچه ماهیچهها در خطوط تولید پیوسته. |
ملاحظات رطوبتی پیش از بارریزی
تبخیر کامل آبِ حلال پیش از تماس لایه زیرکن با مذاب الزامی است. رطوبت محبوس در ماسه منجر به تبخیر انفجاری و تشکیل عیوب گازی (مک و پینهول) در قطعه میشود. جهت مطالعه تجهیزات حرارتی و استانداردهای خشککردن، صفحه پوشانهای نسوز پایه آبی را بررسی کنید