definizione:
È un materiale non metallico con una refrattarietà non inferiore a 1580 gradi, buona resistenza allo shock termico e all'erosione chimica, bassa conduttività termica e basso coefficiente di dilatazione. La resistenza refrattaria si riferisce alla temperatura in gradi Celsius alla quale un campione conico di
il materiale refrattario può resistere all'azione delle alte temperature senza ammorbidirsi e sciogliersi senza carico. I materiali refrattari sono ampiamente utilizzati nella metallurgia, nell'industria chimica, nel petrolio, nella produzione di macchinari, nei silicati, nell'energia e in altri settori industriali. Sono utilizzati maggiormente nell'industria metallurgica e rappresentano il 50%-60% della produzione totale.
tipo:
Esistono molti tipi di materiali refrattari, che di solito sono suddivisi in materiali refrattari ordinari (1580~1770 gradi), materiali refrattari avanzati (1770~2000 gradi) e materiali refrattari di grado speciale (oltre 2000 gradi) in base alla loro refrattarietà; in base alle loro proprietà chimiche, sono suddivisi in materiali refrattari acidi, materiali refrattari medi e materiali refrattari di media qualità. Materiali refrattari resistenti e materiali refrattari alcalini. Inoltre, ci sono materiali refrattari per occasioni speciali.
Elemento:
I materiali refrattari acidi contengono ossido di silicio come componente principale e vengono comunemente utilizzati mattoni di silice e mattoni di argilla. I mattoni di silice sono prodotti silicei contenenti più del 94% di ossido di silicio. Le materie prime utilizzate includono silice, mattoni di silice di scarto, ecc. Hanno una forte resistenza all'erosione delle scorie acide, un'elevata temperatura di rammollimento sotto carico e il loro volume non si restringe o addirittura si espande leggermente dopo ripetute calcinazioni; Tuttavia, è suscettibile all’erosione da parte delle scorie alcaline e ha una scarsa resistenza agli shock termici. I mattoni di silice vengono utilizzati principalmente in apparecchiature termiche come forni da coke, forni per la fusione del vetro e forni per la produzione di acciaio acido. I mattoni di argilla sono costituiti da argilla refrattaria come materia prima principale e contengono dal 30% al 46% di allumina. Sono materiali refrattari debolmente acidi con buona resistenza allo shock termico e alla corrosione delle scorie acide e sono ampiamente utilizzati.
I materiali refrattari neutri sono composti principalmente da ossido di alluminio, ossido di cromo o carbonio. I prodotti a base di corindone contenenti più del 95% di allumina sono materiali refrattari di alta qualità con un'ampia gamma di usi. I mattoni di cromo con ossido di cromo come componente principale hanno una buona resistenza alla corrosione delle scorie di acciaio, ma hanno una scarsa resistenza agli shock termici e una bassa temperatura di deformazione sotto carico ad alta temperatura. I materiali refrattari carboniosi includono mattoni di carbonio, prodotti di grafite e prodotti di carburo di silicio. Hanno un basso coefficiente di dilatazione termica, un'elevata conduttività termica, una buona resistenza agli shock termici, un'elevata resistenza alle alte temperature e resistenza all'erosione da acidi, alcali e sale, in particolare acidi e alcali deboli. Buona resistenza, non bagnato da metalli e scorie, leggero. È ampiamente utilizzato come materiale di rivestimento per forni ad alta temperatura e viene utilizzato anche come rivestimento di autoclavi nelle industrie petrolifere e chimiche.
I materiali refrattari alcalini contengono ossido di magnesio e ossido di calcio come componenti principali e vengono comunemente utilizzati mattoni di magnesia. I mattoni di magnesia contenenti più dell'80%-85% di ossido di magnesio hanno una buona resistenza alle scorie alcaline e alle scorie di ferro e hanno una refrattarietà più elevata rispetto ai mattoni di argilla e ai mattoni di silice. Utilizzato principalmente in forni a focolare aperto, convertitori ad ossigeno, forni elettrici, apparecchiature per la fusione di metalli non ferrosi e alcune apparecchiature ad alta temperatura. I materiali refrattari utilizzati in occasioni speciali includono materiali a base di ossido ad alta temperatura, come allumina, ossido di lantanio, ossido di berillio, ossido di calcio, ossido di zirconio, ecc., e materiali composti refrattari, come carburi, nitruri, boruri, siliciuri e solfuri. eccetera.; i materiali compositi ad alta temperatura comprendono principalmente cermet, rivestimenti inorganici ad alta temperatura e ceramiche rinforzate con fibre.
Materiali refrattari comuni:
I materiali refrattari utilizzati di frequente includono mattoni AZS, mattoni di corindone, mattoni di cromo magnesia legati direttamente, mattoni di carburo di silicio, mattoni di carburo di silicio legati con nitruro di silicio e materiali refrattari non-ossidi come nitruri, siliciuri, solfuri, boruri e carburi. ;Ossido di calcio, ossido di cromo, ossido di alluminio, ossido di magnesio, ossido di berillio e altri materiali refrattari. I materiali refrattari isolanti comunemente utilizzati comprendono prodotti a base di diatomite, prodotti a base di amianto, pannelli isolanti, ecc. I materiali refrattari non sagomati comunemente utilizzati comprendono materiali per stuccatura di fornaci, materiali refrattari per pigiatura, materiali refrattari per colata, plastica refrattaria, fango refrattario, materiali refrattari per pistola, materiali refrattari per proiezioni, rivestimenti refrattari , calcinabili refrattari leggeri, ecc.
Materiali refrattari acidi
I mattoni di silice e i mattoni di argilla vengono utilizzati in quantità maggiori. I mattoni di silice sono prodotti silicei contenenti più del 93% di SiO2. Le materie prime utilizzate includono silice, mattoni di silice di scarto, ecc. I mattoni di silice hanno una forte resistenza all'erosione delle scorie acide, ma sono suscettibili all'erosione delle scorie alcaline. La sua temperatura di rammollimento del carico è molto elevata, prossima alla sua refrattarietà. Dopo ripetute calcinazioni, il suo volume non si restringe e nemmeno si espande leggermente, ma la sua resistenza agli shock termici è scarsa. I mattoni di silice vengono utilizzati principalmente in apparecchiature termiche come forni da coke, forni per la fusione del vetro e forni per la produzione di acciaio acido. I mattoni di argilla contengono il 30%~46% di allumina. Usano l'argilla refrattaria come materia prima principale. Hanno un grado refrattario di 1580~1770 gradi e una buona resistenza agli shock termici. Sono materiali refrattari debolmente acidi che sono resistenti alle scorie acide e hanno una vasta gamma di usi. Attualmente è il tipo di materiale refrattario più prodotto.
Materiali refrattari neutri
Le principali fasi cristalline nei prodotti ad alto contenuto di alluminio sono mullite e corindone. Il contenuto di corindone aumenta con l'aumento del contenuto di allumina. I prodotti a base di corindone contenenti più del 95% di allumina sono materiali refrattari di alta qualità con un'ampia gamma di usi. I mattoni cromati sono costituiti principalmente da minerale di cromo e la fase cristallina principale è la cromite. Ha una buona resistenza alla corrosione delle scorie di acciaio, ma scarsa resistenza agli shock termici e bassa temperatura di deformazione sotto carico ad alta temperatura. I mattoni al cromo-magnesia realizzati con minerale di cromo e magnesia in diverse proporzioni hanno una buona resistenza agli shock termici e vengono utilizzati principalmente come mattoni alcalini per tetti con focolare aperto.
I prodotti carboniosi sono un altro tipo di materiali refrattari neutri. In base alla composizione delle materie prime carboniose e alla composizione minerale dei prodotti, questi sono suddivisi in tre categorie: mattoni di carbonio, prodotti in grafite e prodotti in carburo di silicio. I mattoni di carbonio sono realizzati con coke di petrolio di alta qualità come materia prima, con catrame e asfalto come leganti, e vengono cotti a 1300 gradi in condizioni di isolamento dall'aria. I prodotti in grafite (tranne la grafite naturale) sono realizzati con materiali carboniosi mediante trattamento di grafitizzazione a 2500~2800 gradi in un forno elettrico. I prodotti in carburo di silicio utilizzano carburo di silicio come materia prima, aggiungono argilla, ossido di silicio e altri leganti e vengono cotti a 1350~1400 gradi. È inoltre possibile aggiungere carburo di silicio e polvere di silicio per realizzare prodotti in nitruro di silicio-carburo di silicio in un forno elettrico sotto atmosfera di azoto. I prodotti in carbonio hanno un basso coefficiente di dilatazione termica, un'elevata conduttività termica, una buona resistenza agli shock termici e un'elevata resistenza alle alte temperature. Non si ammorbidisce dopo un uso prolungato ad alte temperature, non viene corroso da acidi o alcali, ha una buona resistenza al sale, non viene bagnato da metalli e scorie, è leggero ed è un materiale di alta qualità resistente alle alte temperature. Lo svantaggio è che si ossida facilmente alle alte temperature e non deve essere utilizzato in un'atmosfera ossidante. I prodotti carboniosi sono ampiamente utilizzati nei rivestimenti dei forni ad alta temperatura (fondo del forno, focolare, parte inferiore del corpo del forno, ecc.) e nei rivestimenti dei forni per la fusione dei metalli non ferrosi. I prodotti in grafite possono essere utilizzati come rivestimenti per serbatoi di reazione e autoclavi petrolchimiche. I prodotti in carburo di silicio e grafite possono anche essere trasformati in crogioli per la fusione di rame, oro e leghe leggere.
Materiali refrattari alcalini
Rappresentato dai prodotti a base di magnesio. Contiene più dell'80%-85% di ossido di magnesio, con il periclasio come fase cristallina principale. Le principali materie prime per la produzione di mattoni di magnesia sono la magnesite, la magnesia dell'acqua di mare (che si ottiene calcinando l'idrossido di magnesio estratto dall'acqua di mare ad alte temperature), ecc. Ha una buona resistenza alle scorie alcaline e alle scorie di ferro. Il punto di fusione dell'ossido di magnesio puro arriva fino a 2800 gradi. Pertanto, la refrattarietà dei mattoni di magnesia è superiore a quella dei mattoni di argilla e di silice. Dalla metà degli anni '90, grazie all'utilizzo di convertitori ad ossigeno per la produzione dell'acciaio e all'utilizzo di forni alcalini a focolare aperto, la produzione di refrattari alcalini è progressivamente aumentata, mentre la produzione di mattoni in argilla e in silice è diminuita. I materiali refrattari alcalini vengono utilizzati principalmente nei forni a focolare aperto, nei convertitori ad ossigeno, nei forni elettrici, nella fusione di metalli non ferrosi e in alcune apparecchiature termiche ad alta temperatura.
I materiali di ossido come ossido di alluminio, ossido di lantanio, ossido di berillio, ossido di calcio, ossido di zirconio, ossido di uranio, ossido di magnesio, ossido di cerio e ossido di torio hanno punti di fusione tra 2050 e 3050 gradi.
Materiali compositi refrattari come carburi (carburo di silicio, carburo di titanio, carburo di tantalio, ecc.) nitruri (nitruro di boro, nitruro di silicio, ecc.) boruri (boruro di zirconio, boruro di titanio, boruro di afnio, ecc.) siliciuri (siliciuro di molibdeno, ecc.) e solfuri (solfuro di torio, solfuro di cerio, ecc.). Il loro punto di fusione è compreso tra 2000 e 3887 gradi e il più refrattario tra questi è il carburo.
Materiali compositi ad alta temperatura come cermet, rivestimenti inorganici ad alta temperatura e ceramiche rinforzate con fibre.
applicazione:
I materiali speciali utilizzati di frequente includono mattoni AZS, mattoni di corindone, mattoni di cromo e magnesia legati direttamente, mattoni di carburo di silicio, mattoni di carburo di silicio legati con nitruro di silicio, nitruri, siliciuri, solfuri, boruri, carburi e altri materiali refrattari non ossidici; ossido di calcio, ossido di cromo , ossido di alluminio, ossido di magnesio, ossido di berillio e altri materiali refrattari. I materiali refrattari isolanti comunemente utilizzati comprendono prodotti a base di diatomite, prodotti a base di amianto, pannelli isolanti, ecc. I materiali refrattari non sagomati comunemente utilizzati comprendono materiali per stuccatura di fornaci, materiali refrattari per pigiatura, materiali refrattari per colata, plastica refrattaria, fango refrattario, materiali refrattari per pistola, materiali refrattari per proiezioni, rivestimenti refrattari , calcinabili refrattari leggeri, fango da sparo, ecc.
prestazione:
Le proprietà fisiche dei materiali refrattari comprendono proprietà strutturali, proprietà termiche, proprietà meccaniche, prestazioni di utilizzo e prestazioni operative. Le proprietà strutturali dei materiali refrattari comprendono porosità, densità volumetrica, assorbimento d'acqua, permeabilità all'aria, distribuzione delle dimensioni dei pori, ecc. Le proprietà termiche dei materiali refrattari comprendono conduttività termica, coefficiente di dilatazione termica, calore specifico, capacità termica, coefficiente di conduttività termica, emissività termica , ecc. Le proprietà meccaniche dei materiali refrattari comprendono resistenza alla compressione, resistenza alla trazione, resistenza alla flessione, resistenza alla torsione, resistenza al taglio, resistenza all'impatto, resistenza all'usura, proprietà al creep, forza di adesione, modulo elastico, ecc. Le prestazioni dei materiali refrattari includono refrattarietà, temperatura di rammollimento del carico, cambio della linea di ricombustione, resistenza allo shock termico, resistenza alle scorie, resistenza agli acidi, resistenza agli alcali, resistenza all'idratazione, resistenza all'erosione di CO, conduttività e resistenza all'ossidazione. Aspettare.
