Il materiale refrattario è un materiale composito resistente alle alte temperature e alla corrosione, ampiamente utilizzato in vari campi della produzione. Una delle principali applicazioni è nella produzione di acciaio come rivestimenti protettivi per siviere, forni di raffinazione e per controllare il flusso di metallo fuso.
Gli ossidi resistenti alle alte temperature devono essere sottoposti ad ambienti di lavoro molto estremi, tra cui ambienti corrosivi e alte temperature (la temperatura del metallo liquido supera i 1650 gradi). Durante l'uso, entrerà in contatto con metallo fuso, scorie di stampo e superfici ruvide. Insieme al verificarsi di corrosione e usura, avrà un impatto significativo sulla stabilità dei materiali refrattari e potrebbe portare a una riduzione della durata utile.
Per questo motivo, le proprietà fisiche e chimiche dei materiali utilizzati hanno un impatto molto importante sulla stabilità e sulla resistenza all'usura dei materiali refrattari durante l'uso, quindi scegliere il materiale giusto è fondamentale. La maggior parte dei refrattari è realizzata da una miscela di diversi tipi di materiali, come polveri ceramiche (ossidi), metalli reattivi o carburi, a volte con scaglie di carbonio/grafite scelte come prodotto finale.
01. Zirconio-mullite Il composto di zirconio-mullite (ZM) ha eccellenti proprietà ed è una materia prima comunemente usata nei materiali refrattari. La zirconia ha un'elevata resistenza alla fusione (Tfusione=2,715 gradi) e ha una speciale resistenza alla corrosione delle scorie. Inoltre, sia la zirconia che la mullite (Al2O3.SiO2) hanno coefficienti di dilatazione termica inferiori rispetto all'allumina o alla magnesia comuni, quindi la ZM viene utilizzata in applicazioni soggette a shock termico, come gli ugelli di colata continua. È realizzata con sabbia di zircone fusa (ZrO2.SiO2) e allumina (Al2O3) in un forno ad arco elettrico. Dopo la fusione, l'ossido liquido si raffredda e lo ZrO2 puro si separa dalla matrice di mullite con punto di fusione più basso.
02. Corindone marrone Il corindone marrone (BFA) è utilizzato in molte applicazioni refrattarie come mattoni refrattari, blocchi refrattari e ugelli legati al carbonio per colata continua. La bauxite, il minerale utilizzato per produrre allumina e alluminio, è composta da idrossido di alluminio e una serie di impurità (sodio, titanio, ferro e silicio). Poiché il minerale di vanadio contiene ematite (Fe2O3), caolino, anatasio (TiO2) e ilmenite (FeTiO3).
