Materiale refrattario: tipi, proprietà, applicazione

I processi tecnologici di produzione, così come il funzionamento delle unità termiche spesso implicano l'uso di materiali refrattari. La necessità di tale soluzione è dovuta ai requisiti per l'isolamento e la protezione degli oggetti target. I materiali speciali basati sulle materie prime minerali sono comunemente usati. L'uso di prodotti refrattari dotati di sufficienti proprietà di resistenza alla temperatura, che sono regolati da regolamenti.

Principali proprietà e caratteristiche dei refrattari

L'intero complesso delle qualità fisiche di un materiale è considerato dal punto di vista del suo comportamento sotto l'influenza delle alte temperature. La refrattarietà è una proprietà chiave che determina l'efficacia di un particolare prodotto. Viene espresso in un valore di soglia di temperatura, al raggiungimento del quale inizia il processo di deformazione. Il valore minimo per i materiali di questo tipo è 1580 ° C. Per materiali super-refrattari, questo valore supera i 3000 ° C. Viene inoltre presa in considerazione la proprietà della deformazione sotto carico. Indica l'integrità meccanica del prodotto, che è influenzata dalle alte temperature. In base a questa caratteristica, viene testato il materiale refrattario per le fornaci, che presenta uno stress da compressione. La resistenza meccanica viene calcolata sulla base della dipendenza dei processi di cambiamento della struttura sul carico di temperatura. Oltre alla resistenza termica, anche la protezione chimica è importante. Poiché i materiali refrattari in diverse condizioni operative devono essere contattati con ambienti chimici aggressivi, anche la capacità di resistere a questo tipo di distruzione viene inizialmente valutata. Gli specialisti, in particolare, emettono materiali che possono rimanere stabili quando esposti a sostanze acide, riducendo gas e scorie.

Classificazione per forma di consegna

Per facilitare l'uso di materiali refrattari, i produttori inizialmente danno loro una certa forma, ma esiste anche un intero gruppo di prodotti non modellati. La standardizzazione dei refrattari modellati comporta la produzione di piastrelle e lastre tradizionali. Tali tipi sono utilizzati nel supporto tecnico di pareti, soffitti, strutture, ecc. Anche i materiali con un fattore di forma individuale sono comuni. Tali prodotti sono realizzati con l'aspettativa di compiti applicativi altamente specializzati. Ad esempio, nella composizione di unità termiche, componenti di isolamento di attrezzature, in strutture di fornaci e motori. A loro volta, i materiali in lastre refrattarie hanno uno scopo universale e sono più spesso utilizzati per isolare i locali industriali. Per quanto riguarda i prodotti non modellati, vengono utilizzati come riempitivi. Di norma, questi sono materiali sfusi che riempiono nicchie tecnologiche precedentemente preparate.

Classificazione per composizione

Indipendentemente dalle dimensioni e dal fattore di forma, il refrattario deve svolgere efficacemente il compito principale sotto forma di protezione termica. La qualità di questa funzione dipende già dalle caratteristiche della struttura del materiale di fabbricazione. Quindi, ci sono gruppi di refrattari aluminosilicati, privi di ossigeno e fibrosi. Come materie prime utilizzate per il materiale alluminosilicato ossidi di silicio e alluminio. Nella produzione di isolanti termici senza ossigeno, vengono utilizzati, rispettivamente, componenti che non contengono composti dell'ossigeno. Tali elementi includono solfuri, siliciuri, nitruri, carburi, ecc. Sulla base di speciali sostanze sintetiche sono fatti di isolanti fibrosi. Questa categoria è ampiamente rappresentata da materiali in foglio refrattario formati da particelle policristalline o ad alto contenuto di allumina. Come modificante, talvolta viene aggiunto ossido di zirconio alla composizione delle preforme di fibre.

Classificazione dei refrattari al carbonio

Questo è un gruppo separato di materiali isolanti che viene combinato usando carbonio libero. I più comuni in questa famiglia sono i blocchi di grafite o carbone fatti di termoartrite e una miscela di coca cola. I tecnologi usano catrame di carbone e bitume per fornire un legame tra i componenti. I materiali di grafite, realizzati già da coke di petrolio, hanno caratteristiche simili a tali prodotti. Questo isolatore ha una struttura di grafite e basso contenuto di ceneri, e il livello di temperatura di cottura è di 2000 ° C. Pirographite tecnologicamente più sofisticata. Questo è un materiale refrattario, la cui produzione è realizzata durante la decomposizione di miscele di gas contenenti carbonio. Inoltre, oltre ai suddetti componenti degli isolanti termici al carbonio, i produttori utilizzano spesso materiali come chamotte, corindone, paste attivanti e sospensioni.

Refrattari refrattari

Si tratta di refrattari specializzati destinati ai forni di rivestimento. Esternamente, un tale prodotto può essere rappresentato in diverse forme. Lo standard è considerato la stessa piastra refrattaria, ma possono esserci altre variazioni - dipende dal design di un particolare forno, nonché dai parametri del bianco. Le basi della composizione sono componenti di alluminosilicato. Nel processo di cottura a temperature elevate, si forma la chamotte primaria, che viene poi schiacciata e integrata con una soluzione di argilla e acqua.

Le proprietà di fireclay includono non solo resistere a temperature estreme, ma anche l'innocuità del contatto con gli elementi tecnici delle caldaie e delle caldaie. Poiché molti refrattari per mantenere la funzione di isolamento sono dotati di speciali elementi chimici, non è consigliabile l'uso in condizioni di interazione diretta con determinati metalli. A sua volta, il materiale di argilla refrattaria sulla base di argilla refrattaria è sicuro per i materiali delle camere di combustione e per l'isolamento delle fodere.

Refrattario periclase

Tali isolanti sono anche chiamati magnesia, poiché la base della composizione è il solfato di magnesio. Sono ottenuti come risultato di un'operazione tecnologica non riscaldata. E se nel caso precedente, l'argilla refrattaria può essere rappresentata come argilla refrattaria, allora la periclasi è principalmente un prodotto metallizzato. È spesso usato come parte della lega su cui si basa il rivestimento del forno. Insieme al componente di magnesia, acciaio, rame e nichel possono essere inclusi in un tale complesso.

C'è anche una specie di isolanti resistenti al calore periclase-carbonio, che sono a base di polvere. Una piastra refrattaria realizzata sulla base di componenti periclasici, in particolare, può contenere circa il 25% di grafite e un legante fenolico in polvere. Questo tipo viene utilizzato nella protezione di superfici di forni elettrici ad arco e unità funzionanti con miscele di gas. Anche praticato è l'uso combinato di isolanti periclase e chamotte come parte di una singola struttura.

Vetro a prova di fuoco

L'unicità di questo materiale sta nel fatto che è in diversi tipi è incluso in quasi tutti i tipi di refrattari. Ad esempio, il vetro dell'acqua può essere considerato come un isolante fusibile nella progettazione di forni e caldaie, insieme a piastre metallizzate. Il vetro refrattario fibroso può essere parte degli isolanti di allumina. La versatilità strutturale del materiale determina la flessibilità. Tale vetro è spesso usato nei casi in cui è necessario produrre non solo protezione tecnica, ma anche decorativa.

Refrattari alla rinfusa

In sostanza, si tratta di prodotti in polvere che non subiscono uno stampaggio speciale. Non devono essere fusi o assemblati per ottenere dimensioni specifiche. Il tipo più popolare di rappresentazione di un gruppo di isolatori sfusi è una miscela refrattaria, ma esistono altre varianti. Tra questi ci sono sospensioni, elementi di grumo, polveri e paste. A seconda della consistenza, può essere semi-secco o asciutto e materiali plastici.

Per quanto riguarda l'uso, gli isolatori di massa vengono utilizzati come riempitivi. La miscela refrattaria non sagomata, ad esempio, è inclusa nella struttura della protezione dell'isolamento delle attrezzature in acciaio. Pertanto, le singole parti sono protette da danni da calore. forni open-hearth e mestoli d'acciaio. I refrattari alla rinfusa Melkofraktsionnye sono utilizzati negli edifici dei dispositivi di misurazione.

Argilla refrattaria

La protezione termica industriale basata su materiali argillosi appartiene al gruppo degli isolanti di argilla refrattaria. Ma in questo caso l'accento è posto su una combinazione equilibrata di elementi chimici, tra cui ossidi, quarzo, ceramica di allumina, ecc. Combinando anche i livelli di calcio, sodio e magnesio, l'ingegnere di processo può ottenere materiale refrattario con caratteristiche tecniche e operative diverse. Ad esempio, l'assorbimento d'acqua può essere del 5-15% e la refrattarietà raggiunge i 2000 ° C. Con una granulometria di 2 mm, l'utente può contare sulla protezione della muratura di 30 blocchi con un pacchetto di argilla da 20 chilogrammi. Ciò che è importante, i refrattari di questo tipo si asciugano rapidamente, consentendo la messa in funzione di forni e caldaie il prima possibile dopo la riparazione.

Applicazione refrattaria

La natura dell'applicazione è determinata dall'insieme di proprietà e dalla forma del prodotto specifico. La maggior parte dei refrattari è orientata sul rivestimento delle strutture del forno e delle strutture delle caldaie. Ciò consente di aumentare la durata utile dell'unità nel suo insieme o nella sua parte individuale. Utilizzare tali materiali nella produzione di abbigliamento. Qui possiamo notare il telone refrattario, che è anche degno di nota per resistenza all'usura e durata. Producono guanti, grembiuli e altri indumenti per l'industria e l'edilizia. In industrie più ristrette, ad esempio, nella fabbricazione di strumenti sopra menzionata, è possibile utilizzare sia prodotti in polvere che prodotti di stampaggio. Servono non solo a proteggere gli elementi del dispositivo da temperature elevate, ma anche a regolare la modalità termica in base ai requisiti delle condizioni di utilizzo del dispositivo.

conclusione

I mezzi refrattari nella forma moderna sono dotati di molte qualità aggiuntive. Tuttavia, non dovrebbero essere considerati come una protezione completa in caso di incendio. In primo luogo, il materiale refrattario standard nei suoi parametri tecnici non si basa su tali compiti. In secondo luogo, è inopportuno utilizzarlo in una qualità simile e da un punto di vista economico. Per contrastare l'incendio, ci sono altri tipi di isolanti, e i refrattari si concentrano ancora sulla creazione locale e mirata di una barriera a uno specifico effetto termico.