definição:
É um material não metálico com refratariedade não inferior a 1580 graus, boa resistência ao choque térmico e erosão química, baixa condutividade térmica e baixo coeficiente de expansão. A resistência refratária refere-se à temperatura em graus Celsius na qual uma amostra cônica de
o material refratário pode resistir à ação de altas temperaturas sem amolecer e derreter sem carga. Os materiais refratários são amplamente utilizados na metalurgia, indústria química, petróleo, fabricação de máquinas, silicato, energia e outros campos industriais. Eles são usados em maior quantidade na indústria metalúrgica, respondendo por 50%-60% da produção total.
tipo:
Existem muitos tipos de materiais refratários, que geralmente são divididos em materiais refratários comuns (1580 ~ 1770 graus), materiais refratários avançados (1770 ~ 2000 graus) e materiais refratários de grau especial (acima de 2.000 graus) de acordo com sua refratariedade; de acordo com suas propriedades químicas, são divididos em materiais refratários ácidos, materiais refratários médios e materiais refratários de grau médio. Materiais refratários resistentes e materiais refratários alcalinos. Além disso, existem materiais refratários para ocasiões especiais.
Elemento:
Materiais refratários ácidos contêm óxido de silício como componente principal, e tijolos de sílica e tijolos de argila são comumente usados. Os tijolos de sílica são produtos siliciosos que contêm mais de 94% de óxido de silício. As matérias-primas utilizadas incluem sílica, resíduos de tijolos de sílica, etc. Eles têm forte resistência à erosão ácida da escória, alta temperatura de amolecimento sob carga e seu volume não encolhe ou mesmo expande ligeiramente após repetidas calcinações; No entanto, é suscetível à erosão por escória alcalina e tem baixa resistência ao choque térmico. Os tijolos de sílica são usados principalmente em equipamentos térmicos, como fornos de coque, fornos de fusão de vidro e fornos de produção de aço ácido. Os tijolos de argila são feitos de argila refratária como principal matéria-prima e contêm de 30% a 46% de alumina. São materiais refratários fracamente ácidos, com boa resistência ao choque térmico e à corrosão da escória ácida e são amplamente utilizados.
Os materiais refratários neutros são compostos principalmente de óxido de alumínio, óxido de cromo ou carbono. Os produtos de corindo contendo mais de 95% de alumina são materiais refratários de alta qualidade com uma ampla gama de utilizações. Os tijolos de cromo com óxido de cromo como componente principal apresentam boa resistência à corrosão da escória de aço, mas apresentam baixa resistência ao choque térmico e baixa temperatura de deformação sob carga de alta temperatura. Os materiais refratários carbonosos incluem tijolos de carbono, produtos de grafite e produtos de carboneto de silício. Eles têm baixo coeficiente de expansão térmica, alta condutividade térmica, boa resistência ao choque térmico, resistência a altas temperaturas e resistência à erosão ácida, alcalina e salina, especialmente ácidos fracos e alcalinos. Boa resistência, não molhado por metal e escória, peso leve. É amplamente utilizado como material de revestimento de fornos de alta temperatura e também como revestimento de autoclaves nas indústrias de petróleo e química.
Os materiais refratários alcalinos contêm óxido de magnésio e óxido de cálcio como componentes principais, e tijolos de magnésia são comumente usados. Os tijolos de magnésia contendo mais de 80% a 85% de óxido de magnésio têm boa resistência à escória alcalina e à escória de ferro e apresentam maior refratariedade do que os tijolos de argila e de sílica. Usado principalmente em fornos abertos, conversores soprados por oxigênio, fornos elétricos, equipamentos de fundição de metais não ferrosos e alguns equipamentos de alta temperatura. Os materiais refratários usados em ocasiões especiais incluem materiais de óxido de alta temperatura, como alumina, óxido de lantânio, óxido de berílio, óxido de cálcio, óxido de zircônio, etc., e materiais compostos refratários, como carbonetos, nitretos, boretos, silicietos e sulfetos. etc.; os materiais compósitos de alta temperatura incluem principalmente cermets, revestimentos inorgânicos de alta temperatura e cerâmicas reforçadas com fibra.
Materiais refratários comuns:
Os materiais refratários usados com frequência incluem tijolos AZS, tijolos de corindo, tijolos de magnésio e cromo com ligação direta, tijolos de carboneto de silício, tijolos de carboneto de silício ligados com nitreto de silício e materiais refratários não óxidos, como nitretos, silicietos, sulfetos, boretos e carbonetos. ;Óxido de cálcio, óxido de cromo, óxido de alumínio, óxido de magnésio, óxido de berílio e outros materiais refratários. Os materiais refratários isolantes comumente usados incluem produtos de diatomita, produtos de amianto, placas de isolamento, etc. Os materiais refratários sem forma comumente usados incluem materiais de remendo de fornos, materiais de compactação refratários, concretos refratários, plásticos refratários, lama refratária, materiais de projeção refratários, materiais de projeção refratários, revestimentos refratários , concretos refratários leves, etc.
Materiais refratários ácidos
Tijolos de sílica e tijolos de argila são usados em maiores quantidades. Os tijolos de sílica são produtos siliciosos que contêm mais de 93% de SiO2. As matérias-primas utilizadas incluem sílica, resíduos de tijolos de sílica, etc. Os tijolos de sílica têm forte resistência à erosão ácida da escória, mas são suscetíveis à erosão da escória alcalina. Sua temperatura de amolecimento da carga é muito elevada, próxima de sua refratariedade. Após repetidas calcinações, seu volume não diminui nem se expande ligeiramente, mas sua resistência ao choque térmico é fraca. Os tijolos de sílica são usados principalmente em equipamentos térmicos, como fornos de coque, fornos de fusão de vidro e fornos de produção de aço ácido. Os tijolos de argila contêm 30% a 46% de alumina. Utilizam argila refratária como principal matéria-prima. Eles têm um grau refratário de 1580 ~ 1770 graus e boa resistência ao choque térmico. São materiais refratários fracamente ácidos, resistentes à escória ácida e possuem uma ampla gama de utilizações. Atualmente é o tipo de material refratário mais produzido.
Materiais refratários neutros
As principais fases cristalinas em produtos com alto teor de alumínio são mulita e corindo. O teor de corindo aumenta com o aumento do teor de alumina. Os produtos de corindo contendo mais de 95% de alumina são materiais refratários de alta qualidade com uma ampla gama de utilizações. Os tijolos de cromo são feitos principalmente de minério de cromo, e a principal fase cristalina é a cromita. Possui boa resistência à corrosão da escória de aço, mas baixa resistência ao choque térmico e baixa temperatura de deformação sob carga de alta temperatura. Tijolos de cromo-magnésia feitos de minério de cromo e magnésia em diferentes proporções têm boa resistência ao choque térmico e são usados principalmente como tijolos alcalinos para telhados de lareira aberta.
Os produtos carbonáceos são outro tipo de materiais refratários neutros. De acordo com a composição das matérias-primas carbonáceas e a composição mineral dos produtos, eles são divididos em três categorias: tijolos de carbono, produtos de grafite e produtos de carboneto de silício. Os tijolos de carbono são feitos de coque de petróleo de alta qualidade como matéria-prima, com alcatrão e asfalto como ligantes, e são queimados a 1300 graus em condições de isolamento do ar. Os produtos de grafite (exceto grafite natural) são feitos de materiais carbonáceos através de tratamento de grafitização a 2500~2800 graus em um forno elétrico. Os produtos de carboneto de silício usam carboneto de silício como matéria-prima, adicionam argila, óxido de silício e outros ligantes e são queimados a 1350 ~ 1400 graus. Carboneto de silício e pó de silício também podem ser adicionados para fazer produtos de nitreto de silício-carboneto de silício em um forno elétrico sob atmosfera de nitrogênio. Os produtos de carbono têm baixo coeficiente de expansão térmica, alta condutividade térmica, boa resistência ao choque térmico e alta resistência a altas temperaturas. Não amolece após uso prolongado em altas temperaturas, não é corroído por nenhum ácido ou álcali, tem boa resistência ao sal, não é molhado por metal e escória, é leve e é um material resistente a altas temperaturas de alta qualidade. A desvantagem é que é facilmente oxidado em altas temperaturas e não deve ser utilizado em atmosfera oxidante. Os produtos carbonáceos são amplamente utilizados em revestimentos de fornos de alta temperatura (fundo do forno, soleira, parte inferior do corpo do forno, etc.) e revestimentos de fornos de fundição de metais não ferrosos. Os produtos de grafite podem ser usados como revestimentos para tanques de reação e autoclaves petroquímicas. Produtos de carboneto de silício e grafite também podem ser transformados em cadinhos para fundição de cobre, ouro e ligas leves.
Materiais refratários alcalinos
Representado por produtos de magnésio. Contém mais de 80% a 85% de óxido de magnésio, com periclásio como principal fase cristalina. As principais matérias-primas para a produção de tijolos de magnésia são a magnesita, a magnésia da água do mar (obtida pela calcinação do hidróxido de magnésio extraído da água do mar em altas temperaturas), etc. O ponto de fusão do óxido de magnésio puro chega a 2.800 graus. Portanto, a refratariedade dos tijolos de magnésia é maior do que a dos tijolos de argila e de sílica. Desde meados da década de 2000, devido ao uso de conversores soprados por oxigênio para a fabricação de aço e ao uso de topos de fornos alcalinos de soleira aberta, a produção de refratários alcalinos aumentou gradualmente, enquanto a produção de tijolos de argila e de sílica diminuiu. Os materiais refratários alcalinos são usados principalmente em fornos abertos, conversores soprados com oxigênio, fornos elétricos, fundição de metais não ferrosos e alguns equipamentos térmicos de alta temperatura.
Materiais de óxido como óxido de alumínio, óxido de lantânio, óxido de berílio, óxido de cálcio, óxido de zircônio, óxido de urânio, óxido de magnésio, óxido de cério e óxido de tório têm pontos de fusão entre 2.050 e 3.050 graus.
Materiais compostos refratários, como carbonetos (carboneto de silício, carboneto de titânio, carboneto de tântalo, etc.) nitretos (nitreto de boro, nitreto de silício, etc.) boretos (boreto de zircônio, boreto de titânio, boreto de háfnio, etc.) silicietos (siliceto de di molibdênio, etc.) e sulfetos (sulfeto de tório, sulfeto de cério, etc.). Seus pontos de fusão são de 2.000 a 3.887 graus, e o mais refratário entre eles é o carboneto.
Materiais compósitos de alta temperatura, como cermets, revestimentos inorgânicos de alta temperatura e cerâmicas reforçadas com fibra.
aplicativo:
Os materiais especiais frequentemente utilizados incluem tijolos AZS, tijolos de corindo, tijolos de cromo de magnésia ligados diretamente, tijolos de carboneto de silício, tijolos de carboneto de silício ligados com nitreto de silício, nitretos, silicietos, sulfetos, boretos, carbonetos e outros materiais refratários não óxidos; , óxido de alumínio, óxido de magnésio, óxido de berílio e outros materiais refratários. Os materiais refratários isolantes comumente usados incluem produtos de diatomita, produtos de amianto, placas de isolamento, etc. Os materiais refratários sem forma comumente usados incluem materiais de remendo de fornos, materiais de compactação refratários, concretos refratários, plásticos refratários, lama refratária, materiais de projeção refratários, materiais de projeção refratários, revestimentos refratários , concretos refratários leves, lama de arma, etc.
desempenho:
As propriedades físicas dos materiais refratários incluem propriedades estruturais, propriedades térmicas, propriedades mecânicas, desempenho de uso e desempenho operacional. As propriedades estruturais dos materiais refratários incluem porosidade, densidade de volume, absorção de água, permeabilidade ao ar, distribuição de tamanho de poros, etc. As propriedades térmicas dos materiais refratários incluem condutividade térmica, coeficiente de expansão térmica, calor específico, capacidade térmica, coeficiente de condutividade térmica, emissividade térmica , etc. As propriedades mecânicas dos materiais refratários incluem resistência à compressão, resistência à tração, resistência à flexão, resistência à torção, resistência ao cisalhamento, resistência ao impacto, resistência ao desgaste, propriedade de fluência, resistência de ligação, módulo de elasticidade, etc. temperatura de amolecimento de carga, mudança de linha de requeima, resistência ao choque térmico, resistência à escória, resistência a ácidos, resistência a álcalis, resistência à hidratação, resistência à erosão de CO, condutividade e resistência à oxidação. espere.
