Principais características dos materiais refratários
Alto Ponto de Fusão: Materiais refratários geralmente têm pontos de fusão extremamente altos, permitindo que permaneçam estáveis em ambientes de alta temperatura. Por exemplo, o ponto de fusão de tijolos refratários comuns é de cerca de 1700 graus, enquanto o ponto de fusão de alguns materiais refratários especiais pode ser tão alto quanto mais de 2000 graus.
Alta estabilidade térmica: materiais refratários não são propensos à expansão térmica, contração ou outra deformação em altas temperaturas e podem suportar ambientes de alta temperatura por um longo tempo sem danificar sua estrutura.
Alta resistência: mantém alta resistência mecânica sob condições de alta temperatura e não é facilmente danificado por impacto mecânico e carga.
Resistência à corrosão química: Possui boa resistência à corrosão por escória ácida, alcalina e neutra, gás e metal líquido, e não é facilmente corroído por substâncias químicas em ambientes de alta temperatura.
Boa condutividade térmica e isolamento térmico: Dependendo das diferentes necessidades da aplicação, os materiais refratários podem ter excelente condutividade térmica ou isolamento térmico para atender aos requisitos de gerenciamento térmico em diferentes processos industriais.
Classificação principal de materiais refratários
Classificado por composição química
Material refratário ácido Tijolos de sílica: O principal componente é o dióxido de silício (SiO2), que é resistente à escória ácida e à corrosão por gás ácido. Tijolos de argila: Contêm alto aluminossilicato (Al2O3·2SiO2), adequado para fornos gerais de alta temperatura.
Material refratário alcalino Tijolo de magnésia: O principal componente é o óxido de magnésio (MgO), que é resistente à escória alcalina e à corrosão em alta temperatura. Tijolo de magnésia cromado: Contém óxido de cromo (Cr2O3) e óxido de magnésio (MgO), e tem excelente resistência a altas temperaturas e resistência à corrosão.
Material refratário neutro Tijolo de alta alumina: O componente principal é a alumina (Al2O3), que é resistente a altas temperaturas e ataque químico. Tijolo de carboneto de silício: Contém carboneto de silício (SiC), que tem alta dureza e excelente condutividade térmica.
Classificação por forma
Materiais refratários moldados Tijolos refratários: como tijolos de alta alumina, tijolos de sílica, tijolos de magnésia, etc., feitos em formas fixas. Bloco refratário: Produtos refratários grandes ou especialmente moldados.
Materiais refratários não moldados Concretizáveis refratários: vazados e formados durante a construção, contendo agregados e ligantes. Material de compactação refratário: Material refratário em pó usado para compactação e moldagem.
Revestimento refratário por pulverização: Materiais refratários construídos por processo de pulverização. Revestimento refratário: Material de revestimento refratário aplicado à superfície do equipamento.
Classificado por uso
Materiais refratários comuns são usados em fornos industriais em geral, como tijolos de alta alumina, tijolos de argila, etc. Materiais refratários especiais Produtos de carboneto de silício: como tijolos de carboneto de silício, usados em fornos de alta temperatura, trocadores de calor, etc. Produtos de zircônia: como tijolos de zircônio, adequados para ambientes ultra-altos e corrosivos. Produtos de fibra de alumina: como placas de fibra de alumina, usadas para isolamento de alta temperatura. Materiais refratários estruturais de alta temperatura são usados para peças estruturais que suportam cargas de alta temperatura e impactos mecânicos, como revestimentos de fornos elétricos, móveis de fornos de alta temperatura, etc. Materiais de isolamento refratário Tijolos refratários leves: como tijolos leves de alto alumínio, usados para a camada de isolamento de fornos industriais. Fibra refratária: como fibra de silicato de alumínio, usada para isolamento de alta temperatura e preservação de calor.
Materiais refratários comuns
1. Tijolo de alta alumina Componente principal: Alumina (Al2O3) Características: Alto ponto de fusão: geralmente acima de 1750 graus. Boa resistência à compressão e resistência ao choque térmico. Forte resistência a ácidos e álcalis e resistência à corrosão por escória. Aplicação: Amplamente utilizado no revestimento de equipamentos industriais de alta temperatura, como altos-fornos, altos-fornos quentes, fornos elétricos, fornos de lareira aberta, conversores e fornos de vidro.
2. Tijolo de sílica Componente principal: dióxido de silício (SiO2) Características: Alto ponto de fusão: cerca de 1700 graus. Excelente estabilidade de volume e resistência ao choque térmico em altas temperaturas. Possui boa resistência à corrosão contra escória ácida e gás. Aplicação: Usado principalmente para revestimento de fornos de coque, fornos de vidro, fornos de cerâmica e equipamentos ácidos de alta temperatura.
3. Tijolos de magnésia Componente principal: Óxido de magnésio (MgO) Características: Alto ponto de fusão: acima de 2800 graus. Boa resistência alcalina e resistência à corrosão por escória. Alta resistência e boa estabilidade ao choque térmico. Aplicação: Comumente usado no revestimento de equipamentos como fornos elétricos, conversores, panelas e fornos de refino na indústria siderúrgica.
4. Tijolo de magnésia-alumina Principais ingredientes: Óxido de magnésio (MgO) e alumina (Al2O3) Características: Alto ponto de fusão: mais de 2000 graus. Possui excelente resistência ao choque térmico e resistência à corrosão por escória alcalina. Boa resistência mecânica e resistência ao desgaste. Aplicação: Amplamente utilizado no revestimento de fornos de fabricação de aço, fornos elétricos a arco, fornos de cimento e outros equipamentos.
5. Tijolo de zircônio Componente principal: Dióxido de zircônio (ZrO2) Características: Alto ponto de fusão: cerca de 2700 graus. Boa resistência ao choque térmico e resistência mecânica. Excelente estabilidade química em altas temperaturas. Aplicação: Usado principalmente em fornos de vidro, fornos de alta temperatura e produtos refratários especiais.
6. Tijolo de carboneto de silício Componente principal: carboneto de silício (SiC) Características: Alto ponto de fusão: cerca de 2700 graus. Excelente condutividade térmica e resistência ao desgaste. Alta resistência e propriedades antioxidantes. Aplicação: Comumente usado no revestimento de equipamentos como eletrolisadores de fundição de alumínio, fornos de alta temperatura, incineradores de resíduos e trocadores de calor de alta temperatura.
7. Tijolo de cromo e magnésia Principais ingredientes: Óxido de cromo (Cr2O3) e óxido de magnésio (MgO) Características: Alto ponto de fusão: mais de 2000 graus. Excelente resistência à erosão de escória e resistência ao choque térmico. Boa resistência mecânica a altas temperaturas. Aplicação: Usado principalmente para revestimento de altos-fornos, conversores, fornos elétricos e outros equipamentos na indústria siderúrgica.
8. Fibra de silicato de alumínio Principais componentes: alumina (Al2O3) e dióxido de silício (SiO2) Características: Alto ponto de fusão: cerca de 1800 graus. Excelentes propriedades de isolamento térmico e estabilidade térmica. Leve, baixa condutividade térmica e boa resistência ao choque térmico. Aplicação: Amplamente utilizado como material de isolamento para revestimentos de fornos industriais, isolamento de fornos, tubos e equipamentos de alta temperatura.
9. Fundível de alto alumínio Componente principal: Alumina (Al2O3) Características: Alto ponto de fusão e boa resistência à compressão. Excelente resistência ao choque térmico e ao desgaste. É fácil de construir e pode ser usado para reparar revestimentos de formas complexas. Aplicação: Usado para reparo de revestimento e construção de vários equipamentos industriais de alta temperatura, como altos-fornos, fornos elétricos e caldeiras, etc.
10. Tijolos refratários leves Principais ingredientes: diferentes tipos de materiais refratários (como alumina, silício, magnésio) Características: Baixa densidade e boas propriedades de isolamento térmico. Alta resistência à compressão e resistência ao choque térmico. Fácil de processar e construir. Aplicação: Amplamente utilizado em camadas de isolamento térmico, materiais de apoio e equipamentos de isolamento para fornos industriais.
Em indústrias de alta temperatura, a seleção de materiais refratários é crucial porque nenhum material refratário pode se adaptar a todas as condições de trabalho. Normalmente, deseja-se um material refratário com menor condutividade térmica para que ele possa controlar o calor dentro do forno de forma mais eficaz. No entanto, em alguns casos, materiais refratários com alta condutividade térmica também são necessários. Por exemplo, no projeto de muflas de proteção em alguns fornos de cerâmica, para evitar que gases de combustão entrem na cerâmica, é necessário transferir o máximo de calor possível para a cerâmica. Neste momento, materiais cerâmicos condutores, como carboneto de silício, são frequentemente usados para fazer uma mufla. A seleção de materiais refratários deve considerar de forma abrangente vários fatores para obter a melhor economia técnica e efeitos operacionais.
