Войти
Огнеупорные кирпичи в торпедном вагоне, используемом для перевозки расплавленного железа A огнеупорный материал или огнеупорный материал, устойчивый к разложению под воздействием тепла, давления или химического воздействия, сохраняющий прочность и форму при высоких температуры. Огнеупоры бывают неорганическими, неметаллическими, пористыми и неоднородными. Обычно они состоят из оксидов или неоксидов, таких как карбиды, нитриды и т. Д., Из следующих материалов: кремний, алюминий, магний, кальций и цирконий. Некоторые металлы с температурой плавления>1850 ° C, такие как ниобий, хром, цирконий, вольфрам-рений, тантал и т. Д., Также считаются огнеупорами.https://www.sciencedirect.com/topics/materials-science/refractory- металл
ASTM C71 определяет огнеупоры как «... неметаллические материалы, обладающие такими химическими и физическими свойствами, которые делают их применимыми для конструкций или компонентов систем, которые подвергаются воздействию окружающей среды выше 1000 ° F (811 K; 538 ° C). «
Огнеупорные материалы используются в печах, печах, мусоросжигательных печах и реакторах. Огнеупоры также используются для изготовления тиглей и форм для литья стекла и металлов, а также для наплавки систем пламегасителей для пусковых конструкций ракет. Сегодня черная и сталелитейная промышленность и производство металлического литья используют примерно 70% всех производимых огнеупоров.
Огнеупорные материалы должны быть химически и физически стабильными при высоких температурах. В зависимости от рабочей среды они должны быть устойчивы к тепловому удару, быть химически инертными и / или иметь определенные диапазоны теплопроводности и коэффициента тепловое расширение.
оксиды из алюминия (оксид алюминия ), кремний (диоксид кремния ) и магний (магнезия ) являются наиболее важными материалами, используемыми при производстве огнеупоров. Другой оксид, обычно встречающийся в огнеупорах, - это оксид кальция (известь ). Огненные глины также широко используются в производстве огнеупоров.
Огнеупоры следует выбирать в соответствии с условиями, с которыми они сталкиваются. В некоторых случаях требуются специальные тугоплавкие материалы. Цирконий используется, когда материал должен выдерживать чрезвычайно высокие температуры. Карбид кремния и углерод (графит ) представляют собой два других тугоплавких материала, используемых в некоторых очень жестких температурных условиях, но их нельзя использовать в контакте с кислородом, поскольку они окислили бы и сгорели.
Бинарные соединения, такие как карбид вольфрама или нитрид бора, могут быть очень тугоплавкими. Карбид гафния является наиболее тугоплавким из известных бинарных соединений с точкой плавления 3890 ° C. тройное соединение карбид тантала и гафния имеет одну из самых высоких температур плавления среди всех известных соединений (4215 ° C).
огнеупорные материалы полезны для следующих функций:
Огнеупоры имеют множество полезных применений. В металлургической промышленности огнеупоры используются для футеровки печей, обжиговых печей, реакторов и других сосудов, которые удерживают и транспортируют горячие среды, такие как металл и шлак. Огнеупоры имеют и другие высокотемпературные области применения, такие как огнеупорные нагреватели, установки водородного риформинга, установки первичного и вторичного риформинга аммиака, печи крекинга, коммунальные котлы, установки каталитического крекинга, воздухонагреватели и серные печи.
Огнеупоры классифицируются несколькими способами, основываясь на:
Кислотные огнеупоры обычно непроницаемы для кислых материалов, но легко подвергаются воздействию основных материалов, и поэтому используются с кислыми шлаками в кислой среде. Они включают в себя вещества, такие как диоксид кремния, оксид алюминия и шамота кирпича огнеупоров. Известными реагентами, которые могут воздействовать как на оксид алюминия, так и на диоксид кремния, являются фтористоводородная кислота, фосфорная кислота и фторированные газы (например, HF, F 2). При высоких температурах кислые огнеупоры могут также вступать в реакцию с известью и основными оксидами.
Основные огнеупоры используются в областях, где шлаки и атмосфера являются основными. Они устойчивы к щелочным материалам, но могут реагировать на кислоты. Основное сырье относится к группе RO, распространенным примером которой является магнезия (MgO). Другие примеры включают доломит и хром-магнезию. В первой половине двадцатого века в процессе производства стали в качестве материала футеровки печи использовался искусственный периклаз (обожженный магнезит ).
Они используются в тех областях, где шлаки и атмосфера являются либо кислыми или основными, и являются химически стабильными в обеих кислоты и основания. Основное сырье принадлежит к группе R 2O3, но не ограничивается ею. Обычными примерами этих материалов являются оксид алюминия (Al 2O3), оксид хрома (Cr 2O3) и углерод.
Они имеют стандартные размеры и формы. Их можно разделить на стандартные формы и особые формы. Стандартные формы имеют размеры, которые соответствуют большинству производителей огнеупоров и обычно применимы для обжиговых печей или печей того же типа. Стандартными формами обычно являются кирпичи, которые имеют стандартный размер 9 × 4 ⁄ 2 × 2 ⁄ 2 дюймов (230 × 114 × 64 мм), и этот размер называется «эквивалентом одного кирпича». «Эквиваленты кирпича» используются для оценки того, сколько огнеупорных кирпичей требуется для изготовления е установка в промышленную печь. Для изготовления стен, крыш, арок, труб, круглых отверстий и т. Д. Изготавливаются ряды стандартных форм различных размеров. Особые формы изготавливаются специально для определенных мест внутри печей и для определенных печей или печей. Специальные формы обычно менее плотные и поэтому менее износостойкие, чем стандартные формы.
Они не имеют определенной формы и принимают форму только после нанесения. Эти типы более известны как монолитные огнеупоры. Типичными примерами являются пластмассовые массы, литейные изделия, массы для торкретирования, футеровочные смеси, строительные растворы и т. Д.
Футеровка сухой вибрации, часто используемая в индукционной печи, также является монолитной и продается и транспортируется как сухая. порошок, обычно с составом магнезия / оксид алюминия с добавками других химикатов для изменения определенных свойств. Они также находят все большее применение в футеровке доменных печей, хотя это все еще редко.
Огнеупорные материалы подразделяются на три типа на основе температуры плавления (точки плавления).
Огнеупорность это свойство огнеупорного х многофазных для достижения определенной размягчения степени при высокой температуре без нагрузки, и является измерено с помощью теста эквивалента пирометрического конуса (PCE). Огнеупоры классифицируются как:
Огнеупоры могут быть классифицированы по теплопроводности как проводящие, непроводящие или изолирующие. Примерами проводящих огнеупоров являются SiC и ZrC, тогда как примерами непроводящих огнеупоров являются диоксид кремния и оксид алюминия. Изоляционные огнеупоры включают силикат кальция, каолин и диоксид циркония.
Изоляционные огнеупоры используются для уменьшения потерь тепла через стенки печи. Эти огнеупоры имеют низкую теплопроводность в связи с высокой степенью пористости, с желаемой пористой структурой малых, однородных поры равномерно распределены по всему огнеупорному кирпичу для минимизации теплопроводности. Изоляционные огнеупоры можно разделить на четыре типа:
Все огнеупоры требуют анкерные системы, такие как проволока образована якорей, образованные металлическими (например,) или керамической плитки для поддержки огнеупорных футеровок. Крепления, используемые для огнеупоров на крышах и вертикальных стенах, более важны, так как они должны оставаться способными выдерживать вес огнеупоров даже при повышенных температурах и условиях эксплуатации.
Обычно используемые крепления имеют круглое или прямоугольное поперечное сечение. Круглые поперечные сечения используются для огнеупоров малой толщины, и они выдерживают меньший вес на единицу площади; тогда как прямоугольное поперечное сечение используется для огнеупоров большой толщины и может выдерживать больший вес огнеупора на единицу площади. Количество анкеров зависит от условий эксплуатации и огнеупорных материалов. Выбор материала, формы, количества и размера анкера существенно влияет на срок службы огнеупора.
 | На Викискладе есть материалы, связанные с Огнеупорными материалами. |
