Bata refraktori: Ditekan vs acuan

Ditekan Berbanding Bata Refraktori Acuan: Apa Perbezaannya?

Sama pentingnya dengan memahami bahan refraktori itu sendiri adalah bagaimana ia terbentuk. Foundryman moden perlu memilih refraktori yang betul - kedua-dua bahan dan bentuk - untuk kerja yang betul untuk memastikan proses yang optimum.

Pengenalan

Refraktori Bata adalah beberapa bahan penebat haba yang paling biasa digunakan dalam industri hari ini. Menyediakan perlindungan berharga perkakas, selongsong dan jentera dari haba berlebihan yang diperlukan untuk proses pembuatan. Bata adalah bentuk logik, kerana ia boleh disusun dan diikat untuk membentuk hampir mana-mana struktur, sama ada untuk melapisi relau, kiln atau kepak. Pilihan bahan refraktori yang digunakan secara meluas yang terdiri daripada batu bata termasuk alumina, silika dan kromit. Prestasi bata ini bergantung kepada pelbagai faktor termasuk, tetapi tidak terhad kepada, komposisi kimia, keliangan dan kestabilan haba. Batu bata refraktori adalah contoh refraktori 'berbentuk'. (1,2,3) Batu bata tahan api juga dikenali sebagai batu api. Sama ada bata refraktori adalah asas, neutral atau berasid adalah aspek utama dalam memasang bata kepada aplikasi tertentu, antara aspek lain.

Apabila mempertimbangkan jenis atau bentuk bahan atau bata, pengasas moden perlu mempertimbangkan banyak faktor. Ini termasuk, tetapi tidak terhad kepada, kekuatan fizikal, kapasiti haba, ketahanan terhadap serangan kimia, keseragaman, ketahanan terhadap pengecutan atau pengembangan, sifat berdebar-debar dan seberapa baik penebat refraktori. Rintangan kimia dan sifat berdebar-debar cenderung lebih berkaitan dengan identiti refraktori dan bukannya sama ada ia telah dibentuk menjadi bata melalui menekan atau membentuk, dengan proses pembentukan mempunyai kesan yang lebih bermakna terhadap faktor-faktor lain.

$refractory-chromeflour1$

Kaedah Pengeluaran Biasa

Batu bata tahan api ditekan

Menekan batu bata tahan api adalah idea yang mudah. Dalam istilah asas, bahan refraktori dihasilkan dan sebelum ia mempunyai peluang untuk disembuhkan (atau disembuhkan dengan penggunaan haba), ia dipaksa melalui panduan dalam proses yang serupa dengan penyemperitan, atau ia dipotong dalam proses seperti pemotong kuki. Kaedah ini mungkin menggunakan tekanan tinggi atau menekan hidraulik untuk mencapai hasil akhir. Kaedah mendesak berasal kerana pembentukan tangan bahan penebat adalah sukar dan mahal (4).

Terdapat beberapa ciri yang perlu dicapai untuk memastikan bahan bata tertentu sesuai dengan kaedah menekan, seperti dalam jadual di bawah(5):

Kualiti	Butiran
Kelembapan	Boleh berkisar antara sekitar 6 hingga 12% air mengikut jisim. Air yang diperlukan untuk menekan ditambah oleh jentera, oleh itu tanah liat basah segar tidak perlu digunakan.
Saiz pengisaran	Saiz zarah yang masuk ke dalam peralatan menekan kering mestilah konsisten yang mungkin. Saiz pengisaran ditentukan tepat oleh peralatan, tetapi sejarah tanah liat dengan saiz pengisaran 11 hingga 35 mesh paling banyak digunakan.

Terdapat, secara meluas, dua kaedah utama menekan: menekan kering dan menekan panas.

Kelebihan Kaedah Mendesak

Kaedah mendesak dikreditkan secara meluas dengan penambahbaikan dalam pengeluaran bata bahan refraktori, terutamanya berkaitan dengan(6):

Kelajuan dan automasi
Keseragaman
Kos
Kehidupan bahan
Mudah

Aplikasi yang lebih moden dari kaedah mendesak mendakwa bahawa proses itu lebih cekap kerana kurang sisa dan sistem untuk pemulihan bahan berlebihan, berbasikal kembali ke dalam proses pembuatan(7). Kaedah mendesak tidak memerlukan pemanasan luaran dan proses dijalankan menggunakan tekanan hidraulik, kuasa yang biasanya diperoleh daripada elektrik. Oleh itu, menekan adalah pilihan yang sesuai dengan alam sekitar.

Berbanding dengan kaedah pembentukan konvensional untuk bata tanah liat, spalling dikurangkan sebanyak 35% dan perubahan isipadu apabila menembak dikurangkan sebanyak 45% dan keliangan lebih besar hampir setengah (8).

Menekan kering

Tekanan kering diteruskan pada suhu ambien dan menggunakan ram hidraulik untuk memaksa bahan refraktori ke dalam acuan yang berpusat di atas meja, yang mengandungi rongga. Acuan diberi makan dari kotak pengecas yang terletak di atas atau ke sisi, yang memastikan bahan itu dicampur dan disusun dengan betul.

Fungsi kotak pengecas adalah penting untuk fungsi kerana tanpa homogeniti yang diberikan oleh pencampuran kotak yang tepat dan cekap, pengisian acuan akan menjadi tidak cekap dan oleh itu proses pemutus keseluruhan dikompromi.

Apabila tekanan digunakan, adalah penting bahawa ia digunakan secara sama rata. Tekanan melebihi 300 hingga 450 bar sering digunakan. 'Retak tekanan' adalah fenomena dalam acuan menekan tekanan tinggi di mana tahap keplastikan yang tinggi dalam bahan akan menyebabkan ia berpecah apabila menggunakan tekanan - walaupun penambahan kuantiti kecil bahan kalsined dan / atau grog dapat mengurangkan ini, seperti aplikasi tekanan yang lebih lama (walaupun lebih perlahan). Bata refraktori terbaik yang dihasilkan oleh kaedah ini adalah yang dibuat pada tekanan tertinggi.

$refractory-glasspowder1$

Menekan Panas

Hot pressing adalah proses proprietari yang dibangunkan pada asalnya oleh Union Carbide (kini Dow Chemical Company), untuk batu bata refraktori dengan kandungan karbon yang lebih tinggi menggunakan pelbagai pengikat organik. Campuran digabungkan seperti dalam proses akhbar sejuk, tetapi apabila ia mencapai acuan ia ditekan (seperti sebelumnya) dan kemudiannya mempunyai arus elektrik melaluinya. Peningkatan suhu dan tekanan ini dengan cepat menyebabkan volatilisasi pengikat. Sebatian organik gas sekarang terperangkap oleh akhbar hidraulik dan liang-liang yang terbentuk di sekelilingnya ditutup sepenuhnya oleh tekanan. Ini mewujudkan refraktori kaya karbon yang tidak dapat ditembusi yang kira-kira 100 kali kurang telap daripada bata yang sama dibuat menggunakan acuan konvensional dan kemudian rejim penaik. Kelebihan selanjutnya ialah refraktori kaya karbon ditekan panas sedikit mengatasi yang konvensional, dengan cara mempunyai suhu perkhidmatan 200 ° C yang lebih tinggi (9).

Batu bata refraktori acuan

Kaedah acuan adalah perkembangan logik dari bata acuan tangan, sama seperti pengeluaran bata lumpur tradisional. Acuan adalah kaedah kontemporari popular yang lain untuk membentuk bahan refraktori. Juga digambarkan sebagai 'castables refraktori', bahan-bahan ini terbentuk apabila bahan refraktori pra-sembuh dituangkan ke dalam beberapa jenis acuan yang mengandungi bentuk dan saiz produk akhir yang dikehendaki, di mana bahan refraktori dibenarkan untuk menyembuhkan in situ dan dikeluarkan pada peringkat kemudian (10). Bergantung pada identiti acuan, ia mungkin sama ada digunakan semula atau dibuang selepas digunakan. Sememangnya, penggunaan semula lebih disukai dari sudut ekonomi dan alam sekitar. Kaedah acuan adalah kunci dalam pengeluaran refraktori monolitik, iaitu yang merupakan pembinaan berterusan sekeping tunggal, terutamanya yang dikehendaki untuk aplikasi permintaan prestasi tertinggi.

Secara ringkas, proses ini diteruskan dengan meletakkan bahan refraktori campuran seragam ke dalam acuan yang biasanya diperbuat daripada keluli. Bahan ini dibiarkan sembuh dalam acuan untuk jangka masa yang panjang, dengan sekurang-kurangnya 24 jam menjadi biasa (11). Apabila dibebaskan dari acuan, bahan itu dipecat seolah-olah ia adalah apa-apa jenis bahan refraktori lain. Menariknya, suhu dan atmosfera boleh dikawal mengikut acuan, bermakna sifat seperti kelembapan boleh dimodulasi untuk memberikan hasil akhir tertentu (12).

Kelebihan Dan Kekurangan Kaedah Acuan

Kaedah acuan secara meluas bertolak ansur dengan pelbagai jenis bahan, keliangan dan kandungan lembapan. Kerana kekurangan keperluan tekanan, kaedah acuan lebih mudah dari segi pembinaan dan operasi - dan oleh itu datang pada kos yang lebih rendah. Selain itu, acuan boleh dibina dalam hampir semua bentuk dan saiz dan boleh digunakan semula (14). Walau bagaimanapun, kerana kekurangan kuasa luaran, kaedah acuan mengambil masa lebih lama daripada kaedah yang ditekan.

$refractory-cat3$

Mana yang lebih sesuai?

Kedua-dua refraktori yang ditekan dan dibentuk mempunyai kelebihan mereka dan sebagainya, secara semula jadi, kes penggunaan khusus perlu dipertimbangkan, di samping sebarang tuntutan yang diletakkan pada pengeluaran oleh sumber yang ada, keperluan untuk automasi, dll. Kelebihan umum untuk kedua-dua kaedah adalah kelajuan relatif berbanding membuat bata dengan tangan dan bentuk, saiz dan kemasan yang konsisten (13).

Perlu diingatkan bahawa pembentukan bentuk - dengan menekan atau dengan membentuk - hanya sebahagian daripada perbualan di sekitar memilih dan mereka bentuk refraktori. Bagaimana bahan disembuhkan adalah sama pentingnya, iaitu pada suhu dan berapa lama. Tambahan pula, menekan dan membentuk terutamanya berkenaan dengan pengeluaran batu bata, termasuk monolit - dan hanya sebahagian daripada cerita untuk pes refraktori dan produk kompaun lain.

Ringkasan

Batu bata tahan api adalah blok bahan seramik atau seramik yang sangat tahan haba, yang kebanyakannya terdiri daripada bahan refraktori seperti silika atau kromit
Batu bata ini digunakan secara meluas dalam industri, dari lapisan tundish dalam pemutus berterusan hingga batu bata api untuk tanur
Batu bata terutamanya dibuat melalui kaedah acuan atau ditekan, bergantung kepada hasil bata tahan api yang dikehendaki
Kedua-dua kaedah pengeluaran mempunyai kelebihan yang ketara berbanding dengan tangan, terutamanya dari segi kelajuan dan konsistensi, dengan proses mendesak menjadi terpantas
Menekan tekanan hidraulik yang digunakan untuk memampatkan bahan bata yang belum diselesaikan ke dalam acuan, yang kemudiannya dipecat. Kelebihan termasuk kelajuan, keseragaman dan sifat keliangan yang lebih baik. Menekan panas adalah subset, yang sebahagian besarnya bersifat proprietari dan digunakan
Proses acuan adalah berkesan dan boleh dipercayai, walaupun lebih perlahan daripada kaedah menekan. Ia secara meluas bertolak ansur dengan banyak bahan