Refraktori, definisi, jenis, bahan dan aplikasi, panduan
Afrika Pegmatite adalah pemproses terkemuka, Miller dan pembekal pelbagai yang semakin luas bahan refraktori yang sesuai untuk pelbagai aplikasi di mana kualiti perkara.
Pengenalan kepada bahan refraktori
Bahan refraktori
digunakan dalam beberapa aplikasi tinggi intensiti dan sangat industri, yang memerlukan bahan perlindungan yang teguh. Aplikasi ini terdiri daripada perabot dan Kiln untuk pembakaran, dan juga pelakon semula. Refraktori digunakan untuk membuat disengsa dan kegunaan yang sama seperti kulat untuk kaca pemutus, logam dan untuk api dan permukaan yang boleh digunakan untuk haba, walaupun sebagai suhu tinggi sebagai struktur pelancaran roket.
Bahan ini dikelaskan oleh pelbagai faktor, dengan designasi yang diketuai terutamanya oleh ciri-ciri kimia atau fizikal bahan, dengan sifat fizikal yang lain dipecahkan ke dalam bentuk, kaedah pembuatan dan suhu fusion.
Pengelasan kimia
Klasifikasi kimia bahan refraktori merujuk sama ada ia adalah bahan asas, berasid atau neutral. Secara umum bercakap, apa-apa jenis bahan yang paling sesuai dengan persekitaran refraktori yang serupa dengannya. Sebagai contoh, asas refraktori yang terbaik digunakan apabila persekitaran refraktori juga asas atau menghasilkan produk sampingan yang asas.
Berasid
Refraktori berasid adalah mereka yang bertindak balas dengan asas (bahan alkali) pada suhu yang tinggi. Beberapa contoh yang paling biasa asid refraktori termasuk tanah liat api, silika dan aluminosilicates. Refraktori berasid adalah paling sesuai untuk di mana atmosfera di sekitar refraktori, atau menjalankan daripada proses yang terkandung dalam refraktori, adalah berasid sendiri. Sebagai asid tidak bertindak balas dengan asid, ini bermakna tidak akan ada serangan dan dengan itu tiada kemusnahan material, memastikan hayat perkhidmatan yang panjang untuk bahan refraktori (1).
Asas
Refraktori asas sering bertindak dengan asid pada suhu yang tinggi. Refraktori asas, oleh itu, adalah paling sesuai apabila atmosfera dalam persekitaran tempatan dan/atau Sanga yang dihasilkan akan menjadi asas yang baik. Magnesite, zirkonia dan Dolomite digunakan secara meluas refraktori. Refraktori asas selalunya refraktori suhu tertinggi, Walau bagaimanapun ini bermakna mereka datang pada kos yang lebih besar (2). Pengeluaran logam bukan ferus adalah penggunaan yang paling biasa untuk refraktori asas.
Neutral
Disebabkan oleh toleransi luas mereka terhadap kedua-dua berasid dan Atmospheres asas dan slags, jenis neutral refraktori digunakan merentasi banyak aplikasi. oksida dan karbon adalah subkategori yang paling biasa refraktori neutral, dengan refraktori karbon yang amat dihargai dalam mengurangkan persekitaran (3), dan kerana kekurangan mereka reaktiviti dengan asid dan asas, oksida refraktori neutral sering dianggap unggul refraktori, yang terbaik untuk utiliti luas mereka dan prestasi melalui pelbagai tetapan.
Fizikal: Borang
Subkategori klasifikasi fizikal yang pertama adalah borang, ini adalah di mana refraktori dikumpulkan mengikut penampilan akhir. Tiga kategori luas dibentuk, tidak berbentuk (sering dirujuk sebagai ' monolitik ', dan juga mengandungi subkategori utama, castable) dan peras.
| Jenis refraktori | Contoh |
| Berbentuk | Refraktori bata, api bata |
| Tidak berbentuk (monolitik) | Castable, gunning dan ramming campuran, mortars, menyembur dan campuran salutan, monoliths |
| Berserabut | Gentian seramik |
Berbentuk refraktori
Beberapa contoh berdasarkan pengelasan borang yang dibentuk termasuk fireclay, batu bata refraktori dan bata silika. Pelbagai bahan asas dalam kategori contoh ini mungkin debu arang batu, iaitu krom, pasir dan serbuk kaca.
Dalam bahan ini, terdapat variasi dalam setiap jenis. Mengambil contoh bata api, ini dipecahkan kepada lima subkumpulan klasifikasi berdasarkan tahap refraktorasan mereka, dan dengan itu ini mentakrifkan persekitaran di mana mereka boleh digunakan, seperti berikut.
- Kewajipan Super (PCE 33)
- Kewajipan tinggi (PCE 31)
- Duti sederhana (PCE 29)
- Duti rendah (PCE 15)
- Separa silika (S10, > 72)
PCE bermaksud kon pyrometric yang sama, dan adalah satu ukuran yang luas toleransi haba bahan, dengan nombor PCE yang lebih tinggi yang sepadan dengan kestabilan yang lebih tinggi pada suhu yang lebih besar, oleh itu ia boleh dinyatakan bahawa klasifikasi ini adalah berkaitan dengan suhu yang lembab bahan. Bilangan PCE sebanyak 33 adalah bersamaan dengan kestabilan Pemanasan kepada 1,710 ° c pada kadar Pemanasan sebanyak 150 ° c sejam, manakala satu PCE 15 adalah stabil hanya sejauh 1,425 ° c pada kadar pemanasan yang sama.
(Pyrometric kon sendiri adalah ukuran haba yang dihasilkan di dalam ketuhar, Relau atau persekitaran panas yang lain. Dibangunkan pada asalnya untuk menembak Clays untuk kegunaan seramik, pyrometric kon adalah tanah liat kecil yang dikenali mata ubah bentuk yang diketahui digunakan di dalam Relau, bentuk ini apabila mereka mencapai suhu tertentu, memberikan wawasan ke dalam suhu Relau dan evenness Pemanasan.)
Berdasarkan kriteria ini, yang lebih rendah bahan PCE seperti bata api banyak, penggunaan mereka adalah disyorkan dalam persekitaran suhu yang lebih rendah, misalnya nlet zon, penyejuk dalam simen kilns, ketuhar pizza dan lapisan sandaran dalam aplikasi keluli dan kaca.
Terdapat kriteria lain yang digunakan untuk bahan ini juga, seperti pengelasan oleh suhu Perkhidmatan dan ketumpatan pukal dan suhu pembolehubah lain seperti kekonduksian terma, galas beban, dan sifat penebat.
Bahan Aceh
Seperti namanya, refraktori ini adalah yang menjadi orang-orang yang, dan mereka mengambil bentuk ini melalui proses pembuatan mereka yang serupa dengan flos pengeluar; secara umumnya, secara amnya refraktori lebur adalah extruded dan kemudian spun, membentuk gentian. Serat kemudiannya boleh diselaraskan dan ditekan ke dalam papan, jika perlu.
Dalam penggunaan moden, bahan ini biasanya mengambil bentuk papan dan dalam beberapa kes selimut yang boleh. Mereka biasanya menyediakan bahan penebat suhu yang tinggi, dengan selimut api yang paling banyak diiktiraf contoh aplikasi astori yang paling banyak dikenali.
Bahan yang tidak berbentuk atau monolitik refraktori
Refraktori yang tidak berbentuk ini adalah antara bahan biasa yang digunakan dalam ruang operasi suhu yang tinggi.
Bahan ini biasanya dikelaskan melalui penggunaan aplikasi. Ini boleh menjadi mortar, pemutus, gunning, ramming, dan lain-lain menggunakan. Refraktori mortar, sebagai contoh, terdiri daripada zarah halus bahan tahan haba yang digunakan sebagai bahan mengikat, digunakan dalam bata mengikat. Terdapat dua jenis mortar, haba tatacara mortar yang dipanaskan sehingga 1,000 ° c untuk mewujudkan satu bon dalam bata, dan yang lain adalah udara menetapkan mortar yang secara kimia terikat dan berhangatkan pada suhu bilik. Jenis mortar kedua ini digunakan lebih dalam aplikasi yang memerlukan beban seperti kilns, Menara, timbunan dan bumbung.
Castable
Castable adalah subset yang sangat penting dan digunakan secara meluas daripada refraktori yang tidak berbentuk, di mana refraktori sebagai sebahagian daripada bahan yang tidak pepejal yang dicurahkan dan kemudian penawar di situ. Terdapat lima Kumpulan daripada castable:
- Am Castable
- Rendah simen Castable
- Carta yang ultra-rendah simen
- Tiada simen/Meja (terutamanya digunakan untuk mengikat organik)
- Penebat Castable (untuk aplikasi kehilangan haba yang rendah)
Bahan castable dipilih dengan teliti berdasarkan ciri pemboleh ubah, bergantung pada aplikasi. Kriteria ini biasanya bergantung pada ciri termasuk, tetapi tidak terhad kepada:
- Refraktorasan
- Tentangan terhadap lelasan
- Kekuatan
- Keupayaan galas beban
- Kekonduksian terma
- Rintangan kejutan haba
- Rintangan kimia
Fizikal: dengan pembuatan dan dengan fusion
Pengumpulan fizikal utama refraktori adalah mengikut bentuk jauh. Walau bagaimanapun, itu bukan untuk mengatakan bahawa klasifikasi yang sah dan berguna melalui kaedah pembuatan dan oleh fusion tidak boleh ditarik. Jurutera refraktori moden akan sering menggunakan suhu fusion sebagai panduan di mana refraktory adalah terbaik untuk digunakan dalam persekitaran tertentu, manakala kaedah pembuatan boleh menghasilkan refraktori lebih sesuai untuk aplikasi Jurutera mempunyai minda.
Kaedah pembuatan
Cara yang selanjutnya membezakan bahan refraktori adalah kaedah pembuatan, yang sendiri adalah proksi untuk kes penggunaan akhir mereka, dan bahan refraktori ini sering dinamakan selepas aplikasi khusus mereka dan biasanya dipilih berdasarkan keperluan permohonan khusus mereka.
Jenis permohonan refraktori
Campuran untuk aplikasi yang memerlukan Mesin gunning untuk memohon bahan
Ramming bercampur digunakan secara meluas dalam asas daripada Relau Arka elektrik
Campuran menyembur untuk permohonan penyemburan dengan mesin penyemburan Khas
Bahan salutan di mana kaedah salutan yang terlibat dalam aplikasi
Menampal campuran manual menampal kerja
Plastik semi-basah dan siap campuran sedia untuk kegunaan dalam industri keluli
Suhu fusion
Yang terakhir dan salah satu faktor yang paling penting untuk menyusun antara refraktori adalah suhu fusion, dan ia sering arbiter akhir yang refraktori dinilai. ' Normal ' refraktori melaksanakan dalam julat sekitar 1,500 hingga 1,800 ° c; ' High ' refraktori dari kira-kira. 1,800 kepada 2,000 ° c; dan Super refraktori adalah mereka dengan suhu fusion melebihi 2,000 ° c. Kebakaran tanah liat/bata, chromite/chromite-magnesite dan zirkonia adalah contoh klasik yang normal, tinggi dan Super refraktori. Secara semula jadi, penggredan tertinggi daripada bahan refraktori juga akan menjadi yang paling mahal.
Contoh bahan refraktori
Afrika Pegmatite dengan bangganya menawarkan pelbagai produk yang kompetitif dan komprehensif dan berurusan dengan jenis bahan asas yang anda dapati dalam kebanyakan produk refraktori. Sesetengah produk terkemuka Afrika Pegmatite disenaraikan di bawah.
Debu arang batu
Antara banyak aplikasi lain yang merentasi pelbagai jenis industri,
debu arang batu
digunakan dalam pembuatan bata refraktori. Digunakan dalam pengeluaran bata untuk meningkatkan tanah liat konvensional kepada status refraktori, habuk arang batu yang doat refraktori bata mempunyai banyak kegunaan di seluruh dunia, merentasi banyak industri, kegunaan termasuk membuka Hearth, Relau Arka elektrik, Relau, Metalurgi Relau, simen Rotary, dan juga kaca kilns. Debu arang batu menyediakan penebat haba yang perlu bagi bata ini untuk melaksanakan seperti yang diperlukan pada suhu yang tinggi, di mana mereka telah didapati sangat berkesan sebagai penebat haba (4).
Antrasit
Walaupun ia seolah-olah perepas intuitif untuk digunakan sebagai refraktori, antrasit adalah satu lagi bahan yang boleh ditambah untuk berpintal atau bahan lain untuk memberi mereka satu tahap yang dipertingkatkan refraktorasan, terutamanya apabila antrasit itu sendiri telah dicalup sama ada melalui Pemanasan konvensional atau bantuan elektrik. Versi yang menenangkan adalah lebih berliang daripada antrasit yang tidak dirawat yang juga menambah kekuatan. Calasi menyebabkan antrasit menjalani proses graphitisation di sekitar 2,200 ° c (5), di mana titik itu juga menjadi lebih banyak pengaliran elektrik yang berguna untuk aplikasi Smelting. Anthracite, dalam kedua-dua bentuk, adalah pilihan refraktori yang popular disebabkan oleh sifat relatifnya murah dan Kepenggunaan yang luas.
Pasir krom refraktori
Chromite
merupakan bijih yang hanya berlaku secara semulajadi daripada kromium. Menampilkan takat lebur 2040 ° c, ia mempunyai kemewahan menjadi "hampir kimia lengai" (6). Dengan tiada kehilangan kekuatan, dalam bentuk bata, chromite thermally stabil kepada suhu melepasi 1900 ° c (7). Chromite refraktori adalah bernilai untuk tahap rintangan yang tinggi kepada ubah bentuk. Ia digunakan dalam pengeluaran batu bata magnesite, bata ini paling biasa digunakan dalam pembinaan beberapa jenis Relau dan kilns.
Digunakan dalam membuat campuran untuk Pasir sendung dan pasir muncung. Juga digunakan dalam membuat bata. Oleh kerana sifat tahan kakisan yang tinggi, Pasir Chrome juga digunakan untuk menghasilkan refraktori Chrome magnesia. magnesia Chrome refraktori digunakan dalam logam bukan ferus seperti tembaga, plumbum, dan zink.
Pasir pengisi yang dibuat dengan Pasir Chrome juga menghalang keluli lebur daripada menetap di dalam lubang paip dan mengukuhkan (seperti tepung Chrome). Dan pasir Chrome juga membenarkan penyelesaian ini berkesan pada suhu yang lebih tinggi dengan masa pemprosesan yang lama.
Tepung krom
Tepung krom adalah serbuk halus
chromite besi. Digunakan dalam pengeluaran batu bata magnesite dengan cara campuran simen refraktori, bata ini kemudiannya digunakan dalam pembinaan Relau suhu tinggi tertentu dan kilns. Malah, bata refraktori juga boleh dikilangkan dengan menggunakan kebanyakannya chromite sahaja (8). Apabila bata dibuat menggunakan chromite dan alumina, kekuatan mekanikal mereka adalah nyata meningkat-manfaat tambahan ditambah (9).
Digunakan dalam membuat campuran untuk Pasir sendung dan pasir muncung. Juga digunakan dalam membuat pelbagai bata. Tepung krom digunakan dalam pengeluaran bata magnesite refraktori, jenis bata ini kebanyakannya digunakan dalam pembinaan beberapa jenis Relau dan kilns. Ia mempunyai sifat tahan kakisan yang sangat karat yang memanjangkan hayat relau. Tepung krom juga digunakan secara meluas dengan magnesite asas untuk membentuk magnesite-Chrome dan Chrome-magnesite refraktori bata (10, 11), yang digunakan secara meluas dalam pembinaan Relau dan Kiln paling sesuai untuk pengeluaran logam bukan ferus seperti tembaga, plumbum, dan juga zink dari ores.
Dalam persekitaran pengeluaran keluli tahan karat, yang dibuat Pasir pengisi dengan tepung krom, menghalang keluli lebur daripada menetap di dalam mana-mana lubang paip dan mengukuhkan. Tepung Chrome refraktori membolehkan penyelesaian ini berkesan pada suhu yang tinggi dengan masa pemprosesan yang panjang.
Serbuk kaca
Walaupun ia bukan refraktori dalam hak sendiri, penambahan kaca tanah halus boleh meningkatkan tingkah laku refraktori lain atau bahan semi-refraktori.
Serbuk kaca tanah
digunakan secara meluas dalam industri asas sebagai formulasi dalam fluxes dan dalam pembuatan liner tundish. A tundish bertindak sebagai takungan dan saluran pengedaran dalam lakonan berterusan keluli dan aluminium. Satu harta yang menarik terutamanya kaca tanah apabila digunakan dalam satu atau lapisan Relau adalah bahawa ia mampu untuk menghapuskan oksida besi dari besi lebur dan keluli (12). Silika adalah komponen utama kaca, dan oleh itu kaca tanah berkelakuan dalam cara yang sama untuk silika dalam ruang refraktori, iaitu ia bertindak sebagai refraktori berasid. Tambahan pula, kaca tanah juga boleh bertindak sebagai fluks, memberi manfaat seperti keperluan tenaga pemanasan yang lebih rendah untuk proses. Dalam batu bata tradisional, kaca tanah telah ditambah untuk silika untuk membentuk bata kebakaran terutamanya sesuai untuk membuat gelas-kaca.
Aplikasi biasa
Aplikasi untuk bahan refraktori hampir incomprehensibly luas. Mana-mana suhu yang tinggi perlu diterima, dilindungi dari atau disenggarakan, ia adalah sangat berkemungkinan bahawa bahan refraktori hadir dalam satu bentuk atau yang lain.
Aplikasi bata refraktori
Afrika pegmatite menyediakan bahan untuk membuat khusus berbentuk dan bata adat, termasuk yang mengandungi silika, kaca tanah, antrasit dan banyak lagi, untuk pelbagai refraktori berbentuk.
Permohonan lapisan refraktori
Sering digunakan dalam Relau dan simen Rotary, menggunakan bahan yang berbentuk dan kebanyakannya tidak berbentuk, aplikasi lapisan adalah sebahagian daripada penggunaan bahan yang paling biasa. Thiamin pengeluaran perindustrian oleh penebat letupan, pelebur dan tunat, lapisan mempunyai keperluan untuk sejumlah besar bahan yang berprestasi tinggi dan tahan lama.
Aplikasi dandang refraktori
High End, biasanya berserus, refraktori digunakan dalam pengekalan haba untuk aplikasi dandang. Penggunaan bahan penebat itu memastikan pemanasan yang lebih cekap dandang, kehilangan haba yang kurang dan oleh itu keperluan tenaga yang lebih rendah-menjimatkan keseluruhan wang pengguna akhir.
Refraktori dalam aplikasi pengguna
Jauh daripada mengekalkan sepenuhnya industri berat, bahan refraktori sering ditemui dalam tetapan domestik. Selain daripada selimut api yang disebutkan di atas, lain-lain bentuk yang biasa dari segi tahap rendah refractori termasuk bata kebakaran sekitar perapian, Taman api pits, aspek komponen bahagian bawah serombong dan juga mortar memegang bata bersama-sama. Akhirnya, bahan refraktori digunakan dalam gelas tertentu yang digunakan untuk pembungkusan, menawarkan kaca tahap prestasi haba yang lebih baik.
Kesimpulan
Penggunaan bahan refraktori adalah meluas dalam kedua-dua industri berat, pembuatan khusus dan juga dalam persekitaran domestik. Sebuah bidang yang kompleks, di mana pilihan yang tepat refraktori boleh menjadi perbezaan di antara proses kejayaan dan kegagalan, Afrika Pegmatite yang sedia untuk menasihati dan membekalkan bahan refraktori berkualiti tinggi, tanpa yang dunia akan menjadi tempat yang sangat berbeza.
Bahan refraktori adalah bahagian penting dalam industri moden, menyediakan untuk pelbagai proses pembuatan.
Afrika Pegmatite
adalah pembekal terkemuka dan pemproses bahan refraktori berkualiti tinggi, yang membawa kepada spesifikasi yang tidak dapat ditangani.
Rujukan
1 J. A. Bonar et Al., Am. Ceram. SoC. Bull., 1980, 59, 4
2 M. L. Van Dreser dan W. H. Boyer, J. am. Ceram. SoC., 1963, 46, 257
3 E. M. M. Ewais, J. Ceram. SoC. Jepun, 2004, 112, 517
4 M. H. Rahman et Al., Procedia Eng., 2015, 105, 121
5 A. B. Garcia et Al., proses bahan api. Tech., 2002, 79, 245
6 J. O. Nriagu dan E. Nieboer (EDS.), kromium dalam persekitaran semulajadi dan manusia, Wiley-Interscience, New York, 1988
7 E. RUH dan J. S. McDowell, J. am. Ceram. SoC., 1962, 45, 189
8 W. E. Lee dan W. M. Rainforth, mikrostruktur seramik-kawalan harta tanah oleh pemprosesan, Chapman dan Dewan, London, 1994
9 K. Matusmoto, Chem. Abst., 1963, 59, 3626
10 T. R. Lyman dan W. J. Rees, Trans. Ceram. SoC., 1937, 36, 110
11 US paten US3360387A, 1967, tamat tempoh
12 E. T. Turkdogan, Ironmaking dan Steelmaking, 2004, 31, 131
You must be logged in to post a comment.