definice:
Jedná se o nekovový materiál se žáruvzdorností ne menší než 1580 stupňů, dobrou odolností proti tepelnému šoku a chemické erozi, nízkou tepelnou vodivostí a nízkým koeficientem roztažnosti. Žáruvzdorný odpor se vztahuje k teplotě ve stupních Celsia, při které je kónický vzorek
žáruvzdorný materiál může odolat působení vysoké teploty bez měknutí a tavení bez zatížení. Žáruvzdorné materiály jsou široce používány v metalurgii, chemickém průmyslu, ropě, strojírenství, silikátu, energetice a dalších průmyslových oborech. Nejvíce se jich využívá v metalurgickém průmyslu, tvoří 50 %-60 % z celkové produkce.
typ:
Existuje mnoho typů žáruvzdorných materiálů, které se obvykle dělí na běžné žáruvzdorné materiály (1580~1770 stupňů), pokročilé žáruvzdorné materiály (1770~2000 stupňů) a speciální žáruvzdorné materiály (nad 2000 stupňů) podle jejich žáruvzdornosti; podle chemických vlastností se dělí na kyselé žáruvzdorné materiály, středně žáruvzdorné materiály a středně kvalitní žáruvzdorné materiály. Odolné žáruvzdorné materiály a alkalické žáruvzdorné materiály. Kromě toho existují žáruvzdorné materiály pro zvláštní příležitosti.
Živel:
Kyselé žáruvzdorné materiály obsahují jako hlavní složku oxid křemičitý a běžně se používají křemičité cihly a hliněné cihly. Křemičité cihly jsou křemičité výrobky obsahující více než 94 % oxidu křemičitého. Mezi používané suroviny patří oxid křemičitý, odpadní křemičité cihly atd. Vyznačují se silnou odolností proti kyselé struskové erozi, vysokou teplotou měknutí při zatížení a jejich objem se po opakovaných kalcinacích nesmršťuje a ani mírně neroztahuje; Je však náchylný k erozi alkalickou struskou a má špatnou odolnost proti tepelným šokům. Křemičité cihly se používají hlavně v tepelných zařízeních, jako jsou koksovací pece, sklářské tavicí pece a pece na výrobu kyselé oceli. Hliněné cihly jsou vyrobeny ze žáruvzdorné hlíny jako hlavní suroviny a obsahují 30 % až 46 % oxidu hlinitého. Jsou to slabě kyselé žáruvzdorné materiály s dobrou odolností proti tepelnému šoku a korozní odolností vůči kyselé strusce a jsou široce používány.
Neutrální žáruvzdorné materiály se skládají hlavně z oxidu hlinitého, oxidu chrómu nebo uhlíku. Výrobky z korundu obsahující více než 95 % oxidu hlinitého jsou vysoce kvalitní žáruvzdorné materiály s širokým spektrem použití. Chromové cihly s oxidem chrómu jako hlavní složkou mají dobrou odolnost proti korozi vůči ocelové strusce, ale mají špatnou odolnost proti tepelným šokům a nízkou teplotu deformace při vysokoteplotním zatížení. Uhlíkaté žáruvzdorné materiály zahrnují uhlíkové cihly, grafitové produkty a produkty z karbidu křemíku. Mají nízký koeficient tepelné roztažnosti, vysokou tepelnou vodivost, dobrou odolnost proti tepelným šokům, pevnost při vysokých teplotách a odolnost vůči kyselé, zásadité a solné erozi, zejména slabým kyselinám a zásadám. Dobrá odolnost, nesmáčené kovem a struskou, nízká hmotnost. Je široce používán jako vysokoteplotní výstelkový materiál pecí a používá se také jako výstelka autoklávu v ropném a chemickém průmyslu.
Alkalické žáruvzdorné materiály obsahují jako hlavní složky oxid hořečnatý a oxid vápenatý a běžně se používají magnéziové cihly. Magneziové cihly obsahující více než 80 % až 85 % oxidu hořečnatého mají dobrou odolnost proti alkalické strusce a železné strusce a mají vyšší žáruvzdornost než hliněné cihly a křemičité cihly. Používá se hlavně v otevřených nístějových pecích, konvertorech s foukáním kyslíku, elektrických pecích, zařízeních pro tavení neželezných kovů a některých vysokoteplotních zařízeních. Žáruvzdorné materiály používané při zvláštních příležitostech zahrnují vysokoteplotní oxidové materiály, jako je oxid hlinitý, oxid lanthanitý, oxid berylnatý, oxid vápenatý, oxid zirkoničitý, atd., a žáruvzdorné materiály, jako jsou karbidy, nitridy, boridy, silicidy a sulfidy. atd.; Mezi vysokoteplotní kompozitní materiály patří především cermety, vysokoteplotní anorganické povlaky a vlákny vyztužená keramika.
Běžné žáruvzdorné materiály:
Mezi často používané žáruvzdorné materiály patří cihly AZS, korundové cihly, přímo pojené magnéziové chromové cihly, cihly z karbidu křemíku, cihly z karbidu křemíku vázané nitridem křemíku a neoxidové žáruvzdorné materiály, jako jsou nitridy, silicidy, sulfidy, boridy a karbidy. ;Oxid vápenatý, oxid chrómu, oxid hlinitý, oxid hořečnatý, oxid beryllitý a další žáruvzdorné materiály. Mezi běžně používané izolační žáruvzdorné materiály patří diatomitové výrobky, azbestové výrobky, izolační desky atd. Mezi běžně používané netvarované žáruvzdorné materiály patří záplatovací materiály pro pece, žáruvzdorné pěchovací materiály, žáruvzdorné žárobetony, žáruvzdorné plasty, žáruvzdorné bahno, žáruvzdorné stříkací materiály, žáruvzdorné promítací materiály, žáruvzdorné materiály , lehké žáruvzdorné žárobetony atd.
Kyselé žáruvzdorné materiály
Ve větším množství se používají křemičité cihly a hliněné cihly. Křemičité cihly jsou křemičité výrobky obsahující více než 93 % SiO2. Používané suroviny zahrnují oxid křemičitý, odpadní křemenné cihly atd. Křemičité cihly mají silnou odolnost vůči kyselé struskové erozi, ale jsou náchylné k alkalické struskové erozi. Jeho teplota měknutí je velmi vysoká, blízká jeho žáruvzdornosti. Po opakovaných kalcinacích se jeho objem nezmenšuje nebo dokonce mírně zvětšuje, ale jeho odolnost vůči teplotním šokům je špatná. Křemičité cihly se používají hlavně v tepelných zařízeních, jako jsou koksovací pece, sklářské tavicí pece a pece na výrobu kyselé oceli. Hliněné cihly obsahují 30%~46% oxidu hlinitého. Jako hlavní surovinu používají žáruvzdornou hlínu. Mají žáruvzdorný stupeň 1580~1770 stupňů a dobrou odolnost proti tepelným šokům. Jsou to slabě kyselé žáruvzdorné materiály, které jsou odolné vůči kyselé strusce a mají široké použití. V současné době je nejvyráběnějším typem žáruvzdorného materiálu.
Neutrální žáruvzdorné materiály
Hlavní krystalové fáze ve výrobcích s vysokým obsahem hliníku jsou mullit a korund. Obsah korundu se zvyšuje se zvyšováním obsahu oxidu hlinitého. Výrobky z korundu obsahující více než 95 % oxidu hlinitého jsou vysoce kvalitní žáruvzdorné materiály s širokým spektrem použití. Chromové cihly se vyrábějí hlavně z chromové rudy a hlavní krystalovou fází je chromit. Má dobrou odolnost proti korozi vůči ocelové strusce, ale špatnou odolnost proti tepelným šokům a nízkou teplotu deformace při vysokém teplotním zatížení. Chrommagneziové cihly vyrobené z chromové rudy a magnezie v různých poměrech mají dobrou odolnost proti tepelným šokům a používají se především jako alkalické otevřené topeniště.
Dalším typem neutrálních žáruvzdorných materiálů jsou uhlíkaté produkty. Podle složení uhlíkatých surovin a minerálního složení výrobků se dělí do tří kategorií: uhlíkové cihly, grafitové výrobky a výrobky z karbidu křemíku. Uhlíkové cihly jsou vyrobeny z vysoce kvalitního ropného koksu jako suroviny, s dehtem a asfaltem jako pojivy a jsou vypalovány při 1300 stupních ve vzduchově izolovaných podmínkách. Grafitové produkty (kromě přírodního grafitu) jsou vyrobeny z uhlíkatých materiálů pomocí grafitizační úpravy při 2500~2800 stupních v elektrické peci. Výrobky z karbidu křemíku používají karbid křemíku jako surovinu, přidávají jíl, oxid křemíku a další pojiva a jsou vypalovány na 1350 ~ 1400 stupňů. Karbid křemíku a prášek křemíku lze také přidat k výrobě produktů z nitridu křemíku a karbidu křemíku v elektrické peci v atmosféře dusíku. Uhlíkové produkty mají nízký koeficient tepelné roztažnosti, vysokou tepelnou vodivost, dobrou odolnost proti tepelným šokům a vysokou pevnost při vysokých teplotách. Po dlouhodobém používání při vysokých teplotách neměkne, nepodléhá korozi žádnou kyselinou ani zásadou, má dobrou odolnost vůči solím, není smáčen kovem a struskou, je lehký a je vysoce kvalitním materiálem odolným vůči vysokým teplotám. Nevýhodou je, že se snadno oxiduje při vysokých teplotách a neměl by se používat v oxidační atmosféře. Uhlíkaté produkty nacházejí široké uplatnění ve vyzdívkach vysokoteplotních pecí (dno pece, nístěj, spodní část tělesa pece atd.) a vyzdívky pecí na tavení neželezných kovů. Grafitové produkty lze použít jako výstelku reakčních nádrží a petrochemických autoklávů. Produkty z karbidu křemíku a grafitu lze také zpracovat na kelímky pro tavení mědi, zlata a lehkých slitin.
Alkalické žáruvzdorné materiály
Zastoupeny hořčíkovými produkty. Obsahuje více než 80 % až 85 % oxidu hořečnatého, přičemž hlavní krystalickou fází je periklas. Hlavními surovinami pro výrobu magnezitových cihel jsou magnezit, magnézie z mořské vody (která se získává kalcinací hydroxidu hořečnatého extrahovaného z mořské vody za vysokých teplot) atd. Má dobrou odolnost vůči alkalické strusce a železné strusce. Bod tání čistého oxidu hořečnatého je až 2800 stupňů. Proto je žáruvzdornost magnezitových cihel vyšší než hliněných cihel a křemičitých cihel. Od poloviny-1950 let se díky používání konvertorů foukaných kyslíkem pro výrobu oceli a používání alkalických pecí s otevřenou nístějí postupně zvyšovala výroba alkalických žáruvzdorných materiálů, zatímco výroba hliněných cihel a křemičitých cihel snížil se. Alkalické žáruvzdorné materiály se používají hlavně v otevřených nístějových pecích, konvertorech s foukáním kyslíku, elektrických pecích, tavení neželezných kovů a některých vysokoteplotních tepelných zařízeních.
Oxidové materiály, jako je oxid hlinitý, oxid lanthanitý, oxid berylnatý, oxid vápenatý, oxid zirkoničitý, oxid uranu, oxid hořčíku, oxid ceru a oxid thoria, mají teploty tání mezi 2050 a 3050 stupni.
Žáruvzdorné složené materiály jako karbidy (karbid křemíku, karbid titanu, karbid tantalu atd.) nitridy (nitrid boru, nitrid křemíku atd.) boridy (borid zirkonu, borid titanu, borid hafnia atd.) silicidy (di molybden silicid atd.) a sulfidy (sulfid thoria, sulfid ceru atd.). Jejich teploty tání jsou 2000 ~ 3887 stupňů a nejvíce žáruvzdorný z nich je karbid.
Vysokoteplotní kompozitní materiály, jako jsou cermety, vysokoteplotní anorganické povlaky a vlákny vyztužená keramika.
aplikace:
Mezi často používané speciální materiály patří cihly AZS, korundové cihly, přímo pojené magnéziové chromové cihly, cihly z karbidu křemíku, cihly z karbidu křemíku vázané nitridem křemíku, nitridy, silicidy, sulfidy, boridy, karbidy a další neoxidované žáruvzdorné materiály na bázi oxidu vápenatého, chrom; oxid hlinitý, oxid hořečnatý, oxid beryllitý a další žáruvzdorné materiály. Mezi běžně používané izolační žáruvzdorné materiály patří diatomitové výrobky, azbestové výrobky, izolační desky atd. Mezi běžně používané netvarované žáruvzdorné materiály patří záplatovací materiály pro pece, žáruvzdorné pěchovací materiály, žáruvzdorné žárobetony, žáruvzdorné plasty, žáruvzdorné bahno, žáruvzdorné stříkací materiály, žáruvzdorné promítací materiály, žáruvzdorné materiály , lehké žáruvzdorné žárobetony, střelné bahno atd.
výkon:
Fyzikální vlastnosti žáruvzdorných materiálů zahrnují strukturální vlastnosti, tepelné vlastnosti, mechanické vlastnosti, užitné vlastnosti a provozní vlastnosti. Mezi strukturní vlastnosti žáruvzdorných materiálů patří pórovitost, objemová hustota, nasákavost, propustnost vzduchu, rozdělení velikosti pórů atd. Tepelné vlastnosti žáruvzdorných materiálů zahrnují tepelnou vodivost, koeficient tepelné roztažnosti, měrné teplo, tepelnou kapacitu, koeficient tepelné vodivosti, tepelnou emisivitu. , atd. Mezi mechanické vlastnosti žáruvzdorných materiálů patří pevnost v tlaku, pevnost v tahu, pevnost v ohybu, torzní pevnost, pevnost ve smyku, rázová houževnatost, odolnost proti opotřebení, tečení, pevnost spoje, modul pružnosti atd. Mezi vlastnosti žáruvzdorných materiálů patří žáruvzdornost, teplota změkčování zátěže, změna linie přepálení, odolnost proti tepelnému šoku, odolnost proti strusce, odolnost proti kyselinám, odolnost proti alkáliím, odolnost proti hydrataci, odolnost proti erozi CO, vodivost a odolnost proti oxidaci. Počkejte.
