Mô tả về lớp lót gạch chịu lửa

Trong Khoa học Vật liệu, một vật liệu chịu lửa . Chúng thường bao gồm các oxit hoặc cacbua, nitrid, v.v. của các nguyên tố sau: silicon, nhôm, magiê, canxi, boron, crom và zirconium.ASTM C71 định nghĩa các vật liệu chịu lửa là các vật liệu phi kim có tính chất hóa học và vật lý làm cho chúng phù hợp để sử dụng trong các thành phần của các cấu trúc hoặc hệ thống tiếp xúc với môi trường trên 1.000 ° F (811 K; 538 ° C) ". Vật liệu chịu lửa được sử dụng trong lò nung, lò nung, lò đốt và lò phản ứng. Vật liệu chịu lửa cũng được sử dụng trong việc sản xuất các loại hình chữ hoa và khuôn để đúc thủy tinh và kim loại, và trong việc xử lý bề mặt các hệ thống độ lệch ngọn lửa cho các cấu trúc phóng tên lửa.

Vật liệu chịu lửa:

Vật liệu chịu lửa phải ổn định về mặt hóa học và vật lý ở nhiệt độ cao. Phụ thuộc vào môi trường hoạt động, chúng phải chống lại sốc nhiệt, trơ hóa học và/hoặc có phạm vi dẫn điện cụ thể và hệ số giãn nở nhiệt.

Các oxit của nhôm (alumina), silicon (silica) và magiê (magiê) là những vật liệu quan trọng nhất được sử dụng trong sản xuất vật liệu chịu lửa. Một oxit khác thường được tìm thấy trong các vật liệu chịu lửa là canxi (vôi). Đất sét tương tác cũng được sử dụng rộng rãi trong sản xuất vật liệu chịu lửa.Vật liệu chịu lửa phải được chọn theo các điều kiện mà chúng phải đối mặt. Một số ứng dụng yêu cầu vật liệu chịu lửa đặc biệt.zirconia được sử dụng khi vật liệu phải chịu được nhiệt độ cực cao.Silicon cacbua và carbon (than chì) là hai vật liệu chịu lửa khác được sử dụng trong một số điều kiện nhiệt độ rất nghiêm trọng , nhưng chúng không thể được sử dụng khi tiếp xúc với oxy vì chúng sẽ oxy hóa và đốt cháy.Các hợp chất nhị phân như vonfram cacbua hoặc nitride boron có thể rất dễ chịu (4215 ° C).Điểm nóng chảy của molybdenum disilet.

Sử dụng:

Vật liệu chịu lửa có thể được sử dụng cho các chức năng sau:

1. Có một lớp cách nhiệt giữa môi trường nhiệt và thành thùng chứa

2. Căng thẳng vật lý và ngăn chặn sự xói mòn của thành thùng chứa bằng môi trường nhiệt

3.Ti-corrosion

4. Cung cấp cách nhiệt

Vật liệu chịu lửa có nhiều ứng dụng hữu ích. Trong ngành công nghiệp luyện kim, vật liệu chịu lửa được sử dụng để lót lò nung, lò nung, lò phản ứng và các thùng chứa khác giữ và vận chuyển các phương tiện nhiệt như kim loại và xỉ. Các ứng dụng như máy sưởi bị bắn, nhà cải cách hydro, nhà cải cách nguyên phát và thứ cấp, lò nung nứt, nồi hơi tiện ích, đơn vị nứt xúc tác, máy sưởi không khí và lò nung lưu huỳnh.

Phân loại vật liệu chịu lửa:

Vật liệu chịu lửa được phân loại theo nhiều cách, dựa trên:

1. Thành phần hóa học

2.Method sản xuất

3. Nhiệt độ tập trung

4.Refractoriness

5. Độ dẫn điện

Dựa trên thành phần hóa học

Vật liệu chịu lửa có tính axit

Vật liệu chịu lửa có tính axit thường không bị ảnh hưởng bởi các chất có tính axit, nhưng dễ dàng bị ăn mòn bởi các chất kiềm, vì vậy chúng được sử dụng cùng với xỉ axit trong môi trường axit. và silica là axit hydrofluoric, axit photphoric và khí flo (ví dụ HF, F2). Ở nhiệt độ cao, vật liệu chịu lửa có tính axit cũng có thể phản ứng với vôi và các oxit cơ bản.Vật liệu chịu lửa bằng silic là những vật liệu chịu lửa chứa hơn 93% oxit silicon (SiO2). Chúng có tính axit và có cú sốc nhiệt cao, từ thông và khả năng chống xỉ cũng như khả năng chống phun trào cao. Các viên gạch thường được sử dụng làm điện tích trong ngành thép. Một đặc tính quan trọng của gạch silica là khả năng duy trì độ cứng cho đến điểm nóng chảy của nó dưới các vật liệu chịu lửa cao. Khác thường rẻ hơn và do đó dễ dàng hơn để xử lý. Khi trộn với nhựa hữu cơ, công nghệ mới có thể cung cấp cường độ cao hơn và thời gian đúc dài hơn với ít silica hơn (90%).Vật liệu chịu lửa zirconia là những vật liệu chịu lửa chủ yếu bao gồm zirconia (ZRO2). Chúng thường được sử dụng trong lò thủy tinh vì chúng có độ dẫn nhiệt thấp, không dễ dàng làm ướt bằng thủy tinh nóng chảy và có khả năng phản ứng thấp với thủy tinh nóng chảy. Vật liệu xây dựng nhiệt độ cao.Các vật liệu chịu lửa aluminosilicate chủ yếu bao gồm alumina (AL2O3) và silica (SiO2). Vật liệu chịu lửa aluminosilicate có thể là chất tổng hợp đất sét bán axit, chịu lửa hoặc vật liệu tổng hợp hàm lượng alumina cao.

Vật liệu chịu lửa kiềm

Vật liệu chịu lửa kiềm được sử dụng ở những khu vực mà xỉ và khí quyển là kiềm. Chúng ổn định với các chất kiềm nhưng có thể phản ứng với các axit rất quan trọng e. g. Khi loại bỏ phốt pho khỏi sắt lợn. Nguyên liệu thô chính thuộc nhóm thẩm thấu ngược, một ví dụ phổ biến trong đó là magiê oxit (MGO). Các ví dụ khác bao gồm dolomit và magiê. Trong nửa đầu thế kỷ 20, quá trình sản xuất thép đã sử dụng periclase nhân tạo (magnesite rang) làm vật liệu lót lò.Vật liệu chịu lửa Magnesite chứa ≥ 85% oxit magiê (MGO). Chúng có khả năng chống xỉ cao đối với các xỉ giàu vôi và sắt, có khả năng mài mòn và chống ăn mòn cao, và có độ khúc xạ cao dưới tải và thường được sử dụng trong lò luyện kim.Vật liệu chịu lửa dolomit chủ yếu bao gồm canxi magiê carbonate. Về mặt, vật liệu chịu lửa dolomit được sử dụng trong các bộ chuyển đổi và lò luyện tinh chế.Vật liệu chịu lửa Magnesia-nhiễm sắc.

Vật liệu chịu lửa trung tính

Chúng được sử dụng trong các khu vực mà xỉ và khí quyển có tính axit hoặc cơ bản và ổn định về mặt hóa học đối với cả axit và bazơ. Nguyên liệu thô chính thuộc về nhưng không giới hạn ở họ R2O3. Ví dụ về các vật liệu này là oxit nhôm (AL2O3), Chromium oxit (CR2O3) và carbon.Vật liệu chịu lửa than chì carbon chủ yếu bao gồm carbon. Những vật liệu chịu lửa này thường được sử dụng trong môi trường giảm cao, và độ khúc xạ cao của chúng giúp chúng ổn định nhiệt tuyệt vời và khả năng chống xỉ.Các vật liệu chịu lửa của crôm bao gồm magnesia thiêu kết và crom oxit. Họ có thể tích không đổi ở nhiệt độ cao, khúc xạ cao và khả năng chống xỉ cao.

1. Vật liệu chịu lửa alumina chứa ≥ 50% alumina (AL2O3).

Dựa trên phương pháp sản xuất:

1. Quá trình ép khô

2. Vật đúc

3. Đúc thủ công

4. Hình thành (đơn giản, bị bắn hoặc liên kết hóa học)

5. Không được định hình (nhựa tích hợp, vật liệu đâm và bắn, diễn viên, vữa, xi măng rung khô.)

6. Vật liệu chịu lửa không định hình.

Hình dạng:

Chúng có kích thước và hình dạng tiêu chuẩn. Những hình dạng này có thể được chia thành các hình dạng tiêu chuẩn và hình dạng đặc biệt. với kích thước tiêu chuẩn 9 inch 4,5 inch x 2,5 inch (229 mm x 114 mm x 64 mm), được gọi là A "One Brick tương đương ". "Gạch tương đương " được sử dụng để ước tính cần có bao nhiêu viên gạch chịu lửa để lắp vào lò công nghiệp. Được thực hiện đặc biệt cho các vị trí cụ thể trong lò và cho lò nung hoặc lò nung cụ thể. Hình dạng đặc biệt thường ít dày đặc hơn và do đó ít chống mài mòn hơn các hình dạng tiêu chuẩn.

Chưa được định hình (vật liệu chịu lửa không có hình)

Chúng không có hình thức xác định và chỉ có hình dạng khi áp dụng. Các loại này được gọi là vật liệu chịu lửa nguyên khối. Ví dụ về các khối nhựa, vật liệu đâm, vật liệu đúc, vật liệu đúc phun, vật liệu làm đầy, vữa, v.v.Lớp lót rung khô, thường được sử dụng cho lớp lót lò cảm ứng, cũng là nguyên khối, được bán và vận chuyển như một loại bột khô, thường chứa các thành phần magnesia/alumina, với các hóa chất khác được thêm vào để thay đổi các tính chất cụ thể. Việc sử dụng này vẫn còn hiếm.

Dựa trên nhiệt độ hợp nhất

• Vật liệu chịu lửa được chia thành ba loại theo nhiệt độ nóng chảy (điểm nóng chảy).

• Các vật liệu chịu lửa phổ biến có nhiệt độ nóng chảy là 1580 Hàng1780 ° C (ví dụ: đất sét chịu lửa)

• Vật liệu chịu lửa tiên tiến có nhiệt độ nóng chảy 1780 nhiệt2000 ° C (ví dụ như chromit)

• Nhiệt độ nóng chảy của siêu chịu lửa> 2000 ° C (ví dụ Zirconia)

• Dựa trên khúc xạ

• Khả năng khúc xạ là tính chất của nhiều giai đoạn của vật liệu chịu lửa để đạt được mức độ làm mềm cụ thể ở nhiệt độ cao mà không tải, được đo bằng thử nghiệm tương đương hình nón (PCE) nhiệt độ cao.

• SuperTax: Giá trị PCE 33 trận38

• Tải cao: Giá trị PCE 30 trận33

• Thuế trung gian: Giá trị PCE 28 trận30

• Tải trọng ánh sáng: Giá trị PCE 19 trận28

Dựa trên độ dẫn nhiệt

Vật liệu chịu lửa có thể được phân loại theo độ dẫn nhiệt là dẫn điện, không dẫn điện hoặc cách điện. Các mẫu vật liệu chịu lửa dẫn điện là cacbua silicon (sic) và cacbua zirconium (ZRC), trong khi các ví dụ về vật liệu chịu lửa không dẫn điện là silica và alumina. Vật liệu silicat canxi, kaolin và zirconia.Vật liệu chịu lửa cách điện được sử dụng để giảm tốc độ mất nhiệt qua các bức tường lò. Các vật liệu chịu lửa này có độ dẫn nhiệt thấp do độ xốp cao của chúng, cấu trúc xốp lý tưởng với các lỗ nhỏ và đồng đều phân bố đều trong suốt gạch chịu lửa để giảm thiểu độ dẫn nhiệt. Vật liệu chịu lửa cách nhiệt có thể được chia thành bốn loại:

1. Vật liệu cách nhiệt chịu nhiệt với nhiệt độ dịch vụ ≤1100 ° C

2. Vật liệu cách nhiệt chịu lửa với nhiệt độ dịch vụ ≤1400 ° C

3. Vật liệu cách điện chịu lửa cao với nhiệt độ hoạt động ≤ 1700 ° C

4. Vật liệu chịu lửa và nhiệt độ nhiệt cực cao với nhiệt độ dịch vụ ≤2000 ° C.