Deskripsi lapisan bata refraktori

Dalam Ilmu Material, a tahan panas (atau refraktori) adalah bahan yang menolak dekomposisi dengan panas, tekanan atau serangan kimia dan mempertahankan kekuatan dan bentuknya pada suhu tinggi. Bahan refraktori adalah polikristalin, heterogen, anorganik, non-logam, berpori dan heterogen. Mereka biasanya terdiri dari oksida atau karbida, nitrida, dll. Dari elemen -elemen berikut: silikon, aluminium, magnesium, kalsium, boron, kromium dan zirkonium.ASTM C71 mendefinisikan refraktori sebagai "bahan non -logam yang memiliki sifat kimia dan fisik membuatnya cocok untuk digunakan dalam komponen struktur atau sistem yang terpapar lingkungan di atas 1.000 ° F (811 K; 538 ° C) ". Refraktori digunakan dalam tungku, kiln, insinerator dan reaktor. Refraktori juga digunakan dalam pembuatan cawan lebur dan cetakan untuk casting kaca dan logam, dan dalam perawatan permukaan sistem defleksi api untuk struktur peluncuran roket. Hari ini, industri baja dan industri pengecoran logam menggunakan sekitar 70% dari semua bahan refraktori.

Bahan refraktori:

Refraktori harus stabil secara kimia dan fisik pada suhu tinggi. Bergantung pada lingkungan operasi, mereka harus tahan terhadap guncangan termal, inert secara kimia, dan/atau memiliki kisaran konduktivitas termal spesifik dan koefisien ekspansi termal.

Oksida aluminium (alumina), silikon (silika) dan magnesium (magnesia) adalah bahan paling penting yang digunakan dalam pembuatan refraktori. Oksida lain yang biasa ditemukan dalam refraktori adalah kalsium (kapur). Tanah liat refactory juga banyak digunakan dalam pembuatan bahan refraktori.Bahan refraktori harus dipilih sesuai dengan kondisi yang mereka hadapi. Beberapa aplikasi memerlukan bahan refraktori khusus. Zirkonia digunakan ketika bahan harus menahan suhu yang sangat tinggi. Silicon carbide dan karbon (grafit) adalah dua bahan refraktori lainnya yang digunakan dalam beberapa kondisi suhu yang sangat parah dan parah , tetapi mereka tidak dapat digunakan dalam kontak dengan oksigen karena mereka akan mengoksidasi dan membakar.Senyawa biner seperti tungsten karbida atau boron nitrida bisa sangat refraktori. Hafnium karbida adalah senyawa biner yang paling tahan api yang diketahui, dengan titik leleh 3890 ° C. (4215 ° C).Titik leleh molibdenum disilisida setinggi 2030 ° C, dan sering digunakan sebagai elemen pemanas.

Penggunaan:

Refraktori dapat digunakan untuk fungsi -fungsi berikut:

1.seperti Insulation Layer Antara Medium Panas dan Dinding Wadah

2. Tanpa tekanan fisik dan mencegah erosi dinding wadah oleh media panas

3.Korosion

4. memberikan isolasi

Bahan refraktori memiliki berbagai aplikasi yang berguna. Dalam industri metalurgi, bahan refraktori digunakan untuk lapisan tungku, kiln, reaktor dan wadah lainnya yang menahan dan mengangkut media panas seperti logam dan slag. Refraktori juga digunakan dalam suhu tinggi lainnya Aplikasi seperti pemanas yang dipecat, reformis hidrogen, reformis primer dan sekunder amonia, tungku retak, boiler utilitas, unit retak katalitik, pemanas udara dan tungku belerang.

Klasifikasi bahan refraktori:

Refraktori diklasifikasikan dalam berbagai cara, berdasarkan:

1. Komposisi Kimia

2.Thod of Manufacture

3. Suhu fusi

4. Refraktor

5. Konduktivitas Termal

Berdasarkan komposisi kimia

Refraktori asam

Refraktori asam umumnya tidak terpengaruh oleh zat asam, tetapi mudah dikorosi oleh zat alkali, sehingga mereka digunakan bersama dengan slag asam dalam lingkungan asam. dan silika adalah asam hidrofluorat, asam fosfat dan gas berfluorinasi (mis. HF, F2). Pada suhu tinggi, refraktori asam juga dapat bereaksi dengan kapur dan oksida dasar.Refraktori siliceous adalah refraktori yang mengandung lebih dari 93% silikon oksida (SiO2). Mereka bersifat asam dan memiliki guncangan termal tinggi, fluks dan resistensi terak serta resistensi spalling tinggi. Batu bata silika umumnya digunakan sebagai muatan tungku dalam industri baja. Properti penting dari bata silika adalah kemampuannya untuk mempertahankan kekerasan hingga titik lelehnya di bawah beban tinggi. Silika refraktori umumnya lebih murah dan karenanya lebih mudah ditangani. Ketika dicampur dengan resin organik, teknologi baru dapat memberikan kekuatan yang lebih tinggi dan durasi casting yang lebih lama dengan lebih sedikit silika (90%).Refraktori zirkonia adalah refraktori terutama terdiri dari zirkonia (ZRO2). Mereka sering digunakan dalam tungku kaca karena mereka memiliki konduktivitas termal rendah, tidak mudah dibasahi oleh kaca cair, dan memiliki reaktivitas rendah dengan kaca cair. Bahan refraktori ini juga dapat digunakan dalam Bahan bangunan suhu tinggi.Refraktori aluminosilikat terutama terdiri dari alumina (Al2O3) dan silika (SiO2). Refraktori aluminosilikat dapat berupa komposit tanah liat yang semi-asam, refraktori atau komposit konten alumina tinggi.

Refraktori alkali

Refraktori alkali digunakan di daerah di mana terak dan atmosfernya adalah alkali. Mereka stabil untuk zat alkali tetapi dapat bereaksi dengan asam yang penting e. G. Saat menghilangkan fosfor dari besi babi. Bahan baku utama milik kelompok osmosis terbalik, contoh umumnya adalah magnesium oksida (MgO). Contoh lain termasuk dolomit dan magnesit. Pada paruh pertama abad ke -20, proses pembuatan baja menggunakan periklase buatan (magnesit panggang) sebagai bahan lapisan tungku.Refraktori magnesit mengandung ≥ 85% magnesium oksida (MGO). Mereka memiliki resistensi terak yang tinggi terhadap lime dan slag yang kaya besi, sangat tahan aus dan tahan korosi, dan memiliki refraktoris tinggi di bawah beban dan umumnya digunakan dalam tungku metalurgi.Refraktori dolomit terutama terdiri dari kalkum magnesium karbonat. Secara umum, refraktori dolomit digunakan dalam konverter dan tungku pemurnian.Refraktori magnesia-kromium terutama terdiri dari magnesium oksida (MgO) dan kromium oksida (CR2O3). Bahan refraktori ini memiliki refraktoris tinggi dan resistensi tinggi terhadap lingkungan korosif.

Refraktori netral

Ini digunakan di daerah di mana terak dan atmosfer bersifat asam atau basa dan secara kimiawi stabil untuk kedua asam dan basa. Bahan baku utama milik tetapi tidak terbatas pada keluarga R2O3. Contoh umum dari bahan -bahan ini adalah aluminium oksida (AL2O3), Chromium oxide (CR2O3), dan karbon.Refraktori grafit karbon terutama terdiri dari karbon. Refraktori ini sering digunakan di lingkungan yang sangat mengurangi, dan refraktorisinya yang tinggi memberi mereka stabilitas termal yang sangat baik dan ketahanan terak.Refraktori kromit terdiri dari magnesia sintered dan kromium oksida.

1. Refraktori alumina mengandung ≥ 50% alumina (AL2O3).

Berdasarkan metode manufaktur:

1. Proses penekanan kering

2. Pengecoran

3. Cetakan manual

4. Pembentukan (polos, dipecat atau terikat kimia)

5. Tidak terbentuk (plastik integral, bahan seret dan penembakan, castable, mortir, semen getaran kering.)

6. Refraktori proses kering yang tidak terbentuk.

Berbentuk:

Ini datang dalam ukuran dan bentuk standar. Ini dapat dibagi lebih lanjut menjadi bentuk standar dan bentuk khusus. Dimensi untuk bentuk standar diikuti oleh sebagian besar produsen refraktori dan biasanya cocok untuk jenis kiln atau tungku yang sama. Bentuk standar biasanya merupakan batu bata dengan dimensi standar 9 inci kali 4,5 inci kali 2,5 inci (229 mm kali 114 mm kali 64 mm), dikenal sebagai "One Brick Equivalent ". "Setara bata " digunakan untuk memperkirakan berapa banyak batu bata refraktori yang diperlukan untuk dipasang ke tungku industri. Berbagai bentuk standar dalam berbagai ukuran diproduksi untuk memproduksi dinding, atap, lengkungan, pipa dan lubang melingkar, dll. dibuat khusus untuk lokasi tertentu di dalam tungku dan untuk kiln atau tungku tertentu. Bentuk khusus biasanya kurang padat dan karenanya lebih sedikit tahan aus daripada bentuk standar.

Tidak berbentuk (refraktori yang tidak berbentuk)

Ini tidak memiliki bentuk yang pasti dan hanya terbentuk ketika diterapkan. Jenis -jenis ini dikenal sebagai refraktori monolitik. Contoh umum adalah blok plastik, bahan serat, castable, bahan cetakan injeksi, bahan pengisi, mortir, dll.Lapisan getaran kering, yang biasa digunakan untuk lapisan tungku induksi, juga bersifat monolitik, dijual dan dikirim sebagai bubuk kering, sering kali mengandung komponen magnesia/alumina, dengan bahan kimia lain ditambahkan untuk mengubah sifat spesifik. Penggunaan ini masih jarang.

Berdasarkan suhu fusi

• Bahan refraktori dibagi menjadi tiga jenis sesuai dengan suhu leleh (titik leleh).

• Bahan refraktori umum memiliki suhu leleh 1580–1780 ° C (misalnya tanah liat refraktori)

• Refraktori lanjut memiliki suhu leleh 1780-2000 ° C (misalnya kromit)

• Suhu leleh super refraktori> 2000 ° C (misalnya zirkonia)

• Berdasarkan refraktor

• Refraktorin adalah sifat dari beberapa fase bahan refraktori untuk mencapai tingkat pelunakan yang ditentukan pada suhu tinggi tanpa beban, yang diukur dengan tes setara suhu tinggi (PCE). Bahan refraktori diklasifikasikan sebagai berikut:

• Supertax: Nilai PCE 33–38

• Beban Tinggi: Nilai PCE 30–33

• Tugas Menengah: Nilai PCE 28–30

• Beban cahaya: nilai pCE 19–28

Berdasarkan konduktivitas termal

Bahan refraktori dapat diklasifikasikan oleh konduktivitas termal sebagai konduktif, non-konduktif atau isolasi. Campuran refraktory konduktif adalah silikon karbida (sic) dan zirkonium karbida (ZRC), sedangkan contoh refraktori non-konduktif adalah silika dan alumina. Bahan refraktory yang menular. Bahan kalsium silikat, kaolin dan zirkonia.Refraktori isolasi digunakan untuk mengurangi laju kehilangan panas melalui dinding tungku. Bahan refraktori ini memiliki konduktivitas termal yang rendah karena porositasnya yang tinggi, struktur berpori idealnya dengan pori -pori kecil dan seragam didistribusikan secara merata di seluruh bata refraktori untuk meminimalkan konduktivitas termal. Bahan refraktori isolasi dapat dibagi lebih lanjut menjadi empat jenis:

1. Bahan isolasi tahan panas dengan suhu servis ≤1100 ° C

2. Bahan isolasi refraktori dengan suhu servis ≤1400 ° C

3. Bahan isolasi refraktori tinggi dengan suhu operasi ≤ 1700 ° C

4. Bahan refraktori dan insulasi panas yang sangat tinggi dengan suhu servis ≤2000 ° C.