sự định nghĩa:
Nó là vật liệu phi kim loại có độ khúc xạ không dưới 1580 độ, khả năng chống sốc nhiệt và xói mòn hóa học tốt, độ dẫn nhiệt thấp và hệ số giãn nở thấp. Khả năng chịu lửa đề cập đến nhiệt độ tính bằng độ C mà tại đó một mẫu hình nón
vật liệu chịu lửa có thể chống lại tác động của nhiệt độ cao mà không bị mềm và nóng chảy khi không tải. Vật liệu chịu lửa được sử dụng rộng rãi trong luyện kim, công nghiệp hóa chất, dầu khí, sản xuất máy móc, silicat, điện và các lĩnh vực công nghiệp khác. Chúng được sử dụng với số lượng lớn nhất trong ngành luyện kim, chiếm 50%-60% tổng sản lượng.
kiểu:
Có nhiều loại vật liệu chịu lửa, thường được chia thành vật liệu chịu lửa thông thường (1580 ~ 1770 độ), vật liệu chịu lửa tiên tiến (1770 ~ 2000 độ) và vật liệu chịu lửa cấp đặc biệt (trên 2000 độ) theo độ chịu lửa của chúng; theo tính chất hóa học của chúng, chúng được chia thành vật liệu chịu lửa có tính axit, vật liệu chịu lửa trung bình và vật liệu chịu lửa trung bình. Vật liệu chịu lửa chịu lửa và vật liệu chịu lửa có tính kiềm. Ngoài ra, còn có vật liệu chịu lửa cho những dịp đặc biệt.
Yếu tố:
Vật liệu chịu lửa có tính axit có thành phần chính là oxit silic và gạch silic và gạch đất sét thường được sử dụng. Gạch silic là sản phẩm silic có chứa hơn 94% oxit silic. Nguyên liệu thô được sử dụng bao gồm silica, gạch silic phế thải, v.v. Chúng có khả năng chống xói mòn xỉ axit mạnh, nhiệt độ hóa mềm cao khi chịu tải và thể tích của chúng không co lại hoặc thậm chí giãn nở nhẹ sau khi nung nhiều lần; Tuy nhiên, nó dễ bị xói mòn bởi xỉ kiềm và khả năng chống sốc nhiệt kém. Gạch silic chủ yếu được sử dụng trong các thiết bị nhiệt như lò luyện cốc, lò nấu chảy thủy tinh và lò luyện thép axit. Gạch đất sét được làm từ đất sét chịu lửa làm nguyên liệu chính và chứa 30% đến 46% alumina. Chúng là vật liệu chịu lửa có tính axit yếu, khả năng chống sốc nhiệt và chống ăn mòn xỉ axit tốt và được sử dụng rộng rãi.
Vật liệu chịu lửa trung tính chủ yếu bao gồm oxit nhôm, oxit crom hoặc carbon. Các sản phẩm Corundum chứa hơn 95% alumina là vật liệu chịu lửa chất lượng cao với nhiều mục đích sử dụng. Gạch crom với thành phần chính là crom oxit có khả năng chống ăn mòn xỉ thép tốt nhưng khả năng chống sốc nhiệt kém và nhiệt độ biến dạng thấp dưới tải trọng nhiệt độ cao. Vật liệu chịu lửa cacbon bao gồm gạch cacbon, sản phẩm than chì và sản phẩm cacbua silic. Chúng có hệ số giãn nở nhiệt thấp, độ dẫn nhiệt cao, khả năng chống sốc nhiệt tốt, độ bền nhiệt độ cao và khả năng chống xói mòn axit, kiềm và muối, đặc biệt là axit yếu và kiềm. Độ bền tốt, không bị kim loại và xỉ làm ướt, trọng lượng nhẹ. Nó được sử dụng rộng rãi làm vật liệu lót lò nhiệt độ cao và cũng được sử dụng làm lớp lót nồi hấp trong ngành dầu khí và hóa chất.
Vật liệu chịu lửa kiềm có thành phần chính là magie oxit và canxi oxit và gạch magie thường được sử dụng. Gạch magiê chứa hơn 80% đến 85% oxit magiê có khả năng chống xỉ kiềm và xỉ sắt tốt, đồng thời có độ chịu lửa cao hơn gạch đất sét và gạch silic. Chủ yếu được sử dụng trong lò sưởi mở, bộ chuyển đổi oxy, lò điện, thiết bị luyện kim loại màu và một số thiết bị nhiệt độ cao. Vật liệu chịu lửa được sử dụng trong những trường hợp đặc biệt bao gồm vật liệu oxit nhiệt độ cao, chẳng hạn như alumina, oxit lanthanum, oxit berili, oxit canxi, oxit zirconi, v.v., và các vật liệu hợp chất chịu lửa, như cacbua, nitrua, borit, silicua và sunfua. vân vân.; vật liệu composite nhiệt độ cao chủ yếu bao gồm gốm kim loại, lớp phủ vô cơ nhiệt độ cao và gốm gia cố bằng sợi.
Vật liệu chịu lửa phổ biến:
Vật liệu chịu lửa được sử dụng thường xuyên bao gồm gạch AZS, gạch corundum, gạch crom magie liên kết trực tiếp, gạch cacbua silic, gạch cacbua silic liên kết silicon nitrit và vật liệu chịu lửa không oxit như nitrua, silicua, sunfua, borit và cacbua. ;Oxit canxi, oxit crom, oxit nhôm, oxit magiê, oxit berili và các vật liệu chịu lửa khác. Vật liệu chịu lửa cách điện thường được sử dụng bao gồm các sản phẩm diatomite, sản phẩm amiăng, tấm cách nhiệt, v.v. Vật liệu chịu lửa không định hình thường được sử dụng bao gồm vật liệu vá lò, vật liệu chịu lửa, vật liệu đúc chịu lửa, nhựa chịu lửa, bùn chịu lửa, vật liệu súng chịu lửa, vật liệu chiếu chịu lửa, lớp phủ chịu lửa , vật liệu đúc chịu lửa nhẹ, v.v.
Vật liệu chịu lửa axit
Gạch silic và gạch đất sét được sử dụng với số lượng lớn hơn. Gạch silic là sản phẩm silic có chứa trên 93% SiO2. Nguyên liệu thô được sử dụng bao gồm silica, gạch silic phế thải, v.v. Gạch silic có khả năng chống xói mòn xỉ axit mạnh, nhưng dễ bị xói mòn xỉ kiềm. Nhiệt độ làm mềm tải của nó rất cao, gần bằng độ khúc xạ của nó. Sau khi nung nhiều lần, thể tích của nó không co lại hoặc thậm chí giãn ra một chút, nhưng khả năng chống sốc nhiệt kém. Gạch silic chủ yếu được sử dụng trong các thiết bị nhiệt như lò luyện cốc, lò nấu chảy thủy tinh và lò luyện thép axit. Gạch đất sét chứa 30% ~ 46% alumina. Họ sử dụng đất sét chịu lửa làm nguyên liệu chính. Chúng có độ chịu lửa 1580 ~ 1770 độ và khả năng chống sốc nhiệt tốt. Chúng là vật liệu chịu lửa có tính axit yếu, có khả năng chống xỉ axit và có phạm vi sử dụng rộng rãi. Nó hiện là loại vật liệu chịu lửa được sản xuất nhiều nhất.
Vật liệu chịu lửa trung tính
Các pha tinh thể chính trong các sản phẩm nhôm cao cấp là mullite và corundum. Hàm lượng corundum tăng khi hàm lượng alumina tăng. Các sản phẩm Corundum chứa hơn 95% alumina là vật liệu chịu lửa chất lượng cao với nhiều mục đích sử dụng. Gạch Chrome chủ yếu được làm từ quặng crom và pha tinh thể chính là crômit. Nó có khả năng chống ăn mòn xỉ thép tốt, nhưng khả năng chống sốc nhiệt kém và nhiệt độ biến dạng thấp dưới tải nhiệt độ cao. Gạch Chrome-magiê làm từ quặng crom và magie ở các tỷ lệ khác nhau có khả năng chống sốc nhiệt tốt và chủ yếu được sử dụng làm gạch mái lò sưởi hở có tính kiềm.
Các sản phẩm có chứa cacbonat là một loại vật liệu chịu lửa trung tính khác. Theo thành phần của nguyên liệu cacbon và thành phần khoáng chất của sản phẩm, chúng được chia thành ba loại: gạch cacbon, sản phẩm than chì và sản phẩm cacbua silic. Gạch carbon được làm từ than cốc dầu mỏ cao cấp làm nguyên liệu thô, với nhựa đường và nhựa đường làm chất kết dính và được nung ở nhiệt độ 1300 độ trong điều kiện cách ly không khí. Các sản phẩm than chì (trừ than chì tự nhiên) được làm từ vật liệu cacbon thông qua xử lý than chì hóa ở nhiệt độ 2500 ~ 2800 độ trong lò điện. Các sản phẩm cacbua silic sử dụng cacbua silic làm nguyên liệu thô, thêm đất sét, oxit silic và các chất kết dính khác và nung ở nhiệt độ 1350 ~ 1400 độ. Cacbua silic và bột silic cũng có thể được thêm vào để tạo ra các sản phẩm cacbua silic-nitrit silic trong lò điện trong môi trường nitơ. Các sản phẩm carbon có hệ số giãn nở nhiệt thấp, độ dẫn nhiệt cao, khả năng chống sốc nhiệt tốt và độ bền nhiệt độ cao. Nó không bị mềm sau khi sử dụng lâu dài ở nhiệt độ cao, không bị ăn mòn bởi bất kỳ axit hoặc kiềm nào, có khả năng chống muối tốt, không bị kim loại và xỉ làm ướt, nhẹ và là vật liệu chịu nhiệt độ cao chất lượng cao. Nhược điểm là dễ bị oxy hóa ở nhiệt độ cao và không nên sử dụng trong môi trường oxy hóa. Các sản phẩm chứa cacbon được sử dụng rộng rãi trong lớp lót lò nhiệt độ cao (đáy lò, lò sưởi, phần dưới thân lò, v.v.) và lớp lót của lò luyện kim loại màu. Sản phẩm than chì có thể được sử dụng làm lớp lót cho bể phản ứng và nồi hấp hóa dầu. Các sản phẩm cacbua silic và than chì cũng có thể được chế tạo thành nồi nấu kim loại để nấu chảy đồng, vàng và hợp kim nhẹ.
Vật liệu chịu lửa kiềm
Đại diện bởi các sản phẩm magiê. Nó chứa hơn 80% đến 85% magie oxit, với pericla là pha tinh thể chính. Nguyên liệu chính để sản xuất gạch magiê là magnesit, magiê nước biển (thu được bằng cách nung magiê hydroxit chiết xuất từ nước biển ở nhiệt độ cao), v.v. Nó có khả năng chống xỉ kiềm và xỉ sắt tốt. Điểm nóng chảy của oxit magiê nguyên chất cao tới 2800 độ. Do đó, độ chịu lửa của gạch magie cao hơn gạch đất sét và gạch silic. Kể từ giữa những năm-1950, do việc sử dụng bộ chuyển đổi thổi oxy để sản xuất thép và sử dụng mặt lò nung có tính kiềm, nên việc sản xuất vật liệu chịu lửa có tính kiềm đã tăng dần, trong khi việc sản xuất gạch đất sét và gạch silic đã giảm. Vật liệu chịu lửa kiềm chủ yếu được sử dụng trong lò sưởi hở, bộ chuyển đổi oxy, lò điện, luyện kim loại màu và một số thiết bị nhiệt độ cao.
Các vật liệu oxit như oxit nhôm, oxit lanthanum, oxit berili, oxit canxi, oxit zirconi, oxit uranium, oxit magiê, oxit xeri và oxit thorium có điểm nóng chảy trong khoảng từ 2050 đến 3050 độ.
Các vật liệu hợp chất chịu lửa như cacbua (silicon cacbua, cacbua titan, cacbua tantalum, v.v.) nitrit (boron nitride, silicon nitride, v.v.) borua (zirconium boride, titan boride, hafnium boride, v.v.) silicide (di Molybdenum silicide, v.v.) và sunfua (thorium sulfide, xeri sulfide, v.v.). Điểm nóng chảy của chúng là 2000 ~ 3887 độ, và vật liệu chịu lửa cao nhất trong số đó là cacbua.
Vật liệu composite nhiệt độ cao như gốm kim loại, lớp phủ vô cơ nhiệt độ cao và gốm gia cố bằng sợi.
ứng dụng:
Các vật liệu đặc biệt thường được sử dụng bao gồm gạch AZS, gạch corundum, gạch crom magie liên kết trực tiếp, gạch cacbua silic, gạch cacbua silic liên kết silicon nitrit, nitrua, silicua, sunfua, borit, cacbua và các vật liệu chịu lửa không oxit khác; Canxi oxit, crom oxit , oxit nhôm, oxit magiê, oxit berili và các vật liệu chịu lửa khác. Vật liệu chịu lửa cách điện thường được sử dụng bao gồm các sản phẩm diatomite, sản phẩm amiăng, tấm cách nhiệt, v.v. Vật liệu chịu lửa không định hình thường được sử dụng bao gồm vật liệu vá lò, vật liệu chịu lửa, vật liệu đúc chịu lửa, nhựa chịu lửa, bùn chịu lửa, vật liệu súng chịu lửa, vật liệu chiếu chịu lửa, lớp phủ chịu lửa , vật liệu đúc chịu lửa nhẹ, bùn súng, v.v.
hiệu suất:
Các tính chất vật lý của vật liệu chịu lửa bao gồm tính chất cấu trúc, tính chất nhiệt, tính chất cơ học, hiệu suất sử dụng và hiệu suất vận hành. Đặc tính cấu trúc của vật liệu chịu lửa bao gồm độ xốp, mật độ thể tích, độ hấp thụ nước, độ thoáng khí, phân bố kích thước lỗ rỗng, v.v. Đặc tính nhiệt của vật liệu chịu lửa bao gồm độ dẫn nhiệt, hệ số giãn nở nhiệt, nhiệt dung riêng, nhiệt dung, hệ số dẫn nhiệt, độ phát nhiệt , v.v. Các tính chất cơ học của vật liệu chịu lửa bao gồm cường độ nén, độ bền kéo, độ bền uốn, độ bền xoắn, độ bền cắt, độ bền va đập, khả năng chống mài mòn, đặc tính leo, độ bền liên kết, mô đun đàn hồi, v.v. Hiệu suất của vật liệu chịu lửa bao gồm độ chịu lửa, nhiệt độ làm mềm tải, thay đổi dòng đốt lại, khả năng chống sốc nhiệt, chống xỉ, kháng axit, kháng kiềm, chống hydrat hóa, chống xói mòn CO, độ dẫn điện và khả năng chống oxy hóa. Chờ đợi.
