Wysoka ogniotrwałość aluminium
Materiały ogniotrwałe z tlenku glinu to rodzaj ceramiki inżynieryjnej z tlenkiem glinu jako głównym składnikiem i niewielką ilością innych materiałów. Tlenek glinu jest jednym z najbardziej stabilnych tlenków, o wysokiej twardości, wytrzymałości i odporności na odpryskiwanie. Jest nierozpuszczalny w wodzie i przegrzanej parze, a także w większości nieorganicznych kwasów i zasad. Materiał ogniotrwały z tlenku glinu nie tylko ma właściwości ogniotrwałych cegieł glinianych, ale także pozostaje stabilny w wyższym zakresie temperatur i nadaje się do wykładzin pieców o temperaturach do 3350 ° F. Ma wysoką odporność na erozję w atmosferze utleniającej i redukującej i jest szeroko stosowany w przemyśle obróbki cieplnej.
Ogniotrwałość wysokoglinowych materiałów ogniotrwałych wzrasta wraz ze wzrostem zawartości tlenku glinu. Gatunki tlenku glinu 50%, 60%, 70% i 80% zawierają odpowiednio odpowiednią ilość tlenku glinu, z dopuszczalnym błędem plus minus 2,5%.
Zgodnie z normami Amerykańskiego Stowarzyszenia Materiałów i Testów (ASTM), cegły wysokoglinowe dzielą się na następujące kategorie w zależności od zawartości tlenku glinu:
1. Mullitowy materiał ogniotrwały: Mullitowe cegły ogniotrwałe zawierają około 72% tlenku glinu i 28% krzemionki. Mają doskonałą stabilność objętości i wytrzymałość w wysokich temperaturach. Są one bardzo odpowiednie do górnej części pieców elektrycznych, wielkich pieców i pieców wielkopiecowych oraz górnej konstrukcji pieców szklarskich.
2. Korundowy materiał ogniotrwały: Korundowy materiał ogniotrwały odnosi się do materiału ogniotrwałego zawierającego więcej niż 99% tlenku glinu. Takie materiały ogniotrwałe obejmują monokrystaliczny, polikrystaliczny i α-tlenek glinu. Cegły o wysokiej zawartości tlenku glinu są powszechnie stosowane w piecach cementowych, wapienniczych i ceramicznych, zbiornikach do przechowywania szkła, tyglach do topienia różnych metali, piecach i piecach szybowych wielkich pieców oraz piecach na żużel ołowiowy.
3. Materiały te są bardzo ekonomiczne w użyciu w dolnej części zbiornika zanurzeniowego w przemyśle stalowym, głównie ze względu na ich odporność na erozję żużla żelaznego. Koszt produkcji i cena materiałów ogniotrwałych o wysokiej zawartości aluminium rosną wraz ze wzrostem zawartości tlenku glinu, dlatego konieczne jest określenie najbardziej odpowiedniej zawartości tlenku glinu dla każdego zastosowania za pomocą eksperymentu lub testu.
Cegła magnezytowa
Magnezowy materiał ogniotrwały jest rodzajem podstawowego materiału ogniotrwałego z tlenkiem magnezu jako głównym składnikiem i zawierającym ponad 85% tlenku magnezu. Są one wykonane z naturalnego magnezytu (MgCO3) i krzemionki (SiO2). Wysokiej jakości cegły magnezytowe zazwyczaj składają się z ferrytu o niskim stosunku CaO-SiO2 i minimalnej ilości ferrytu, zwłaszcza gdy wykładzina pieca pracuje w warunkach utleniania i redukcji.
Właściwości fizyczne takich cegieł są ogólnie słabe, ale mają one silną odporność na erozję na żużel alkaliczny, zwłaszcza na żużel z popiołu kamiennego i żużel bogaty w żelazo. Ten rodzaj cegieł ogniotrwałych jest najważniejszym materiałem ogniotrwałym w procesie produkcji stali. Oprócz pieców metalurgicznych, cegły magnezytowe są obecnie z powodzeniem stosowane w inspektorach zbiorników szklanych, piecach wapienniczych i piecach cementowych. Surowy magnezyt (MgCO3) jest zwykle stosowany w postaci lekko lub mocno wypalonej. Lekko wypalany magnezyt jest stosowany do oczyszczania ścieków, nawozów wieloskładnikowych i surowców chemicznych.
Magnezyt wypalany jest szeroko stosowanym surowcem w przemyśle materiałów ogniotrwałych. Ostatnio, w celu dalszej poprawy odporności na korozję, zaczęto stosować topiony magnezyt, spiek magnezytowy o wysokiej krystaliczności i spiek magnezytowy o wysokiej czystości. Magnezyt topiony jest wytwarzany przez stopienie magnezytu klasy ogniotrwałej lub innych prekursorów magnezytu w elektrycznych piecach łukowych. Topnik jest usuwany z pieca łukowego, chłodzony i kruszony. Materiał jest wykorzystywany do produkcji materiałów ogniotrwałych.
Produkty ogniotrwałe - Cegły dolomitowe
Dolomitowy materiał ogniotrwały to rodzaj alkalicznego materiału ogniotrwałego, którego głównymi składnikami są tlenek wapnia i tlenek magnezu. Powstaje z naturalnego dolomitu (CaCO3-MgCO3) w procesie kalcynacji wysokotemperaturowej. Zawartość CaO+MgO w dolomicie o wysokiej czystości jest większa niż 97%. Dolomitowy materiał ogniotrwały jest uważany za najbardziej kompatybilny z klinkierem cementowym ze względu na jego doskonałą stabilność powłoki i bardzo dobrą odporność na szok termiczny i atak alkaliów w różnych warunkach pracy pieca. Te bogate w tlenek cyrkonu materiały ogniotrwałe mogą być stosowane w celu zapobiegania pękaniu.
Chromit ogniotrwały
Chromowo-magnezowy materiał ogniotrwały i magnezowo-chromowy materiał ogniotrwały to dwa różne materiały ogniotrwałe.
Materiały chromowo-magnezowe zawierają zazwyczaj 15-35% Cr2O3 i 42-50% MgO; Materiały ogniotrwałe chromowo-magnezowe są stosowane w kluczowych częściach pieców wysokotemperaturowych. Materiały te są odporne na żużel korozyjny i gazy oraz mają wysoką ogniotrwałość.
Magnezowo-chromowe materiały ogniotrwałe zawierają co najmniej 60% MgO i 8-18% Cr2O3; Magnezowo-chromowe materiały ogniotrwałe nadają się do pracy w najwyższych temperaturach i mogą wchodzić w kontakt z najbardziej podstawowym żużlem używanym do wytopu stali.
Odporność na odpryskiwanie materiałów magnezowo-chromowych jest zwykle lepsza niż materiałów chromowo-magnezowych.
Produkty ogniotrwałe - materiały ogniotrwałe z tlenku cyrkonu
Tlenek cyrkonu jest rodzajem materiału polikrystalicznego. Istnieją pewne trudności w jego stosowaniu i produkcji jako materiału ogniotrwałego. Przed użyciem jako materiał ogniotrwały należy go ustabilizować. Można to osiągnąć poprzez dodanie niewielkich ilości stabilizatorów, takich jak wapń, magnez i tlenek ceru. Jego wydajność zależy głównie od stopnia stabilności, ilości stabilizatora i jakości oryginalnego surowca. Materiały ogniotrwałe z tlenku cyrkonu mają bardzo wysoką ognioodporność. Ich wytrzymałość w temperaturze pokojowej może być utrzymywana do 2700°F. Dlatego mogą być stosowane jako wysokotemperaturowe materiały budowlane do pieców i pieców. Przewodność cieplna materiałów ogniotrwałych z tlenku cyrkonu jest znacznie niższa niż w przypadku większości innych materiałów ogniotrwałych, dlatego są one stosowane jako wysokotemperaturowe materiały izolacyjne. Ponieważ tlenek cyrkonu ma bardzo niskie straty ciepła i nie jest łatwy do reagowania z ciekłym metalem, jest szczególnie odpowiedni do produkcji tygli ogniotrwałych i innych pojemników dla metalurgii. Tlenek cyrkonu jest użytecznym materiałem ogniotrwałym do pieców szklarskich, głównie dlatego, że nie jest łatwo nasiąkany stopionym szkłem i ma niską reakcję ze stopionym szkłem.
Amorficzne materiały ogniotrwałe to ogólny termin określający amorficzne produkty ogniotrwałe, które są konstruowane w pewnej formie zawiesiny i ostatecznie zestalane w stałe bloki. Większość amorficznych materiałów ogniotrwałych składa się z wielkocząsteczkowych materiałów ogniotrwałych (agregatów), drobnocząsteczkowych materiałów ogniotrwałych (wypełniających przestrzenie między cząsteczkami) i spoiw (utrzymujących cząsteczki razem w stanie niespieczonym). Amorficzne materiały ogniotrwałe coraz szybciej zastępują tradycyjne spiekane materiały ogniotrwałe w wielu zastosowaniach, w tym w piecach przemysłowych.
Istnieje wiele metod budowy amorficznych materiałów ogniotrwałych, takich jak metoda ubijania, metoda natryskowa, metoda natryskowa itp. Metoda ubijania jest używana głównie w zastosowaniach na zimno, gdzie bardzo ważna jest odpowiednia konsolidacja materiału. Ta sama metoda może być stosowana zarówno do materiałów utwardzanych powietrzem, jak i na gorąco. Należy wybrać odpowiednie narzędzie do ubijania.
Materiały ogniotrwałe z tlenku glinu to rodzaj ceramiki inżynieryjnej z tlenkiem glinu jako głównym składnikiem i niewielką ilością innych materiałów. Tlenek glinu jest jednym z najbardziej stabilnych tlenków o wysokiej twardości, wytrzymałości i odporności na odpryskiwanie.
