ορισμός:
Είναι ένα μη μεταλλικό υλικό με ανθεκτικότητα όχι μικρότερη από 1580 μοίρες, καλή αντοχή στο θερμικό σοκ και τη χημική διάβρωση, χαμηλή θερμική αγωγιμότητα και χαμηλό συντελεστή διαστολής. Η πυρίμαχη αντίσταση αναφέρεται στη θερμοκρασία σε βαθμούς Κελσίου στην οποία ένα κωνικό δείγμα
Το πυρίμαχο υλικό μπορεί να αντισταθεί στη δράση της υψηλής θερμοκρασίας χωρίς να μαλακώσει και να λιώσει χωρίς φορτίο. Τα πυρίμαχα υλικά χρησιμοποιούνται ευρέως στη μεταλλουργία, τη χημική βιομηχανία, το πετρέλαιο, την κατασκευή μηχανημάτων, τα πυριτικά, την ενέργεια και άλλους βιομηχανικούς τομείς. Χρησιμοποιούνται με τη μεγαλύτερη ποσότητα στη μεταλλουργική βιομηχανία, αντιπροσωπεύοντας το 50%-60% της συνολικής παραγωγής.
τύπος:
Υπάρχουν πολλοί τύποι πυρίμαχων υλικών, τα οποία συνήθως χωρίζονται σε συνηθισμένα πυρίμαχα υλικά (1580~1770 μοίρες), προηγμένα πυρίμαχα υλικά (1770~2000 μοίρες) και πυρίμαχα υλικά ειδικής ποιότητας (πάνω από 2000 μοίρες) ανάλογα με την ανθεκτικότητά τους. Σύμφωνα με τις χημικές τους ιδιότητες διακρίνονται σε όξινα πυρίμαχα υλικά, μεσαίου πυρίμαχα υλικά και μεσαίου βαθμού πυρίμαχα υλικά. Ανθεκτικά πυρίμαχα υλικά και αλκαλικά πυρίμαχα υλικά. Επιπλέον, υπάρχουν πυρίμαχα υλικά για ειδικές περιστάσεις.
Στοιχείο:
Τα όξινα πυρίμαχα υλικά περιέχουν οξείδιο του πυριτίου ως κύριο συστατικό και χρησιμοποιούνται συνήθως πυριτικά τούβλα και πήλινα τούβλα. Τα πυριτικά τούβλα είναι πυριτικά προϊόντα που περιέχουν περισσότερο από 94% οξείδιο του πυριτίου. Οι πρώτες ύλες που χρησιμοποιούνται περιλαμβάνουν πυρίτιο, απόβλητα πυριτικά τούβλα κ.λπ. Έχουν ισχυρή αντίσταση στην όξινη διάβρωση σκωρίας, υψηλή θερμοκρασία μαλάκυνσης υπό φορτίο και ο όγκος τους δεν συρρικνώνεται ούτε διαστέλλεται ελαφρά μετά από επαναλαμβανόμενες φρύσεις. Ωστόσο, είναι ευαίσθητο στη διάβρωση από αλκαλική σκωρία και έχει χαμηλή αντοχή σε θερμικό σοκ. Τα πυριτικά τούβλα χρησιμοποιούνται κυρίως σε θερμικό εξοπλισμό όπως φούρνους οπτάνθρακα, φούρνους τήξης γυαλιού και φούρνους όξινης χαλυβουργίας. Τα πήλινα τούβλα κατασκευάζονται από πυρίμαχο πηλό ως κύρια πρώτη ύλη και περιέχουν 30% έως 46% αλουμίνα. Είναι ασθενώς όξινα πυρίμαχα υλικά με καλή αντοχή στο θερμικό σοκ και αντοχή στη διάβρωση στην όξινη σκωρία και χρησιμοποιούνται ευρέως.
Τα ουδέτερα πυρίμαχα υλικά αποτελούνται κυρίως από οξείδιο του αργιλίου, οξείδιο του χρωμίου ή άνθρακα. Τα προϊόντα κορούνδιου που περιέχουν περισσότερο από 95% αλουμίνα είναι υψηλής ποιότητας πυρίμαχα υλικά με ευρύ φάσμα χρήσεων. Τα τούβλα χρωμίου με το οξείδιο του χρωμίου ως κύριο συστατικό έχουν καλή αντοχή στη διάβρωση στη σκωρία χάλυβα, αλλά έχουν χαμηλή αντοχή σε θερμικό σοκ και χαμηλή θερμοκρασία παραμόρφωσης υπό φορτίο υψηλής θερμοκρασίας. Τα ανθρακούχα πυρίμαχα υλικά περιλαμβάνουν τούβλα άνθρακα, προϊόντα γραφίτη και προϊόντα καρβιδίου του πυριτίου. Έχουν χαμηλό συντελεστή θερμικής διαστολής, υψηλή θερμική αγωγιμότητα, καλή αντοχή στο θερμικό σοκ, αντοχή σε υψηλή θερμοκρασία και αντοχή σε διάβρωση οξέων, αλκαλίων και αλάτων, ειδικά σε ασθενή οξέα και αλκάλια. Καλή αντοχή, δεν διαβρέχεται από μέταλλο και σκωρία, μικρό βάρος. Χρησιμοποιείται ευρέως ως υλικό επένδυσης κλιβάνων υψηλής θερμοκρασίας και χρησιμοποιείται επίσης ως επένδυση αυτόκλειστου σε πετρελαϊκές και χημικές βιομηχανίες.
Τα αλκαλικά πυρίμαχα υλικά περιέχουν οξείδιο του μαγνησίου και οξείδιο του ασβεστίου ως κύρια συστατικά, και συνήθως χρησιμοποιούνται τούβλα μαγνησίας. Τα τούβλα Μαγνησίας που περιέχουν περισσότερο από 80% έως 85% οξείδιο του μαγνησίου έχουν καλή αντοχή στην αλκαλική σκωρία και τη σκωρία σιδήρου και έχουν υψηλότερη ανθεκτικότητα από τα τούβλα από πηλό και τα τούβλα πυριτίας. Χρησιμοποιείται κυρίως σε φούρνους ανοιχτής εστίας, μετατροπείς οξυγόνου, ηλεκτρικούς κλιβάνους, εξοπλισμό τήξης μη σιδηρούχων μετάλλων και ορισμένους εξοπλισμούς υψηλής θερμοκρασίας. Τα πυρίμαχα υλικά που χρησιμοποιούνται σε ειδικές περιπτώσεις περιλαμβάνουν υλικά οξειδίων υψηλής θερμοκρασίας, όπως αλουμίνα, οξείδιο λανθανίου, οξείδιο βηρυλλίου, οξείδιο ασβεστίου, οξείδιο ζιρκονίου κ.λπ., και πυρίμαχα σύνθετα υλικά, όπως καρβίδια, νιτρίδια, βορίδια, πυριτίδια και σουλφίδια. και τα λοιπά.; σύνθετα υλικά υψηλής θερμοκρασίας περιλαμβάνουν κυρίως κεραμίδια, ανόργανες επικαλύψεις υψηλής θερμοκρασίας και κεραμικά ενισχυμένα με ίνες.
Συνηθισμένα πυρίμαχα υλικά:
Τα συχνά χρησιμοποιούμενα πυρίμαχα υλικά περιλαμβάνουν τούβλα AZS, τούβλα κορούνδιο, τούβλα χρωμίου μαγνησίας με άμεση σύνδεση, τούβλα καρβιδίου του πυριτίου, τούβλα καρβιδίου του πυριτίου με κολλημένο νιτρίδιο πυριτίου και πυρίμαχα υλικά μη οξειδίου όπως νιτρίδια, πυριτικά, σουλφίδια, βορίδια και καρβίδια. Οξείδιο του ασβεστίου, οξείδιο του χρωμίου, οξείδιο του αργιλίου, οξείδιο μαγνησίου, οξείδιο του βηρυλλίου και άλλα πυρίμαχα υλικά. Τα συνήθως χρησιμοποιούμενα μονωτικά πυρίμαχα υλικά περιλαμβάνουν προϊόντα διατομίτη, προϊόντα αμιάντου, μονωτικές πλάκες, κ.λπ. Τα κοινώς χρησιμοποιούμενα άμορφα πυρίμαχα υλικά περιλαμβάνουν υλικά επικάλυψης κλιβάνων, πυρίμαχα υλικά εμβολιασμού, πυρίμαχα χυτά υλικά, πυρίμαχα πλαστικά, πυρίμαχη λάσπη, πυρίμαχα πυρίμαχα πυρίμαχα υλικά πυροβολισμού, , ελαφριά πυρίμαχα χυτά κ.λπ.
Πυρίμαχα υλικά
Σε μεγαλύτερες ποσότητες χρησιμοποιούνται πυριτικά τούβλα και πήλινα τούβλα. Τα πυριτικά τούβλα είναι πυριτικά προϊόντα που περιέχουν περισσότερο από 93% SiO2. Οι πρώτες ύλες που χρησιμοποιούνται περιλαμβάνουν πυρίτιο, απόβλητα τούβλα πυριτίου κ.λπ. Τα πυριτικά τούβλα έχουν ισχυρή αντοχή στην όξινη διάβρωση σκωρίας, αλλά είναι ευαίσθητα στη διάβρωση της αλκαλικής σκωρίας. Η θερμοκρασία αποσκλήρυνσης του φορτίου του είναι πολύ υψηλή, κοντά στην ανθεκτικότητά του. Μετά από επαναλαμβανόμενες ασβεστώσεις, ο όγκος του δεν συρρικνώνεται ούτε διαστέλλεται ελαφρώς, αλλά η αντίστασή του σε θερμικό σοκ είναι φτωχή. Τα πυριτικά τούβλα χρησιμοποιούνται κυρίως σε θερμικό εξοπλισμό όπως φούρνους οπτάνθρακα, φούρνους τήξης γυαλιού και φούρνους όξινης χαλυβουργίας. Τα πήλινα τούβλα περιέχουν 30%~46% αλουμίνα. Χρησιμοποιούν πυρίμαχο πηλό ως κύρια πρώτη ύλη. Έχουν πυρίμαχο βαθμό 1580~1770 μοιρών και καλή αντοχή στο θερμικό σοκ. Είναι ασθενώς όξινα πυρίμαχα υλικά που είναι ανθεκτικά στην όξινη σκωρία και έχουν ευρύ φάσμα χρήσεων. Αυτή τη στιγμή είναι ο πιο παραγόμενος τύπος πυρίμαχου υλικού.
Ουδέτερα πυρίμαχα υλικά
Οι κύριες κρυσταλλικές φάσεις σε προϊόντα υψηλής περιεκτικότητας σε αλουμίνιο είναι ο μουλίτης και το κορούνδιο. Η περιεκτικότητα σε κορούνδιο αυξάνεται με την αύξηση της περιεκτικότητας σε αλουμίνα. Τα προϊόντα κορούνδιου που περιέχουν περισσότερο από 95% αλουμίνα είναι υψηλής ποιότητας πυρίμαχα υλικά με ευρύ φάσμα χρήσεων. Τα τούβλα χρωμίου κατασκευάζονται κυρίως από μετάλλευμα χρωμίου και η κύρια κρυσταλλική φάση είναι ο χρωμίτης. Έχει καλή αντοχή στη διάβρωση στη σκωρία χάλυβα, αλλά κακή αντοχή σε θερμικό σοκ και χαμηλή θερμοκρασία παραμόρφωσης υπό φορτίο υψηλής θερμοκρασίας. Τα τούβλα χρωμιομαγνησίας από μεταλλεύματα χρωμίου και μαγνησίας σε διαφορετικές αναλογίες έχουν καλή αντοχή σε θερμικές κρούσεις και χρησιμοποιούνται κυρίως ως αλκαλικά τούβλα οροφής ανοιχτής εστίας.
Τα ανθρακούχα προϊόντα είναι ένας άλλος τύπος ουδέτερων πυρίμαχων υλικών. Ανάλογα με τη σύνθεση των ανθρακούχων πρώτων υλών και την ορυκτή σύνθεση των προϊόντων, χωρίζονται σε τρεις κατηγορίες: τούβλα άνθρακα, προϊόντα γραφίτη και προϊόντα καρβιδίου του πυριτίου. Τα τούβλα άνθρακα κατασκευάζονται από υψηλής ποιότητας οπτάνθρακα πετρελαίου ως πρώτη ύλη, με πίσσα και άσφαλτο ως συνδετικά και ψήνονται στους 1300 βαθμούς σε συνθήκες απομόνωσης στον αέρα. Τα προϊόντα γραφίτη (εκτός από τον φυσικό γραφίτη) κατασκευάζονται από ανθρακούχα υλικά μέσω επεξεργασίας γραφιτοποίησης στους 2500~2800 βαθμούς σε ηλεκτρικό κλίβανο. Τα προϊόντα καρβιδίου του πυριτίου χρησιμοποιούν καρβίδιο του πυριτίου ως πρώτη ύλη, προσθέτουν άργιλο, οξείδιο του πυριτίου και άλλα συνδετικά και ψήνονται στους 1350~1400 βαθμούς. Καρβίδιο του πυριτίου και σκόνη πυριτίου μπορούν επίσης να προστεθούν για την παραγωγή προϊόντων νιτριδίου του πυριτίου-καρβιδίου του πυριτίου σε ηλεκτρικό κλίβανο υπό ατμόσφαιρα αζώτου. Τα προϊόντα άνθρακα έχουν χαμηλό συντελεστή θερμικής διαστολής, υψηλή θερμική αγωγιμότητα, καλή αντοχή στο θερμικό σοκ και αντοχή σε υψηλή θερμοκρασία. Δεν μαλακώνει μετά από μακροχρόνια χρήση σε υψηλές θερμοκρασίες, δεν διαβρώνεται από κανένα οξύ ή αλκάλιο, έχει καλή αντοχή στο άλας, δεν διαβρέχεται από μέταλλο και σκωρία, είναι ελαφρύ και είναι υλικό υψηλής ποιότητας ανθεκτικό στις υψηλές θερμοκρασίες. Το μειονέκτημα είναι ότι οξειδώνεται εύκολα σε υψηλές θερμοκρασίες και δεν πρέπει να χρησιμοποιείται σε οξειδωτική ατμόσφαιρα. Τα ανθρακούχα προϊόντα χρησιμοποιούνται ευρέως σε επενδύσεις κλιβάνων υψηλής θερμοκρασίας (πάτος κλιβάνου, εστία, κάτω μέρος του σώματος του κλιβάνου κ.λπ.) και επενδύσεις κλιβάνων τήξης μη σιδηρούχων μετάλλων. Τα προϊόντα γραφίτη μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως επενδύσεις για δεξαμενές αντίδρασης και πετροχημικά αυτόκλειστα. Τα προϊόντα καρβιδίου του πυριτίου και γραφίτη μπορούν επίσης να κατασκευαστούν σε χωνευτήρια για την τήξη χαλκού, χρυσού και ελαφρών κραμάτων.
Αλκαλικά πυρίμαχα υλικά
Αντιπροσωπεύεται από προϊόντα μαγνησίου. Περιέχει περισσότερο από 80% έως 85% οξείδιο του μαγνησίου, με την περικλάση ως κύρια κρυσταλλική φάση. Οι κύριες πρώτες ύλες για την παραγωγή τούβλων μαγνησίας είναι ο μαγνησίτης, η μαγνησία του θαλασσινού νερού (η οποία λαμβάνεται με φρύξη του υδροξειδίου του μαγνησίου που εξάγεται από το θαλασσινό νερό σε υψηλές θερμοκρασίες) κ.λπ. Έχει καλή αντοχή στην αλκαλική σκωρία και τη σκωρία σιδήρου. Το σημείο τήξης του καθαρού οξειδίου του μαγνησίου είναι τόσο υψηλό όσο 2800 βαθμούς. Ως εκ τούτου, η ανθεκτικότητα των τούβλων μαγνησίας είναι υψηλότερη από αυτή των τούβλων από πηλό και των πυριτικών τούβλων. Από τα μέσα-1950, λόγω της χρήσης μετατροπέων με εμφύσηση οξυγόνου για τη χαλυβουργία και της χρήσης αλκαλικών επιφανειών κλιβάνων ανοιχτής εστίας, η παραγωγή αλκαλικών πυρίμαχων υλικών αυξήθηκε σταδιακά, ενώ η παραγωγή τούβλων από πηλό και πυριτικών τούβλων έχει μειωθεί. Τα αλκαλικά πυρίμαχα υλικά χρησιμοποιούνται κυρίως σε φούρνους ανοιχτής εστίας, μετατροπείς οξυγόνου, ηλεκτρικούς κλιβάνους, τήξη μη σιδηρούχων μετάλλων και ορισμένους θερμικούς εξοπλισμούς υψηλής θερμοκρασίας.
Οξείδια όπως το οξείδιο του αργιλίου, το οξείδιο του λανθανίου, το οξείδιο του βηρυλλίου, το οξείδιο του ασβεστίου, το οξείδιο του ζιρκονίου, το οξείδιο του ουρανίου, το οξείδιο του μαγνησίου, το οξείδιο του δημητρίου και το οξείδιο του θορίου έχουν σημεία τήξης μεταξύ 2050 και 3050 μοιρών.
Πυρίμαχα σύνθετα υλικά όπως καρβίδια (καρβίδιο του πυριτίου, καρβίδιο τιτανίου, καρβίδιο τανταλίου κ.λπ.) νιτρίδια (νιτρίδιο βορίου, νιτρίδιο πυριτίου κ.λπ.) βορίδια (βορίδιο ζιρκονίου, βορίδιο τιτανίου, βορίδιο άφνιο, κ.λπ.) πυριτικά άλατα (δι Μολυβδαίνιο κ.λπ.) και σουλφίδια (θειούχο θόριο, θειούχο δημήτριο κ.λπ.). Τα σημεία τήξης τους είναι 2000~3887 μοίρες και το πιο πυρίμαχο από αυτά είναι το καρβίδιο.
Σύνθετα υλικά υψηλής θερμοκρασίας όπως κεραμίδια, ανόργανες επικαλύψεις υψηλής θερμοκρασίας και κεραμικά ενισχυμένα με ίνες.
εφαρμογή:
Τα συχνά χρησιμοποιούμενα ειδικά υλικά περιλαμβάνουν τούβλα AZS, τούβλα κορούνδιου, τούβλα χρωμίου μαγνησίας με άμεση σύνδεση, τούβλα καρβιδίου του πυριτίου, τούβλα καρβιδίου του πυριτίου με δεσμό νιτριδίου πυριτίου, νιτρίδια, πυριτικά άλατα, σουλφίδια, βορίδια, καρβίδια και άλλα πυρίμαχα μη οξείδια οξείδιο του άλατος, οξείδιο του πυριτίου, , οξείδιο αλουμινίου, οξείδιο μαγνησίου, οξείδιο βηρυλλίου και άλλα πυρίμαχα υλικά. Τα συνήθως χρησιμοποιούμενα μονωτικά πυρίμαχα υλικά περιλαμβάνουν προϊόντα διατομίτη, προϊόντα αμιάντου, μονωτικές πλάκες, κ.λπ. Τα κοινώς χρησιμοποιούμενα άμορφα πυρίμαχα υλικά περιλαμβάνουν υλικά επικάλυψης κλιβάνων, πυρίμαχα υλικά εμβολιασμού, πυρίμαχα χυτά υλικά, πυρίμαχα πλαστικά, πυρίμαχη λάσπη, πυρίμαχα πυρίμαχα πυρίμαχα υλικά πυροβολισμού, , ελαφριά πυρίμαχα χυτά, λάσπη όπλου κ.λπ.
εκτέλεση:
Οι φυσικές ιδιότητες των πυρίμαχων υλικών περιλαμβάνουν δομικές ιδιότητες, θερμικές ιδιότητες, μηχανικές ιδιότητες, απόδοση χρήσης και λειτουργική απόδοση. Οι δομικές ιδιότητες των πυρίμαχων υλικών περιλαμβάνουν πορώδες, πυκνότητα όγκου, απορρόφηση νερού, διαπερατότητα αέρα, κατανομή μεγέθους πόρων κ.λπ. Οι θερμικές ιδιότητες των πυρίμαχων υλικών περιλαμβάνουν θερμική αγωγιμότητα, συντελεστή θερμικής διαστολής, ειδική θερμότητα, θερμοχωρητικότητα, συντελεστή θερμικής αγωγιμότητας, θερμική εκπομπή κ.λπ. Οι μηχανικές ιδιότητες των πυρίμαχων υλικών περιλαμβάνουν αντοχή σε θλίψη, αντοχή σε εφελκυσμό, αντοχή σε κάμψη, αντοχή σε στρέψη, αντοχή σε διάτμηση, αντοχή σε κρούση, αντοχή στη φθορά, ιδιότητα ερπυσμού, αντοχή συγκόλλησης, μέτρο ελαστικότητας κ.λπ. Θερμοκρασία αποσκλήρυνσης φορτίου, αλλαγή γραμμής επανακαύσης, αντίσταση σε θερμικό σοκ, αντίσταση στη σκωρία, αντίσταση σε οξύ, αντίσταση αλκαλίων, αντίσταση ενυδάτωσης, αντίσταση στη διάβρωση CO, αγωγιμότητα και αντίσταση στην οξείδωση. Περίμενε.
