määratlus:
See on mittemetallist materjal, mille tulekindlus on vähemalt 1580 kraadi, hea vastupidavus termilisele šokile ja keemilisele erosioonile, madal soojusjuhtivus ja madal paisumiskoefitsient. Tulekindel vastupidavus viitab temperatuurile Celsiuse kraadides, mille juures kooniline proov
tulekindel materjal talub kõrget temperatuuri ilma koormuseta pehmenemise ja sulamiseta. Tulekindlaid materjale kasutatakse laialdaselt metallurgias, keemiatööstuses, naftatööstuses, masinate tootmises, silikaadi-, energia- ja muudes tööstusvaldkondades. Neid kasutatakse kõige rohkem metallurgiatööstuses, moodustades 50%-60% kogutoodangust.
tüüp:
Tulekindlaid materjale on mitut tüüpi, mis vastavalt nende tulekindlusele jagunevad tavaliselt tavalisteks tulekindlateks materjalideks (1580–1770 kraadi), täiustatud tulekindlateks materjalideks (1770–2000 kraadi) ja erikvaliteediga tulekindlateks materjalideks (üle 2000 kraadi); keemiliste omaduste järgi jaotatakse need happelisteks tulekindlateks materjalideks, keskmise tulekindlateks materjalideks ja keskmise kvaliteediga tulekindlateks materjalideks. Vastupidavad tulekindlad materjalid ja leeliselised tulekindlad materjalid. Lisaks on tulekindlad materjalid erilisteks puhkudeks.
Element:
Happelised tulekindlad materjalid sisaldavad põhikomponendina ränioksiidi ning tavaliselt kasutatakse silikaattelliseid ja savitelliseid. Ränikivi tellised on ränisisaldusega tooted, mis sisaldavad rohkem kui 94% ränioksiidi. Kasutatavate toorainete hulka kuuluvad ränidioksiid, jäätmed ränidioksiidtellised jne. Neil on tugev vastupidavus happelisele räbu erosioonile, kõrge pehmenemistemperatuur koormuse all ning nende maht ei kahane ega isegi laiene veidi pärast korduvat kaltsineerimist; Siiski on see vastuvõtlik leeliselise räbu erosioonile ja sellel on halb termilise šoki vastupidavus. Ränikivi telliseid kasutatakse peamiselt soojusseadmetes, nagu koksiahjud, klaasisulatusahjud ja happeterase valmistamise ahjud. Savitellised on valmistatud peamise toorainena tulekindlast savist ja sisaldavad 30–46% alumiiniumoksiidi. Need on nõrgalt happelised tulekindlad materjalid, millel on hea soojuslöögikindlus ja korrosioonikindlus happelise räbu suhtes ning neid kasutatakse laialdaselt.
Neutraalsed tulekindlad materjalid koosnevad peamiselt alumiiniumoksiidist, kroomoksiidist või süsinikust. Üle 95% alumiiniumoksiidi sisaldavad korundtooted on kvaliteetsed tulekindlad materjalid, millel on lai kasutusala. Kroomtellistel, mille põhikomponendiks on kroomoksiid, on hea korrosioonikindlus terase räbu suhtes, kuid neil on madal termilise šoki vastupidavus ja madal deformatsioonitemperatuur kõrge temperatuuriga koormuse korral. Süsinikmaterjalide tulekindlate materjalide hulka kuuluvad süsiniktellised, grafiittooted ja ränikarbiidist tooted. Neil on madal soojuspaisumise koefitsient, kõrge soojusjuhtivus, hea soojuslöögikindlus, kõrge tugevus kõrgel temperatuuril ning vastupidavus happe, leelise ja soola erosioonile, eriti nõrkadele hapetele ja leelistele. Hea vastupidavus, ei ole metallist ja räbu niisutatud, kerge. Seda kasutatakse laialdaselt kõrge temperatuuriga ahjude vooderdusmaterjalina ja ka autoklaavi vooderdusena nafta- ja keemiatööstuses.
Leeliselised tulekindlad materjalid sisaldavad põhikomponentidena magneesiumoksiidi ja kaltsiumoksiidi ning tavaliselt kasutatakse magneesiumoksiidtelliseid. Magneesiumoksiidtellised, mis sisaldavad üle 80% kuni 85% magneesiumoksiidi, on hea vastupidavusega leeliselise räbu ja raua räbu suhtes ning neil on suurem tulekindlus kui savitellistel ja silikaattellistel. Peamiselt kasutatakse avatud koldega ahjudes, hapnikuga puhutavates konverterites, elektriahjudes, värviliste metallide sulatusseadmetes ja mõnes kõrge temperatuuriga seadmetes. Erijuhtudel kasutatavate tulekindlate materjalide hulka kuuluvad kõrge temperatuuriga oksiidmaterjalid, nagu alumiiniumoksiid, lantaanoksiid, berülliumoksiid, kaltsiumoksiid, tsirkooniumoksiid jne, ning tulekindlad liitmaterjalid, nagu karbiidid, nitriidid, boriidid, silitsiidid ja sulfiidid. jne.; Kõrgtemperatuurilised komposiitmaterjalid hõlmavad peamiselt metallkeraamikat, kõrge temperatuuriga anorgaanilisi katteid ja kiudtugevdatud keraamikat.
Levinud tulekindlad materjalid:
Sageli kasutatavate tulekindlate materjalide hulka kuuluvad AZS-tellised, korundtellised, otseseotud magneesiumoksiid-kroomtellised, ränikarbiidtellised, räninitriidiga seotud ränikarbiidtellised ja oksiidivabad tulekindlad materjalid, nagu nitriidid, silitsiidid, sulfiidid, boriidid ja karbiidid. Kaltsiumoksiid, kroomoksiid, alumiiniumoksiid, magneesiumoksiid, berülliumoksiid ja muud tulekindlad materjalid. Tavaliselt kasutatavate tulekindlate isolatsioonimaterjalide hulka kuuluvad diatomiittooted, asbestitooted, isolatsiooniplaadid jne. Tavaliselt kasutatavate vormimata tulekindlate materjalide hulka kuuluvad ahjude paigaldusmaterjalid, tulekindlad rammimismaterjalid, tulekindlad valumaterjalid, tulekindlad plastid, tulekindel muda, tulekindlad püssimaterjalid, tulekindlad eenduvad materjalid, , kerged tulekindlad valandid jne.
Happetulekindlad materjalid
Suuremas koguses kasutatakse silikaattelliseid ja savitelliseid. Ränikivi tellised on ränisisaldusega tooted, mis sisaldavad üle 93% SiO2. Kasutatavate toorainete hulka kuuluvad ränidioksiid, ränidioksiidi jäätmed jne. Ränikivitellised on tugevalt vastupidavad happelisele räbu erosioonile, kuid on vastuvõtlikud leeliselisele räbu erosioonile. Selle koormuse pehmenemistemperatuur on väga kõrge, tulekindluse lähedal. Pärast korduvaid kaltsineerimisi selle maht ei kahane või isegi paisub veidi, kuid termilise šoki vastupidavus on halb. Ränikivi telliseid kasutatakse peamiselt soojusseadmetes, nagu koksiahjud, klaasisulatusahjud ja happeterase valmistamise ahjud. Savitellised sisaldavad 30% ~ 46% alumiiniumoksiidi. Peamise toorainena kasutavad nad tulekindlat savi. Nende tulekindel aste on 1580–1770 kraadi ja hea soojuslöögikindlus. Need on nõrgalt happelised tulekindlad materjalid, mis on vastupidavad happelisele räbule ja millel on lai kasutusala. See on praegu enim toodetud tulekindla materjali tüüp.
Neutraalsed tulekindlad materjalid
Kõrge alumiiniumisisaldusega toodete peamised kristallfaasid on mulliit ja korund. Korundi sisaldus suureneb koos alumiiniumoksiidi sisalduse suurenemisega. Üle 95% alumiiniumoksiidi sisaldavad korundtooted on kvaliteetsed tulekindlad materjalid, millel on lai kasutusala. Kroomtellised on peamiselt valmistatud kroomimaagist ja põhiline kristallifaas on kromiit. Sellel on hea korrosioonikindlus terasräbu suhtes, kuid halb termiline löögikindlus ja madal deformatsioonitemperatuur kõrgel temperatuuril. Erinevas vahekorras kroomimaagist ja magneesiumoksiidist valmistatud kroom-magneesiumtellised on hea soojuslöögikindlusega ning neid kasutatakse peamiselt leeliseliste avatud koldekatusetellistena.
Süsiniktooted on teist tüüpi neutraalsed tulekindlad materjalid. Süsiniktoorme koostise ja toodete mineraalse koostise järgi jaotatakse need kolme kategooriasse: süsiniktellised, grafiittooted ja ränikarbiidist tooted. Süsiniktellised valmistatakse toorainena kõrgekvaliteedilisest naftakoksist, sideainena kasutatakse tõrva ja asfalti ning neid põletatakse 1300 kraadi juures õhkisoleeritud tingimustes. Grafiittooted (v.a looduslik grafiit) on valmistatud süsinikku sisaldavatest materjalidest grafitiseerimise teel 2500-2800 kraadi juures elektriahjus. Ränikarbiidist valmistatud toodetes kasutatakse toorainena ränikarbiidi, lisatakse savi, ränioksiidi ja muid sideaineid ning neid põletatakse 1350–1400 kraadi juures. Räninitriid-ränikarbiidist toodete valmistamiseks elektriahjus lämmastiku atmosfääris võib lisada ka ränikarbiidi ja ränipulbrit. Süsiniktoodetel on madal soojuspaisumistegur, kõrge soojusjuhtivus, hea soojuslöögikindlus ja kõrge kõrge temperatuuri tugevus. See ei pehmene pärast pikaajalist kasutamist kõrgel temperatuuril, ei ole korrodeerunud hapete ega leeliste poolt, on hea soolakindlusega, ei ole metalli ja räbu poolt märjaks, on kerge ja on kõrge kvaliteediga kõrge temperatuurikindel materjal. Puuduseks on see, et see oksüdeerub kergesti kõrgel temperatuuril ja seda ei tohiks kasutada oksüdeerivas atmosfääris. Süsiniktooteid kasutatakse laialdaselt kõrgtemperatuurilistes ahjude vooderdis (ahju põhi, kolle, ahju korpuse alumine osa jne) ja värviliste metallide sulatusahjude vooderdis. Grafiittooteid saab kasutada reaktsioonipaakide ja naftakeemiatööstuse autoklaavide vooderdamiseks. Ränikarbiidist ja grafiidist toodetest saab valmistada ka tiigleid vase, kulla ja kergsulamite sulatamiseks.
Leeliselised tulekindlad materjalid
Esindatud magneesiumitoodetega. See sisaldab rohkem kui 80–85% magneesiumoksiidi, kusjuures peamise kristallifaasina on periklaas. Magneesiumoksiidtelliste tootmise põhilised toorained on magnesiit, merevee magneesium (mis saadakse mereveest kõrgel temperatuuril ekstraheeritud magneesiumhüdroksiidi kaltsineerimisel) jne. Sellel on hea vastupidavus leeliselisele räbule ja raudräbule. Puhta magneesiumoksiidi sulamistemperatuur on kuni 2800 kraadi. Seetõttu on magneesiumoksiidtelliste tulekindlus suurem kui savitellistel ja silikaattellistel. Alates -1950-i keskpaigast on hapnikku puhutud konverterite kasutamise tõttu terase tootmisel ja leeliseliste lahtise kaminahjude kasutamise tõttu järk-järgult suurenenud leeliseliste tulekindlate materjalide tootmine, samas kui savitelliste ja silikaattelliste tootmine on vähenenud. Leeliselisi tulekindlaid materjale kasutatakse peamiselt avatud koldeahjudes, hapnikuga puhutavates konverterites, elektriahjudes, värviliste metallide sulatamisel ja mõnedes kõrge temperatuuriga soojusseadmetes.
Oksiidmaterjalide, nagu alumiiniumoksiid, lantaanoksiid, berülliumoksiid, kaltsiumoksiid, tsirkooniumoksiid, uraanoksiid, magneesiumoksiid, tseeriumoksiid ja tooriumoksiid, sulamistemperatuur on vahemikus 2050–3050 kraadi.
Tulekindlad liitmaterjalid nagu karbiidid (ränikarbiid, titaankarbiid, tantaalkarbiid jne) nitriidid (boornitriid, räninitriid jne) boriidid (tsirkooniumboriid, titaanboriid, hafniumboriid jne) silitsiidid (dimolübdeensilikiid). jne) ja sulfiidid (tooriumsulfiid, tseeriumsulfiid jne). Nende sulamistemperatuurid on 2000–3887 kraadi ja kõige tulekindlam neist on karbiid.
Kõrge temperatuuriga komposiitmaterjalid, nagu metallkeraamika, kõrge temperatuuriga anorgaanilised katted ja kiududega tugevdatud keraamika.
rakendus:
Sageli kasutatavate erimaterjalide hulka kuuluvad AZS-tellised, korundtellised, otseseotud magneesiumoksiid-kroomtellised, ränikarbiidtellised, räni-nitriid-seotud ränikarbiidtellised, nitriidid, silitsiidid, sulfiidid, boriidid, karbiidid ja muud oksiid-C-, kroomoksiid-tulekindlad materjalid; , alumiiniumoksiid, magneesiumoksiid, berülliumoksiid ja muud tulekindlad materjalid. Tavaliselt kasutatavate tulekindlate isolatsioonimaterjalide hulka kuuluvad diatomiittooted, asbestitooted, isolatsiooniplaadid jne. Tavaliselt kasutatavate vormimata tulekindlate materjalide hulka kuuluvad ahjude paigaldusmaterjalid, tulekindlad rammimismaterjalid, tulekindlad valumaterjalid, tulekindlad plastid, tulekindel muda, tulekindlad püssimaterjalid, tulekindlad eenduvad materjalid, , kerged tulekindlad valandid, relvamuda jne.
jõudlus:
Tulekindlate materjalide füüsikalised omadused hõlmavad struktuuriomadusi, termilisi omadusi, mehaanilisi omadusi, kasutusomadusi ja töövõimet. Tulekindlate materjalide struktuursete omaduste hulka kuuluvad poorsus, mahutihedus, veeimavus, õhu läbilaskvus, pooride suuruse jaotus jne. Tulekindlate materjalide soojusomadused hõlmavad soojusjuhtivust, soojuspaisumistegurit, erisoojust, soojusmahtuvust, soojusjuhtivuse koefitsienti, soojuse emissiooni. jm. Tulekindlate materjalide mehaanilised omadused hõlmavad survetugevust, tõmbetugevust, paindetugevust, väändetugevust, nihketugevust, löögitugevust, kulumiskindlust, roomamisomadust, nakketugevust, elastsusmoodulit jne. Tulekindlate materjalide toimivus hõlmab tulekindlust, koormuse pehmenemistemperatuur, taaspõlemisliini vahetus, soojuslöögikindlus, räbukindlus, happekindlus, leelisekindlus, hüdratsioonikindlus, CO erosioonikindlus, juhtivus ja oksüdatsioonikindlus. oota.
