définition:
C'est un matériau non métallique avec un caractère réfractaire d'au moins 1 580 degrés, une bonne résistance aux chocs thermiques et à l'érosion chimique, une faible conductivité thermique et un faible coefficient de dilatation. La résistance réfractaire fait référence à la température en degrés Celsius à laquelle un échantillon conique de
le matériau réfractaire peut résister à l’action des températures élevées sans ramollir ni fondre sans charge. Les matériaux réfractaires sont largement utilisés dans la métallurgie, l'industrie chimique, le pétrole, la fabrication de machines, les silicates, l'énergie et d'autres domaines industriels. Ils sont les plus utilisés dans l'industrie métallurgique, représentant 50 % -60 % de la production totale.
taper:
Il existe de nombreux types de matériaux réfractaires, qui sont généralement divisés en matériaux réfractaires ordinaires (1 580 ~ 1 770 degrés), matériaux réfractaires avancés (1 770 ~ 2 000 degrés) et matériaux réfractaires de qualité spéciale (au-dessus de 2 000 degrés) en fonction de leur caractère réfractaire ; selon leurs propriétés chimiques, ils sont divisés en matériaux réfractaires acides, matériaux réfractaires moyens et matériaux réfractaires de qualité moyenne. Matériaux réfractaires résistants et matériaux réfractaires alcalins. De plus, il existe des matériaux réfractaires pour les occasions spéciales.
Élément:
Les matériaux réfractaires acides contiennent de l'oxyde de silicium comme composant principal, et des briques de silice et des briques d'argile sont couramment utilisées. Les briques de silice sont des produits siliceux contenant plus de 94 % d'oxyde de silicium. Les matières premières utilisées comprennent la silice, les déchets de briques de silice, etc. Elles ont une forte résistance à l'érosion des scories acides, une température de ramollissement élevée sous charge, et leur volume ne rétrécit pas ni même ne se dilate légèrement après des calcinations répétées ; Cependant, il est sensible à l’érosion par les scories alcalines et présente une mauvaise résistance aux chocs thermiques. Les briques de silice sont principalement utilisées dans les équipements thermiques tels que les fours à coke, les fours de fusion du verre et les fours de fabrication d'acier acide. Les briques d'argile sont constituées d'argile réfractaire comme matière première principale et contiennent 30 à 46 % d'alumine. Ce sont des matériaux réfractaires faiblement acides avec une bonne résistance aux chocs thermiques et à la corrosion des scories acides et sont largement utilisés.
Les matériaux réfractaires neutres sont principalement composés d'oxyde d'aluminium, d'oxyde de chrome ou de carbone. Les produits en corindon contenant plus de 95 % d'alumine sont des matériaux réfractaires de haute qualité offrant un large éventail d'utilisations. Les briques de chrome avec de l'oxyde de chrome comme composant principal ont une bonne résistance à la corrosion des scories d'acier, mais ont une mauvaise résistance aux chocs thermiques et une faible température de déformation sous une charge à haute température. Les matériaux réfractaires carbonés comprennent les briques de carbone, les produits en graphite et les produits en carbure de silicium. Ils ont un faible coefficient de dilatation thermique, une conductivité thermique élevée, une bonne résistance aux chocs thermiques, une résistance à haute température et une résistance à l'érosion acide, alcaline et saline, en particulier aux acides et alcalis faibles. Bonne résistance, non mouillé par le métal et les scories, léger. Il est largement utilisé comme matériau de revêtement de four à haute température et également comme revêtement d'autoclave dans les industries pétrolières et chimiques.
Les matériaux réfractaires alcalins contiennent de l'oxyde de magnésium et de l'oxyde de calcium comme composants principaux, et des briques de magnésie sont couramment utilisées. Les briques de magnésie contenant plus de 80 % à 85 % d'oxyde de magnésium ont une bonne résistance aux scories alcalines et aux scories de fer et ont un caractère réfractaire plus élevé que les briques d'argile et les briques de silice. Principalement utilisé dans les fours à sole ouverte, les convertisseurs soufflés à l'oxygène, les fours électriques, les équipements de fusion de métaux non ferreux et certains équipements à haute température. Les matériaux réfractaires utilisés dans des occasions spéciales comprennent des matériaux d'oxyde à haute température, tels que l'alumine, l'oxyde de lanthane, l'oxyde de béryllium, l'oxyde de calcium, l'oxyde de zirconium, etc., et des matériaux composés réfractaires, tels que des carbures, des nitrures, des borures, des siliciures et des sulfures. etc.; Les matériaux composites haute température comprennent principalement les cermets, les revêtements inorganiques haute température et les céramiques renforcées par des fibres.
Matériaux réfractaires courants :
Les matériaux réfractaires fréquemment utilisés comprennent les briques AZS, les briques de corindon, les briques de chrome-magnésie à liaison directe, les briques de carbure de silicium, les briques de carbure de silicium liées au nitrure de silicium et les matériaux réfractaires sans oxyde tels que les nitrures, les siliciures, les sulfures, les borures et les carbures. ; Oxyde de calcium, oxyde de chrome, oxyde d'aluminium, oxyde de magnésium, oxyde de béryllium et autres matériaux réfractaires. Les matériaux réfractaires isolants couramment utilisés comprennent les produits en diatomite, les produits en amiante, les panneaux isolants, etc. Les matériaux réfractaires non façonnés couramment utilisés comprennent les matériaux de réparation de four, les matériaux de pilonnage réfractaires, les bétons réfractaires, les plastiques réfractaires, la boue réfractaire, les matériaux de projection réfractaires, les matériaux de projection réfractaires, les revêtements réfractaires. , bétons réfractaires légers, etc.
Matériaux réfractaires acides
Les briques de silice et les briques d’argile sont utilisées en plus grande quantité. Les briques de silice sont des produits siliceux contenant plus de 93% de SiO2. Les matières premières utilisées comprennent la silice, les déchets de briques de silice, etc. Les briques de silice ont une forte résistance à l'érosion des scories acides, mais sont sensibles à l'érosion des scories alcalines. Sa température de ramollissement de la charge est très élevée, proche de son caractère réfractaire. Après des calcinations répétées, son volume ne rétrécit pas ni même ne se dilate légèrement, mais sa résistance aux chocs thermiques est médiocre. Les briques de silice sont principalement utilisées dans les équipements thermiques tels que les fours à coke, les fours de fusion du verre et les fours de fabrication d'acier acide. Les briques d'argile contiennent 30 à 46 % d'alumine. Ils utilisent de l'argile réfractaire comme matière première principale. Ils ont un degré réfractaire de 1 580 à 1 770 degrés et une bonne résistance aux chocs thermiques. Ce sont des matériaux réfractaires faiblement acides qui résistent aux scories acides et ont un large éventail d’utilisations. C’est actuellement le type de matériau réfractaire le plus produit.
Matériaux réfractaires neutres
Les principales phases cristallines des produits à haute teneur en aluminium sont la mullite et le corindon. La teneur en corindon augmente avec l'augmentation de la teneur en alumine. Les produits en corindon contenant plus de 95 % d'alumine sont des matériaux réfractaires de haute qualité offrant un large éventail d'utilisations. Les briques de chrome sont principalement constituées de minerai de chrome et la phase cristalline principale est la chromite. Il présente une bonne résistance à la corrosion des scories d'acier, mais une mauvaise résistance aux chocs thermiques et une faible température de déformation sous une charge à haute température. Les briques chrome-magnésie constituées de minerai de chrome et de magnésie dans différentes proportions ont une bonne résistance aux chocs thermiques et sont principalement utilisées comme briques alcalines pour toitures à foyer ouvert.
Les produits carbonés sont un autre type de matériaux réfractaires neutres. Selon la composition des matières premières carbonées et la composition minérale des produits, ils sont répartis en trois catégories : les briques de carbone, les produits en graphite et les produits en carbure de silicium. Les briques de carbone sont fabriquées à partir de coke de pétrole de haute qualité comme matière première, avec du goudron et de l'asphalte comme liants, et sont cuites à 1 300 degrés dans des conditions isolées de l'air. Les produits en graphite (à l'exception du graphite naturel) sont fabriqués à partir de matériaux carbonés par traitement de graphitisation à 2 500 ~ 2 800 degrés dans un four électrique. Les produits en carbure de silicium utilisent du carbure de silicium comme matière première, ajoutent de l'argile, de l'oxyde de silicium et d'autres liants et sont cuits à 1 350 ~ 1 400 degrés. Du carbure de silicium et de la poudre de silicium peuvent également être ajoutés pour fabriquer des produits en nitrure de silicium-carbure de silicium dans un four électrique sous atmosphère d'azote. Les produits en carbone ont un faible coefficient de dilatation thermique, une conductivité thermique élevée, une bonne résistance aux chocs thermiques et une résistance élevée aux températures élevées. Il ne ramollit pas après une utilisation prolongée à des températures élevées, n'est corrodé par aucun acide ou alcali, a une bonne résistance au sel, n'est pas mouillé par le métal et les scories, est léger et constitue un matériau résistant aux hautes températures de haute qualité. L'inconvénient est qu'il s'oxyde facilement à haute température et ne doit pas être utilisé dans une atmosphère oxydante. Les produits carbonés sont largement utilisés dans les revêtements de fours à haute température (fond de four, sole, partie inférieure du corps du four, etc.) et dans les revêtements de fours de fusion de métaux non ferreux. Les produits en graphite peuvent être utilisés comme revêtements pour les cuves de réaction et les autoclaves pétrochimiques. Les produits en carbure de silicium et en graphite peuvent également être transformés en creusets pour la fusion du cuivre, de l'or et des alliages légers.
Matériaux réfractaires alcalins
Représenté par les produits à base de magnésium. Il contient plus de 80 à 85 % d’oxyde de magnésium, la périclase étant la phase cristalline principale. Les principales matières premières pour la production de briques de magnésie sont la magnésite, la magnésie d'eau de mer (obtenue par calcination de l'hydroxyde de magnésium extrait de l'eau de mer à haute température), etc. Elle présente une bonne résistance aux scories alcalines et aux scories de fer. Le point de fusion de l'oxyde de magnésium pur atteint 2 800 degrés. Par conséquent, le caractère réfractaire des briques de magnésie est supérieur à celui des briques d’argile et des briques de silice. Depuis le milieu du -1950 siècle, grâce à l'utilisation de convertisseurs soufflés à l'oxygène pour la fabrication de l'acier et à l'utilisation de têtes de fours alcalins à sole ouverte, la production de réfractaires alcalins a progressivement augmenté, tandis que la production de briques d'argile et de briques de silice a diminué. Les matériaux réfractaires alcalins sont principalement utilisés dans les fours à sole ouverte, les convertisseurs soufflés à l'oxygène, les fours électriques, les fonderies de métaux non ferreux et certains équipements thermiques à haute température.
Les matériaux d'oxyde tels que l'oxyde d'aluminium, l'oxyde de lanthane, l'oxyde de béryllium, l'oxyde de calcium, l'oxyde de zirconium, l'oxyde d'uranium, l'oxyde de magnésium, l'oxyde de cérium et l'oxyde de thorium ont des points de fusion compris entre 2 050 et 3 050 degrés.
Matériaux composés réfractaires tels que les carbures (carbure de silicium, carbure de titane, carbure de tantale, etc.) les nitrures (nitrure de bore, nitrure de silicium, etc.) les borures (borure de zirconium, borure de titane, borure d'hafnium, etc.) les siliciures (siliciure de di molybdène, etc.) et des sulfures (sulfure de thorium, sulfure de cérium, etc.). Leurs points de fusion sont de 2000 à 3887 degrés, et le plus réfractaire d'entre eux est le carbure.
Matériaux composites haute température tels que les cermets, les revêtements inorganiques haute température et les céramiques renforcées par des fibres.
application:
Les matériaux spéciaux fréquemment utilisés comprennent les briques AZS, les briques de corindon, les briques de chrome de magnésie à liaison directe, les briques de carbure de silicium, les briques de carbure de silicium liées au nitrure de silicium, les nitrures, les siliciures, les sulfures, les borures, les carbures et autres matériaux réfractaires sans oxyde ; oxyde de calcium, oxyde de chrome , oxyde d'aluminium, oxyde de magnésium, oxyde de béryllium et autres matériaux réfractaires. Les matériaux réfractaires isolants couramment utilisés comprennent les produits en diatomite, les produits en amiante, les panneaux isolants, etc. Les matériaux réfractaires non façonnés couramment utilisés comprennent les matériaux de réparation de four, les matériaux de pilonnage réfractaires, les bétons réfractaires, les plastiques réfractaires, la boue réfractaire, les matériaux de projection réfractaires, les matériaux de projection réfractaires, les revêtements réfractaires. , bétons réfractaires légers, boue pour armes à feu, etc.
performance:
Les propriétés physiques des matériaux réfractaires comprennent les propriétés structurelles, les propriétés thermiques, les propriétés mécaniques, les performances d'utilisation et les performances de fonctionnement. Les propriétés structurelles des matériaux réfractaires comprennent la porosité, la densité volumique, l'absorption d'eau, la perméabilité à l'air, la distribution de la taille des pores, etc. Les propriétés thermiques des matériaux réfractaires comprennent la conductivité thermique, le coefficient de dilatation thermique, la chaleur spécifique, la capacité thermique, le coefficient de conductivité thermique, l'émissivité thermique. , etc. Les propriétés mécaniques des matériaux réfractaires comprennent la résistance à la compression, la résistance à la traction, la résistance à la flexion, la résistance à la torsion, la résistance au cisaillement, la résistance aux chocs, la résistance à l'usure, la propriété de fluage, la force de liaison, le module élastique, etc. Les performances des matériaux réfractaires comprennent le caractère réfractaire, température de ramollissement de la charge, changement de ligne de recombustion, résistance aux chocs thermiques, résistance aux scories, résistance aux acides, résistance aux alcalis, résistance à l'hydratation, résistance à l'érosion du CO, conductivité et résistance à l'oxydation. attendez.
