Refractory materials are materials that break down by heat, pressure, or chemical attack and retain high strength and form at temperatures where they occur. Refractory materials are polycrystalline, multiphase, inorganic, non-metallic, porous and heterogeneous. They are usually composed of oxides or non-oxides (such as carbides, nitrides, etc.) of the following materials: silicon, aluminum, magnesium, calcium, and zirconium. Some metals with melting points >1850 derajat, seperti niobium, kromium, zirkonium, tungsten, tantalum, dll., juga dianggap bahan tahan api.
Bahan tahan api digunakan dalam tungku, kiln, insinerator dan reaktor. Refraktori juga digunakan dalam pembuatan cawan lebur dan cetakan untuk pengecoran kaca dan logam, dan dalam pelapis sistem sekering untuk struktur peluncuran roket. Saat ini, industri baja dan industri pengecoran logam menggunakan sekitar 60% dari seluruh bahan tahan api.
Karakteristik bahan tahan api
Bahan tahan api harus stabil secara kimia dan fisik pada suhu tinggi. Tergantung pada lingkungan pengoperasiannya, bahan tersebut harus tahan terhadap guncangan termal, inert secara kimia dan/atau memiliki kisaran konduktivitas termal dan koefisien muai panas tertentu.
Oksida aluminium (aluminium oksida), silikon (silika) dan magnesium (magnesium oksida) merupakan bahan terpenting yang digunakan dalam pembuatan refraktori. Oksida lain yang biasa ditemukan pada bahan tahan api adalah kalsium (kapur) oksida. Tanah liat tahan api juga banyak digunakan dalam pembuatan bahan tahan api.
Bahan tahan api harus dipilih berdasarkan kondisi yang akan dihadapi. Beberapa aplikasi memerlukan bahan tahan api khusus. Zirkonia digunakan ketika material harus tahan terhadap suhu yang sangat tinggi. Silikon karbida dan karbon (grafit) adalah dua bahan tahan api lainnya yang digunakan dalam kondisi suhu yang sangat keras, namun tidak dapat bersentuhan dengan oksigen karena akan teroksidasi dan terbakar.
Senyawa biner seperti tungsten karbida atau boron nitrida bisa sangat tahan api. Karbonit adalah senyawa biner paling tahan api yang diketahui, dengan titik leleh 3890 derajat. Senyawa terner tantalum-hafnium karbida memiliki salah satu titik leleh tertinggi dari semua senyawa yang diketahui (4215 derajat).
Bahan tahan api dapat digunakan untuk fungsi-fungsi berikut:
Bertindak sebagai penghalang termal antara media termal dan dinding wadah
Tahan tekanan fisik dan cegah media termal mengikis dinding wadah
Anti karat
Berikan isolasi termal
Refraktori mempunyai berbagai kegunaan yang berguna. Dalam industri metalurgi, bahan tahan api digunakan untuk melapisi tungku, tanur, reaktor, dan bejana lain yang menampung dan mengangkut media panas seperti logam dan terak. Refraktori memiliki aplikasi suhu tinggi lainnya seperti pemanas pembakaran, reformer hidrogen, reformer primer dan sekunder amonia, tungku perengkahan, boiler utilitas, unit perengkahan katalitik, pemanas udara, dan tungku belerang.
