definisi:
Ini adalah bahan non-logam dengan sifat tahan api tidak kurang dari 1580 derajat, ketahanan yang baik terhadap guncangan termal dan erosi kimia, konduktivitas termal rendah dan koefisien ekspansi rendah. Ketahanan tahan api mengacu pada suhu dalam derajat Celcius di mana sampel berbentuk kerucut
bahan tahan api dapat menahan aksi suhu tinggi tanpa melunak dan meleleh tanpa beban. Bahan tahan api banyak digunakan dalam metalurgi, industri kimia, minyak bumi, manufaktur mesin, silikat, listrik dan bidang industri lainnya. Jumlah terbesar yang digunakan dalam industri metalurgi adalah 50%-60% dari total output.
jenis:
Ada banyak jenis bahan tahan api, yang biasanya dibagi menjadi bahan tahan api biasa (1580~1770 derajat), bahan tahan api tingkat lanjut (1770~2000 derajat) dan bahan tahan api kelas khusus (di atas 2000 derajat) sesuai dengan sifat tahan apinya; menurut sifat kimianya, bahan tersebut dibagi menjadi bahan tahan api asam, bahan tahan api sedang, dan bahan tahan api tingkat menengah. Bahan tahan api tahan dan bahan tahan api alkali. Selain itu, ada bahan tahan api untuk acara-acara khusus.
Elemen:
Bahan tahan api asam mengandung silikon oksida sebagai komponen utama, dan batu bata silika serta batu bata tanah liat biasanya digunakan. Batu bata silika adalah produk mengandung silika yang mengandung lebih dari 94% silikon oksida. Bahan baku yang digunakan antara lain silika, limbah batu bata silika, dll. Bahan tersebut memiliki ketahanan yang kuat terhadap erosi terak asam, suhu pelunakan yang tinggi di bawah beban, dan volumenya tidak menyusut atau bahkan mengembang sedikit setelah kalsinasi berulang kali; Namun, ia rentan terhadap erosi oleh terak alkali dan memiliki ketahanan guncangan termal yang buruk. Batu bata silika terutama digunakan dalam peralatan termal seperti oven kokas, tungku peleburan kaca, dan tungku pembuatan baja asam. Batu bata tanah liat terbuat dari tanah liat tahan api sebagai bahan baku utama dan mengandung 30% hingga 46% alumina. Mereka adalah bahan tahan api asam lemah dengan ketahanan guncangan termal yang baik dan ketahanan korosi terhadap terak asam dan banyak digunakan.
Bahan tahan api netral terutama terdiri dari aluminium oksida, kromium oksida atau karbon. Produk korundum yang mengandung lebih dari 95% alumina merupakan bahan tahan api berkualitas tinggi dengan berbagai kegunaan. Batu bata kromium dengan kromium oksida sebagai komponen utamanya memiliki ketahanan korosi yang baik terhadap terak baja, tetapi memiliki ketahanan guncangan termal yang buruk dan suhu deformasi yang rendah di bawah beban suhu tinggi. Bahan tahan api berkarbon termasuk batu bata karbon, produk grafit, dan produk silikon karbida. Mereka memiliki koefisien ekspansi termal yang rendah, konduktivitas termal yang tinggi, ketahanan guncangan termal yang baik, kekuatan suhu tinggi yang tinggi, dan ketahanan terhadap erosi asam, alkali dan garam, terutama asam lemah dan alkali. Ketahanan yang baik, tidak dibasahi oleh logam dan terak, ringan. Ini banyak digunakan sebagai bahan pelapis tungku suhu tinggi dan juga digunakan sebagai pelapis autoklaf dalam industri minyak bumi dan kimia.
Bahan tahan api alkali mengandung magnesium oksida dan kalsium oksida sebagai komponen utama, dan batu bata magnesia biasanya digunakan. Batu bata magnesia yang mengandung lebih dari 80% hingga 85% magnesium oksida memiliki ketahanan yang baik terhadap terak alkali dan terak besi, serta memiliki ketahanan api yang lebih tinggi dibandingkan batu bata tanah liat dan batu bata silika. Terutama digunakan dalam tungku perapian terbuka, konverter yang dihembuskan oksigen, tungku listrik, peralatan peleburan logam non-besi dan beberapa peralatan suhu tinggi. Bahan tahan api yang digunakan dalam acara-acara khusus meliputi bahan oksida suhu tinggi, seperti alumina, lantanum oksida, berilium oksida, kalsium oksida, zirkonium oksida, dll., dan bahan senyawa tahan api, seperti karbida, nitrida, borida, silisida, dan sulfida. dll.; material komposit suhu tinggi terutama mencakup sermet, pelapis anorganik suhu tinggi, dan keramik yang diperkuat serat.
Bahan tahan api yang umum:
Bahan tahan api yang sering digunakan antara lain batu bata AZS, batu bata korundum, batu bata kromium magnesia berikat langsung, batu bata silikon karbida, batu bata silikon karbida berikat silikon nitrida, dan bahan tahan api non-oksida seperti nitrida, silisida, sulfida, borida, dan karbida. ;Kalsium oksida, kromium oksida, aluminium oksida, magnesium oksida, berilium oksida dan bahan tahan api lainnya. Bahan tahan api insulasi yang umum digunakan antara lain produk diatomit, produk asbes, papan insulasi, dll. Bahan tahan api tak berbentuk yang umum digunakan antara lain bahan penambal tungku, bahan serudukan tahan api, bahan cor tahan api, plastik tahan api, lumpur tahan api, bahan tembak tahan api, bahan proyeksi tahan api, pelapis tahan api , castable tahan api ringan, dll.
Bahan tahan api asam
Batu bata silika dan batu bata tanah liat digunakan dalam jumlah yang lebih besar. Batu bata silika adalah produk mengandung silika yang mengandung lebih dari 93% SiO2. Bahan baku yang digunakan antara lain silika, limbah batu bata silika, dll. Batu bata silika memiliki ketahanan yang kuat terhadap erosi terak asam, namun rentan terhadap erosi terak basa. Temperatur pelunakan bebannya sangat tinggi, mendekati sifat refraktorinya. Setelah kalsinasi berulang kali, volumenya tidak menyusut atau bahkan sedikit mengembang, tetapi ketahanan guncangan termalnya buruk. Batu bata silika terutama digunakan dalam peralatan termal seperti oven kokas, tungku peleburan kaca, dan tungku pembuatan baja asam. Batu bata tanah liat mengandung 30%~46% alumina. Mereka menggunakan tanah liat tahan api sebagai bahan baku utama. Mereka memiliki tingkat tahan api 1580~1770 derajat dan ketahanan guncangan termal yang baik. Mereka adalah bahan tahan api asam lemah yang tahan terhadap terak asam dan memiliki berbagai kegunaan. Saat ini merupakan jenis bahan tahan api yang paling banyak diproduksi.
Bahan tahan api netral
Fase kristal utama dalam produk aluminium tinggi adalah mullite dan korundum. Kandungan korundum meningkat seiring dengan peningkatan kandungan alumina. Produk korundum yang mengandung lebih dari 95% alumina merupakan bahan tahan api berkualitas tinggi dengan berbagai kegunaan. Batu bata krom sebagian besar terbuat dari bijih kromium, dan fase kristal utamanya adalah kromit. Ini memiliki ketahanan korosi yang baik terhadap terak baja, tetapi ketahanan guncangan termal yang buruk dan suhu deformasi yang rendah di bawah beban suhu tinggi. Batu bata krom-magnesia yang terbuat dari bijih kromium dan magnesia dalam proporsi berbeda memiliki ketahanan guncangan termal yang baik dan terutama digunakan sebagai batu bata atap perapian terbuka alkali.
Produk berkarbon adalah jenis lain dari bahan tahan api netral. Menurut komposisi bahan baku karbon dan komposisi mineral produk, produk dibagi menjadi tiga kategori: batu bata karbon, produk grafit, dan produk silikon karbida. Batu bata karbon terbuat dari kokas minyak bumi bermutu tinggi sebagai bahan mentah, dengan tar dan aspal sebagai pengikat, dan dibakar pada suhu 1300 derajat dalam kondisi terisolasi udara. Produk grafit (kecuali grafit alam) terbuat dari bahan berkarbon melalui perlakuan grafitisasi pada suhu 2500~2800 derajat dalam tungku listrik. Produk silikon karbida menggunakan silikon karbida sebagai bahan baku, menambahkan tanah liat, silikon oksida dan bahan pengikat lainnya dan dibakar pada suhu 1350~1400 derajat. Silikon karbida dan bubuk silikon juga dapat ditambahkan untuk membuat produk silikon nitrida-silikon karbida dalam tungku listrik di bawah atmosfer nitrogen. Produk karbon memiliki koefisien muai panas yang rendah, konduktivitas termal yang tinggi, ketahanan guncangan termal yang baik, dan kekuatan suhu tinggi yang tinggi. Itu tidak melunak setelah penggunaan jangka panjang pada suhu tinggi, tidak terkorosi oleh asam atau alkali, memiliki ketahanan garam yang baik, tidak dibasahi oleh logam dan terak, ringan, dan merupakan bahan tahan suhu tinggi berkualitas tinggi. Kerugiannya adalah mudah teroksidasi pada suhu tinggi dan tidak boleh digunakan dalam atmosfer pengoksidasi. Produk berkarbon banyak digunakan pada lapisan tungku bersuhu tinggi (bagian bawah tungku, perapian, bagian bawah badan tungku, dll.) dan lapisan tungku peleburan logam non-besi. Produk grafit dapat digunakan sebagai pelapis tangki reaksi dan autoklaf petrokimia. Produk silikon karbida dan grafit juga dapat dibuat menjadi cawan lebur untuk peleburan tembaga, emas, dan paduan ringan.
Bahan tahan api alkali
Diwakili oleh produk magnesium. Ini mengandung lebih dari 80% hingga 85% magnesium oksida, dengan periklas sebagai fase kristal utama. Bahan baku utama produksi batu bata magnesia adalah magnesit, magnesia air laut (yang diperoleh dengan mengkalsinasi magnesium hidroksida yang diekstraksi dari air laut pada suhu tinggi), dll. Bahan ini memiliki ketahanan yang baik terhadap terak alkali dan terak besi. Titik leleh magnesium oksida murni mencapai 2800 derajat. Oleh karena itu, sifat tahan api batu bata magnesia lebih tinggi dibandingkan dengan batu bata tanah liat dan batu bata silika. Sejak pertengahan-1950s, karena penggunaan konverter yang dihembuskan oksigen untuk pembuatan baja dan penggunaan bagian atas tungku perapian terbuka yang bersifat alkali, produksi refraktori alkali secara bertahap meningkat, sementara produksi batu bata tanah liat dan batu bata silika telah menurun. Bahan tahan api alkali terutama digunakan dalam tungku perapian terbuka, konverter yang ditiup oksigen, tungku listrik, peleburan logam non-besi dan beberapa peralatan termal suhu tinggi.
Bahan oksida seperti aluminium oksida, lantanum oksida, berilium oksida, kalsium oksida, zirkonium oksida, uranium oksida, magnesium oksida, serium oksida dan torium oksida memiliki titik leleh antara 2050 dan 3050 derajat.
Bahan senyawa tahan api seperti karbida (silikon karbida, titanium karbida, tantalum karbida, dll.) nitrida (boron nitrida, silikon nitrida, dll.) borida (zirkonium borida, titanium borida, hafnium borida, dll.) silisida (di Molibdenum silisida, dll.) dan sulfida (torium sulfida, cerium sulfida, dll.). Titik lelehnya adalah 2000~3887 derajat, dan yang paling tahan api di antaranya adalah karbida.
Material komposit bersuhu tinggi seperti sermet, pelapis anorganik bersuhu tinggi, dan keramik yang diperkuat serat.
aplikasi:
Bahan khusus yang sering digunakan termasuk batu bata AZS, batu bata korundum, batu bata kromium magnesia berikat langsung, batu bata silikon karbida, batu bata silikon karbida terikat silikon nitrida, nitrida, silisida, sulfida, borida, karbida dan bahan tahan api non-oksida lainnya; Kalsium oksida, kromium oksida , aluminium oksida, magnesium oksida, berilium oksida dan bahan tahan api lainnya. Bahan tahan api insulasi yang umum digunakan antara lain produk diatomit, produk asbes, papan insulasi, dll. Bahan tahan api tak berbentuk yang umum digunakan antara lain bahan penambal tungku, bahan serudukan tahan api, bahan cor tahan api, plastik tahan api, lumpur tahan api, bahan tembak tahan api, bahan proyeksi tahan api, pelapis tahan api , bahan tahan api ringan, lumpur senjata, dll.
pertunjukan:
Sifat fisik bahan tahan api meliputi sifat struktural, sifat termal, sifat mekanik, kinerja penggunaan dan kinerja pengoperasian. Sifat struktural bahan tahan api meliputi porositas, kepadatan volume, penyerapan air, permeabilitas udara, distribusi ukuran pori, dll. Sifat termal bahan tahan api meliputi konduktivitas termal, koefisien muai panas, panas spesifik, kapasitas panas, koefisien konduktivitas termal, emisivitas termal , dll. Sifat mekanik bahan tahan api meliputi kuat tekan, kuat tarik, kuat lentur, kuat torsi, kuat geser, kuat tumbukan, ketahanan aus, sifat mulur, kuat rekat, modulus elastisitas, dll. Kinerja bahan tahan api meliputi sifat tahan api, suhu pelunakan beban, perubahan garis pembakaran kembali, ketahanan guncangan termal, ketahanan terak, ketahanan asam, ketahanan alkali, ketahanan hidrasi, ketahanan erosi CO, konduktivitas, dan ketahanan oksidasi. Tunggu.
