Содержание

Огнеупорные материалы — Огнеупорные материалы

Огнеупорные материалы — это материалы применяемые для проведения металлургических процессов (плавка, отжиг, обжиг, испарение и дистилляция), конструирования печей, высокотемпературных агрегатов (реакторы, двигатели, конструкционные элементы и др).

 Огнеупорные материалы отличаются повышенной прочностью при высоких температурах, химической инертностью. По составу огнеупорные материалы это керамические смеси тугоплавких оксидов, силикатов, карбидов, нитридов, боридов. В качестве огнеупорного материала применяется углерод (кокс, графит). В основном это неметаллические материалы, обладающие огнеупорностью не ниже 1580°C, применяются практически везде, где требуется ведение какого-либо процесса при высоких температурах.

 Огнеупоры подразделяются на формованные (изделия) и неформованные (порошки, мертели и т. д.), также их классифицируют по следующим признакам:

  • огнеупорность
  • пористость
  • химико-минеральный состав
  • область применения

Классификация по огнеупорности

  • огнеупорные (огнеупорность от 1580 до 1770 ° С)
  • высокоогнеупорные (от 1770 до 2000 ° С)
  • высшей огнеупорности (более 2000 ° С)

Классификация по пористости

  • особоплотные (открытая пористость до 3 %)
  • высокоплотные (открытая пористость от 3 до 10 %)
  • плотные (открытая пористость от 10 до 16 %)
  • уплотненные (открытая пористость от 16 до 20 %)
  • среднеплотные (открытая пористость от 20 до 30 %)
  • низкоплотные (пористость от 30 % до 45 %)
  • высокопористые (общая пористость от 45 до 75 %)
  • ультрапористые (общая пористость более 75 %)

Классификация по химико-минеральному составу

Следует различать кислые, нейтральные и основные огнеупоры. Более детальная классификация производится по их химическому составу:

  • Кремнеземистые
  • Алюмосиликатные
  • Глиноземистые
  • Глиноземоизвестковые
  • Высокомагнезиальные
  • Магнезиально-известковые
  • Известковые
  • Магнезиально-шпинелидные
  • Магнезиально-силикатные
  • Хромистые
  • Цирконистые
  • Оксидные
  • Углеродистые
  • Оксидоуглеродистые
  • Карбидкремниевые
  • Бескислородные

Область применения

 Огнеупоры имеют очень много областей применения, но всех их можно разбить на две основные группы, это огнеупоры (огнеупорные изделия, например, кирпич) общего назначения, и огнеупоры, спроектированные специально для какого-либо теплового агрегата.

 Периклазоуглеродистые огнеупоры [periclase (magnesite)-carbon refractories] — огнеупоры, изготавливающиеся из периклаз. порошка с добавлением 6—25 % природного или искусственного графита и органич. связки (напр., фенольной порошкообразной с этиленгли-колем или бакелита). Периклазоуглеродистые огнеупоры применяют для футеровки устройств для подачи газа снизу в конвертерах с комбинированной продувкой и ответств. участков стен мощных электродуговых печей; для шлак, пояса электродуг. печей и сталеразлив. ковшей, а также шиберных затворов;

 Углеродистые огнеупоры [carbon refractories] — огнеупоры, состоящие преимущественно из своб. углерода или содержащие углерод в качестве основного компонента. К углеродистым огнеупорам относят: угольные и графитир. блоки, изготовляемые из кокса и термоантрацита с каменноугольной смолой, пеком, битумом, антрац. маслом, обжигаемые при 1100—1450 °С; графитир. изделия из нефтяного кокса с графит. структурой и малым содержанием золы, получаемые обжигом при / > 2000 °С; пирографит — продукт разложения углеродсодержащего газа на нагретой поверхности и др. К углеродистым огнеупорам относят также углеродсодержащие огнеупоры, изготовляемые из графита, огнеупорной глины, шамота (в т.ч. высокоглиноземистого), корунда и т.п. Углеродистые огнеупоры отличаются высокой теплопроводностью, низким ТКЛР, хорошей стойкостью при взаимодействии с расплавами металлов и шлаками. Углеродистые огнеупоры применяют для футеровки нижнего строения домен, печей, электротермич. печей, агрегатов для плавки свинца, меди и др., а также для изготовления погружных стаканов, стопоров-моноблоков, вкладышей для изложниц, тиглей для плавки цветных металлов и др. Неформов. углеродистые огнеупоры из кокс, порошков на каменноуг. смоле применяют для заполнения швов кладки, углеродсодержащие — для футеровки желобов домен, печей и др.;

 Шамотные огнеупоры [fireclay refractories] — алюмосиликатные огнеупоры, содержащие, мае. %, 28-45 А12О3 и 50-70 SiO2. Технология производства формов. шамотных огнеупоров включает: обжиг глины (каолина) при 1300-1500 °С во вращ. или шахтных печах, измельчение полученного шамота, смешивание со связ. глиной и водой (иногда с добавлением других связывающих материалов), формование, сушку и обжиг при 1300—1400 °С. Ш. о. применяют для футеровки домен, печей, сталеразлив. ковшей, нагреват. и обжиг, печей, котельных топок и др., а тж. для изготовления сифонных изделий для разливки стали. Неформов. Шамотные огнеупоры изготовляют из измельченного шамота и связ. материалов и применяют в виде мертелей, набивных масс, порошков, заполнителей бетонов и др. при выполнении и ремонте огнеуп. футеровок разных тепловых агрегатов.

Огнеупорные материалы — это… Что такое Огнеупорные материалы?

Огнеупорные материалы (огнеупоры) — это материалы, изготовляемые на основе минерального сырья и отличающиеся способностью сохранять без существенных нарушений свои функциональные свойства в разнообразных условиях службы при высоких температурах. Применяются для проведения металлургических процессов (плавка, отжиг, обжиг, испарение и дистилляция), конструирования печей, высокотемпературных агрегатов (реакторы, двигатели, конструкционные элементы и др). Огнеупоры бывшие в употреблении называются огнеупорным ломом и используются в переработке.

Большинство огнеупорных изделий выпускают в виде простых изделий типа прямоугольного параллелепипеда массой в несколько килограммов. Это универсальная форма для выполнения футеровки различной конфигурации. На сегодня в огнеупорной промышленности происходит уменьшение выпуска огнеупоров в виде простых изделий и соответствующее увеличение производства огнеупорных бетонов и масс.

Огнеупорные материалы отличаются повышенной прочностью при высоких температурах, химической инертностью. По составу огнеупорные материалы это керамические смеси тугоплавких оксидов, силикатов, карбидов, нитридов, боридов. В качестве огнеупорного материала применяется углерод (кокс, графит). В основном это неметаллические материалы, обладающие огнеупорностью не ниже 1580°C, применяются практически везде где требуется ведение какого-либо процесса при высоких температурах.

История

Ещё на заре человеческой культуры с получением огня появилась необходимость в огнеупорных материалах. В результате тысячелетий развития человеческого общества и его культуры огнеупорные материалы стали основой современных доменных, сталеплавильных, медеплавильных, цементно-обжигательных, стекловаренных и других печей.

Огнеупоры в виде кирпичей, изготовляемых из огнеупорных глин и каолинов, стали производить после появления доменных печей. В России — приблизительно в середине XVII века. При Петре I значительное количество такого кирпича делали из подмосковных глин. На протяжении первой половины XIX вв. производство огнеупоров развивалось преимущественно на металлургических заводах, будучи дополнением к общей направленности. Конечно, это пагубно влияло на производство, так как затормаживало работу и распыляло промышленный потенциал, однако из-за аграрной направленности страны эта проблема не решалась в течение долгого времени. Промышленная Европа, претерпевшая к XIX веку индустриальный переворот, имела в своём распоряжении вовсю работающие огнеупорные заводы, основанные ещё в период Наполеоновских войн. По данным БСЭ, первое специализированное производство огнеупоров было организовано в Германии в 1810 году.

С резким развитием промышленности и выдвижением класса буржуазии на решающие политические и общественные роли, Российская империя интересуется уже не кустарным производством огнеупорных материалов, а специализированной ветвью, которая должна быть основой огнеупорной промышленности. Первыми шагами в данном вопросе стало создание первых заводов: Белокаменский огнеупорный завод в Брянцевке (ныне г. Соледар) (1893 г.) и огнеупорный завод в Латиой (1897 г.) имеющие узкую огнеупорную специализацию.

Производство огнеупоров в бывшем Советском Союзе сосредоточено в трёх основных промышленных районах: Южном (Белокаменка, Часов Яр), Центральном (Подольск) и Уральском (Первоуральск, Богданович).

На сегодняшний момент, наличие огнеупорной промышленности и качество огнеупоров в той или иной стране характеризует степень её индустриализации. Из более 212 стран мира, огнеупорная промышленность имеется только в 35 странах. Более половины мирового производства приходится на долю СНГ и США.

Классификация

Огнеупорные материалы бывают штучными изделиями (блоками) и неформованными. К последним относят наварочные материалы, мертели, засыпки и другие специальные набивные и формуемые массы, в том числе применяемые для производства огнеупорных бетонов и торкретирования.

Огнеупоры разделяют по следующим признакам:

Классификация по формам и размерам

  • прямые и клиновые нормальных размеров, малого и большого форматов;
  • фасонные простые, сложные, особо сложные, крупноблочные, массой выше 60 кг
  • специальные: промышленного и лабораторного назначения (тигли, трубки и т.д.)

Классификация по способу формования

  • пиленые из естественных горных пород или из предварительно изготовленных блоков;
  • литые, изготовленные способом литья из жидкого шликера, пеношликера и т.д.;
  • пластичного формования, изготовленные из масс в пластичном состоянии машинной формовкой, с последующей допрессовкой;
  • полусухого формования из порошков;
  • плавленные литые из расплава, получаемого путём электроплавки;
  • термопластичнопрессованные;
  • горячепресованные;

Классификация по огнеупорности

  • огнеупорные (огнеупорность от 1580 до 1770 °C)
  • высокоогнеупорные (от 1770 до 2000 °C)
  • высшей огнеупорности (от 2000 °C до 3000 °C)
  • сверхогнеупорные (более 3000 °C)

Классификация по пористости

  • особоплотные (открытая пористость до 3 %)
  • высокоплотные (открытая пористость от 3 до 10 %)
  • плотные (открытая пористость от 10 до 16 %)
  • уплотненные (открытая пористость от 16 до 20 %)
  • среднеплотные (открытая пористость от 20 до 30 %)
  • низкоплотные (пористость от 30 % до 45 %)
  • высокопористые (общая пористость от 45 до 75 %)
  • ультрапористые (общая пористость более 75 %)

Классификация по химико-минеральному составу

Следует различать кислые, нейтральные и основные огнеупоры. Более детальная классификация производится по их химическому составу:

Область применения

Огнеупоры имеют очень много областей применения, но всех их можно разбить на две основные группы, это огнеупоры (огнеупорные изделия, например, кирпич) общего назначения, и огнеупоры, спроектированные специально для какого-либо теплового агрегата. Огнеупорные материалы применяются в металлургической, стекольной, сахарной, машиностроительной, химической промышленности, а также во всех других отраслях, где проходит работа с применением доменных, шахтных и вращающихся печей.

Ссылки

Огнеупорные материалы — это… Что такое Огнеупорные материалы?

Огнеупорные материалы (огнеупоры) — это материалы, изготовляемые на основе минерального сырья и отличающиеся способностью сохранять без существенных нарушений свои функциональные свойства в разнообразных условиях службы при высоких температурах. Применяются для проведения металлургических процессов (плавка, отжиг, обжиг, испарение и дистилляция), конструирования печей, высокотемпературных агрегатов (реакторы, двигатели, конструкционные элементы и др). Огнеупоры бывшие в употреблении называются огнеупорным ломом и используются в переработке.

Большинство огнеупорных изделий выпускают в виде простых изделий типа прямоугольного параллелепипеда массой в несколько килограммов. Это универсальная форма для выполнения футеровки различной конфигурации. На сегодня в огнеупорной промышленности происходит уменьшение выпуска огнеупоров в виде простых изделий и соответствующее увеличение производства огнеупорных бетонов и масс.

Огнеупорные материалы отличаются повышенной прочностью при высоких температурах, химической инертностью. По составу огнеупорные материалы это керамические смеси тугоплавких оксидов, силикатов, карбидов, нитридов, боридов. В качестве огнеупорного материала применяется углерод (кокс, графит). В основном это неметаллические материалы, обладающие огнеупорностью не ниже 1580°C, применяются практически везде где требуется ведение какого-либо процесса при высоких температурах.

История

Ещё на заре человеческой культуры с получением огня появилась необходимость в огнеупорных материалах. В результате тысячелетий развития человеческого общества и его культуры огнеупорные материалы стали основой современных доменных, сталеплавильных, медеплавильных, цементно-обжигательных, стекловаренных и других печей.

Огнеупоры в виде кирпичей, изготовляемых из огнеупорных глин и каолинов, стали производить после появления доменных печей. В России — приблизительно в середине XVII века. При Петре I значительное количество такого кирпича делали из подмосковных глин. На протяжении первой половины XIX вв. производство огнеупоров развивалось преимущественно на металлургических заводах, будучи дополнением к общей направленности. Конечно, это пагубно влияло на производство, так как затормаживало работу и распыляло промышленный потенциал, однако из-за аграрной направленности страны эта проблема не решалась в течение долгого времени. Промышленная Европа, претерпевшая к XIX веку индустриальный переворот, имела в своём распоряжении вовсю работающие огнеупорные заводы, основанные ещё в период Наполеоновских войн. По данным БСЭ, первое специализированное производство огнеупоров было организовано в Германии в 1810 году.

С резким развитием промышленности и выдвижением класса буржуазии на решающие политические и общественные роли, Российская империя интересуется уже не кустарным производством огнеупорных материалов, а специализированной ветвью, которая должна быть основой огнеупорной промышленности. Первыми шагами в данном вопросе стало создание первых заводов: Белокаменский огнеупорный завод в Брянцевке (ныне г. Соледар) (1893 г.) и огнеупорный завод в Латиой (1897 г.) имеющие узкую огнеупорную специализацию.

Производство огнеупоров в бывшем Советском Союзе сосредоточено в трёх основных промышленных районах: Южном (Белокаменка, Часов Яр), Центральном (Подольск) и Уральском (Первоуральск, Богданович).

На сегодняшний момент, наличие огнеупорной промышленности и качество огнеупоров в той или иной стране характеризует степень её индустриализации. Из более 212 стран мира, огнеупорная промышленность имеется только в 35 странах. Более половины мирового производства приходится на долю СНГ и США.

Классификация

Огнеупорные материалы бывают штучными изделиями (блоками) и неформованными. К последним относят наварочные материалы, мертели, засыпки и другие специальные набивные и формуемые массы, в том числе применяемые для производства огнеупорных бетонов и торкретирования.

Огнеупоры разделяют по следующим признакам:

Классификация по формам и размерам

  • прямые и клиновые нормальных размеров, малого и большого форматов;
  • фасонные простые, сложные, особо сложные, крупноблочные, массой выше 60 кг
  • специальные: промышленного и лабораторного назначения (тигли, трубки и т.д.)

Классификация по способу формования

  • пиленые из естественных горных пород или из предварительно изготовленных блоков;
  • литые, изготовленные способом литья из жидкого шликера, пеношликера и т.д.;
  • пластичного формования, изготовленные из масс в пластичном состоянии машинной формовкой, с последующей допрессовкой;
  • полусухого формования из порошков;
  • плавленные литые из расплава, получаемого путём электроплавки;
  • термопластичнопрессованные;
  • горячепресованные;

Классификация по огнеупорности

  • огнеупорные (огнеупорность от 1580 до 1770 °C)
  • высокоогнеупорные (от 1770 до 2000 °C)
  • высшей огнеупорности (от 2000 °C до 3000 °C)
  • сверхогнеупорные (более 3000 °C)

Классификация по пористости

  • особоплотные (открытая пористость до 3 %)
  • высокоплотные (открытая пористость от 3 до 10 %)
  • плотные (открытая пористость от 10 до 16 %)
  • уплотненные (открытая пористость от 16 до 20 %)
  • среднеплотные (открытая пористость от 20 до 30 %)
  • низкоплотные (пористость от 30 % до 45 %)
  • высокопористые (общая пористость от 45 до 75 %)
  • ультрапористые (общая пористость более 75 %)

Классификация по химико-минеральному составу

Следует различать кислые, нейтральные и основные огнеупоры. Более детальная классификация производится по их химическому составу:

Область применения

Огнеупоры имеют очень много областей применения, но всех их можно разбить на две основные группы, это огнеупоры (огнеупорные изделия, например, кирпич) общего назначения, и огнеупоры, спроектированные специально для какого-либо теплового агрегата. Огнеупорные материалы применяются в металлургической, стекольной, сахарной, машиностроительной, химической промышленности, а также во всех других отраслях, где проходит работа с применением доменных, шахтных и вращающихся печей.

Ссылки

Огнеупоры (материалы и изделия) и их огнеупорность: виды и свойства

Для некоторых производств металлургической, энергетической, горно-перерабатывающей отраслей промышленности, научных исследований необходимы технологические комплексы, установки; лабораторные печи, аппараты, выложенные изнутри огнеупорными материалами, штучными изделиями, способным выдерживать постоянное или циклическое воздействие высокой температуры сырья, реагирующих веществ, продукции.

Нередко при возведении особо важных строительных объектов, имеющих повышенную пожарную опасность, необходимо использование несущих конструкций из огнеупорного (огнестойкого) бетона.

Огнеупорный изделия в ассортименте

Назначение и свойства

В ГОСТ 28874-2004, классифицирующем все виды (типы) огнеупоров, дано определение огнеупорности, как свойству материалов выдерживать, не переходя в расплавленное состояние, воздействие высокой температуры.

ГОСТ Р 52918-2008 дает определение огнеупорам. Ими называют неметаллические материалы, которые обладают огнеупорностью не ниже 1580 ℃, используются в агрегатах и устройствах для защиты от воздействия тепловой энергии и газовых, жидких, твердых агрессивных реагентов.

К огнеупорным изделиям относятся огнеупоры, имеющие заданные геометрические формы, размеры.

В целом огнеупорами называют материалы, готовые формовые изделия, произведенные в основном из минерального сырья, что способны сохранить свои огнестойкие свойства в условиях длительной эксплуатации при очень высокой температуре среды, в том числе агрессивной; служащие защитными покрытиями различного производственного, лабораторно-опытного оборудования или несущими строительными конструкциями.

Назначение огнеупоров:

  • Защита корпусов, частей установок, агрегатов, любого другого оборудования с рабочими зонами, поверхности которых внутри или снаружи подвергаются воздействию расплавленного сырья, реагирующей среды в ходе технологического процесса, готовой продукции с температурой выше 1580 ℃.
  • Обеспечение длительного периода сохранения несущих свойств, геометрической неизменности форм строительных конструкций в условиях развития пожара на особо важных объектах.

Свойства огнеупорных материалов, готовых изделий, кроме основного – высокой стойкости к огню, востребованные заказчиками:

  • Низкий коэффициент теплопроводности.
  • Термическая стойкость к линейному/объемному расширению.
  • Стойкость к различным видам агрессивных сред, включая радиационное воздействие.
  • Длительный период эксплуатации.
  • Невысокая стоимость.

Кроме того, на производстве востребован такой параметр, как возможность быстрой замены защитного слоя огнеупорных материалов, набора из штучных изделий в ходе плановых остановов, аварийных ремонтов промышленного оборудования с высокотемпературными рабочими зонами.

Классификация

Огнеупоры подразделяются на два основных класса – это неформованные материалы и формованные (штучные) изделия.

Формованные огнеупоры

К неформованным огнеупорным материалам относят:

  • Огнеупорные цементы.
  • Бетонные смеси, торкрет-массы высокой стойкости к огню.
  • Разные виды порошков для заправки металлургических печей.
  • Мертели.
  • Пластичные огнеупорные пасты, суспензии.

Формованные огнеупорные изделия, серийно производимые по технологиям горячего, полусухого прессования пластической формовки; литья, включая вибрационное, из расплавов, текучих масс подготовленного сырья; распилом крупных блоков, горных пород, изготавливают:

  • Прямыми, клиновыми различных размеров, форматов.
  • Фасонными различной сложности, массы серийного изделия.
  • Специальными – промышленного или лабораторного назначения. К последним относятся тигли, кюветы, оборудование для проведения исследований в условиях высокой температуры.

Огнеупорные материалы, изделия классифицируют по таким основным параметрам:

  • По физическому состоянию.
  • Химическому составу.
  • Огнеупорности.
  • Плотности, пористости.
  • Форме, размерам, весу.
  • Способам формования.
  • Области применения.

По огнеупорности их подразделяют на четыре группы (класса):

  • Огнеупорные, выдерживающие температуру эксплуатации в диапазоне 1580-1770 ℃.
  • С высокой огнеупорностью – 1770-2000 ℃.
  • С высшей огнеупорностью – 2000-3000 ℃.
  • Сверхогнеупорные – больше 3000 ℃.

По пористости на восемь классов – от особо плотных огнеупоров, открытая пористость которых меньше 3%, высокоплотных – 3-10%, плотных – 10-16%; до ультрапористых, где она превышает 75%.

В зависимости от формы, геометрических размеров, веса огнеупорные изделия классифицируются:

  • Прямоугольными, включая огнеупорные кирпичи стандартных строительных типоразмеров.
  • Фасонными различной конфигурации, включая криволинейную, формы.
  • Листами, рулонами.
  • Погонными изделиями – более 450 мм.
  • Штучными – до 2 кг.
  • Блоками – от 2 кг до 1 т.
  • Крупными блоками – больше 1 т.

По физическому состоянию готовой продукции при поставке заказчикам:

  • Неформованными материалами – сухими, полусухими смесями; жидкими, пластичными готовыми растворами.
  • Штучными изделиями.
  • Строительными огнеупорными конструкциями.

Неформованные огнеупорные материалы также квалифицируют по основным способам нанесения на защищаемые поверхности производственного оборудования, строительных конструкций:

  • Напылению.
  • Обмазке.
  • Литью.
  • Торкретированию.
  • Виброуплотнению.
  • Трамбовке.
  • Прессованию.
  • Пескометной набивке.

Существуют и другие классификации огнеупоров, основанные на способах подготовки сырья, производства неформованных материалов, изготовления штучных изделий, строительных конструкций.

Основные виды и типы

Такое деление основано на различиях в химическом составе огнеупорных неформованных материалов, готовых изделий. Общепринято при этом в названии огнеупора первым ставить преобладающий компонент:

  • Кремнеземистые – эти термостойкие материалы, что более чем на 90% состоят из SiO2. К ним относятся динасовые огнеупоры, широко применяемые для футеровки металлургических и других видов печей; кварцевое стекло, из которого изготавливается весь спектр термостойкой посуды, оборудования для лабораторий. Огнеупорность динасовых материалов – до 1730 ℃, кварцевого стекла – до 1200 ℃.
  • Алюмосиликатные. Их основные компоненты – Al2O3, SiO2. В зависимости от процентного содержания Al2O3 они бывают полукислые – 14-28%; шамотные – 28-45%; высокоглиноземистые – 45-95%. Огнеупорность высокоглиноземистых материалов – свыше 1750 ℃.
  • Магнезиальные на основе MgO, при производстве проходящие обжиг в температурном диапазоне 1500-1900℃. Их огнестойкость обуславливает широкое применение в металлургической отрасли, чему также способствует высокая прочность, стойкость при контакте с движущимися расплавами металлов, шлаковых масс.
  • Периклазовые – это магнезиальные огнеупорные материалы с содержанием MgO свыше 85%.
  • Периклазоуглеродистые материалы изготавливаются из периклазового огнеупорного порошка с добавкой 6-25% графита с органической связкой, например, фенолом с этиленгликолем.
  • Хромистые, производимые из минерала хромита с температурой плавления 2180℃. Большим преимуществом этих термостойких материалов является их инертная устойчивость как к кислым, так основным металлургическим шлакам.
  • Цирконистые. Их основные компоненты – это минерал бадделеит, содержащий до 62% ZrO2 и ZrSiO4. Огнеупорность – 2700 ℃, отличная стойкость при контакте с расплавами металлов, высокая прочность.
  • Углеродистые. Их основной компонент – это свободный углерод, соединения с его высоким содержанием. Обжиг сырья происходит при температурах от 1100 до 2000 ℃, после чего спектр их применения – это футеровка электротермических, металлургических печей (домен, мартенов), промышленных установок по выплавке цветных металлов, реакторов АЭС. Огнеупорность разновидностей углерода достигает 3500℃, а графита, его кристаллической разновидности – 3800 ℃.
  • Оксидноуглеродистые – это огнеупоры, созданные на основе оксидов магния, бария, кальция, бериллия с углеводородом, обладающие высокой огнеупорностью.
  • Бескислородные изготавливают из тугоплавких химических соединений – нитридов, силицидов, сульфидов, боридов, карбидов. Их применение в окислительной среде ограничено.
  • Доломитовые, состоящие после обжига доломитовых горных пород из смеси оксидов магния и кальция, огнеупорные до 2300℃.

Это далеко не полный перечень видов (типов) огнеупоров, производимых также из другого сырья, с различными добавками.

Область применения

Огнеупорные неформованные материалы, штучные изделия, благодаря набору востребованных учеными, специалистами проектных, строительных организаций, производственных предприятий, применяются в различных отраслях производства, науки:

  • в стекольной, цементной промышленности;
  • в металлургии черных, цветных металлов;
  • в энергетике;
  • в авиа, ракетостроении как при создании двигателей, так и в качестве защитных сверхтермостойких покрытий;
  • в атомной промышленности;
  • в производственных, учебных лабораториях – муфельные печи, огнеупорная посуда.

Розлив металла в огнеупорные ванны

Так, неформованные огнеупоры используют для создания, ремонта защитных покрытий – футеровок:

  • Промышленных печей нагрева, обжига сырья – высокоглиноземистые смеси, шамот.
  • Печей для производства кокса – обмазки.
  • Ковшей для розлива стали, чугуна – магнезиальные, кремнеземные, высокоглиноземистые, массы.
  • Электроиндукционных печей – периклазовые, корундовые торкрет-массы.
  • Мартенов, дуговых печей – огнеупорные металлургические порошки.

Формованные огнеупоры, в виде различных по форме, толщине, размерам штучных изделий, используют следующим образом:

  • Для выкладки подовых оснований, возведения стойких к высокой температуре стен, сводов, других элементов металлургических печей, конвертеров по выплавке черных, цветных сплавов, котлов ТЭЦ.
  • Для создания надежной футеровки реакторов АЭС.
  • Для защиты нагреваемых до сверхвысоких температур рабочих поверхностей двигателей самолетов, ракет.

При использовании штучных изделий в ходе выполнения защитных покрытий, возведения футеровочных кладок различного по назначению оборудования швы между ними тщательно, по всему объему заполняют неформованными огнеупорными материалами, обеспечивая целостность, а после первичного обжига в процессе эксплуатации – монолитности защитного слоя.

Кроме того, неформованные огнеупоры наносят сплошным слоем на кладки из штучных изделий, повышая толщину, следовательно, теплоизоляцию, огнестойкость такого «пирога»; а также на несущий конструктив зданий, сооружений, выполненный из металла, обеспечивая надежную, многочасовую огнезащиту металлических конструкций; а также заводских, монолитных конструкций из железобетона на особо важных пожароопасных объектах защиты.

Производство

ГОСТ Р 52918-2008 определяет сырье для производства огнеупоров как горные породы, имеющие огнеупорность не меньше 1580 ℃, допуская также утилизацию огнеупоров возвращением бракованных изделий, неформованных материалов, отходов производства, эксплуатации в технологический процесс.

Однако, на практике в рецептурный состав исходного сырья входят не только изначально огнеупорные материалы, но и другие компоненты, способные создавать устойчивые связи, требуемую молекулярную структуру готовой продукции, а также пластификаторы.

Тем не менее основным сырьем для производства огнеупоров служат горные породы, в составе которых:

  • Простые, сложные оксиды – SiO2, Al2O3, MgO, ZrO2, MgOSiO2.
  • Бескислородные соединения – силициды, карбиды, нитриды, бориды, графит.
  • Оксинитриды, оксикарбиды.

Для серийного производства огнеупорных материалов используют разнообразные технологические процессы, основным из которых является традиционный алгоритм, состоящий из следующих этапов:

  • Измельчения компонентов сырья.
  • Их предварительной тепловой обработки.
  • Приготовления шихты с добавками различных пластифицирующих, модифицирующих добавок.
  • Формования штучных изделий литьем, прессованием, экструзией с допрессовкой; неформованных материалов – без этой технологической стадии.
  • Обжига в туннельных, газокамерных печах.
  • Складирования, упаковки.

Часть формованных огнеупоров получают распиливанием крупных блоков готовой продукции, а также из огнеупорных горных пород.

Огнеупорные материалы для отделки печей: разделение по признакам

Огнеупорные материалы (огнеупоры) — это материалы, изготовляемые на основе минерального сырья и отличающиеся способностью сохранять без существенных нарушений свои функциональные свойства в разнообразных условиях службы при высоких температурах. Применяются для проведения металлургических процессов (плавка, отжиг, обжиг, испарение и дистилляция), конструирования печей, высокотемпературных агрегатов (реакторы, двигатели, конструкционные элементы и др). Огнеупоры бывшие в употреблении называются огнеупорным ломом и используются в переработке.

Огнеупорны отличаются повышенной прочностью при высоких температурах, химической инертностью. Состав огнеупорных материалов — это керамические смеси тугоплавких оксидов, силикатов, карбидов, нитридов, боридов. В качестве огнеупорного материала применяется углерод (кокс, графит). В основном это неметаллические материалы, обладающие огнеупорностью не ниже 1580°C, применяются практически везде где требуется ведение какого-либо процесса при высоких температурах.

Огнеупоры для печей бывают штучными изделиями (блоками) и неформованными. К последним относят наварочные материалы, мертели, засыпки и другие специальные набивные и формуемые массы, в том числе применяемые для производства огнеупорных бетонов и торкретирования печей.

Огнеупоры разделяют по следующим признакам:

По формам и размерам материалов

  • прямые и клиновые нормальных размеров, малого и большого форматов;
  • фасонные огнеупорные материалы простые, сложные, особо сложные, крупноблочные, массой выше 60 кг; 
  • специальные: промышленного и лабораторного назначения (тигли, трубки и т.д.). 

По способу формования

  • пиленые из естественных горных пород или из предварительно изготовленных блоков;
  • литые, изготовленные способом литья из жидкого шликера, пеношликера и т.д.;
  • пластичного формования, изготовленные из масс в пластичном состоянии машинной формовкой, с последующей допрессовкой;
  • полусухого формования из порошков;
  • плавленные литые из расплава, получаемого путём электроплавки;
  • термопластичнопрессованные;
  • горячепресованные.

По огнеупорности

  • огнеупорные (огнеупорность от 1580 до 1770 °C)
  • высокоогнеупорные (от 1770 до 2000 °C)
  • высшей огнеупорности (от 2000 °C до 3000 °C)
  • сверхогнеупорные (более 3000 °C)

По пористости

  • особоплотные (открытая пористость до 3 %)
  • высокоплотные (открытая пористость от 3 до 10 %)
  • плотные (открытая пористость от 10 до 16 %)
  • уплотненные (открытая пористость от 16 до 20 %)
  • среднеплотные (открытая пористость от 20 до 30 %)
  • низкоплотные (пористость от 30 % до 45 %)
  • высокопористые (общая пористость от 45 до 75 %)
  • ультрапористые (общая пористость более 75 %)

По химико-минеральному составу

Следует различать кислые, нейтральные и основные огнеупоры. Более детальная классификация производится по их химическому составу:

Купить комплектующие для печей

Наша компания предлагает большой ассортимент продукции – у нас можно заказать качественные комплектующие для любых печей. При изготовлении мы строго придерживаемся стандартов ГОСТ, контрольные образцы регулярно проходят оценку качества. Если вам требуются запчасти, просто выберите модель своего оборудования и оформите заказ.

Для вашего удобства в таблице мы представили основные типы печей и описания комплектующих, которые вы можете заказать у нас:

Разновидность печей Характеристики комплектующих
Электрические муфельные печи Муфели и трубы для печей высокого качества, способные выдерживать нагрев до 1150°С.
Стекловаренные печи Динасовые, магнезитовые, алюмосиликатные, бадделеито-корундовые и цирконийсодержащие комплектующие.
Туннельные печи Комплектующие для печей, способные выдерживать нагрев до температуры не менее 1300°С.
Муфельные печи Карбидкремнийсодержащие изделия для плавки, сушки и обжига материалов.
Вакуумные печи Тигли из корундоцирконосодержащего материала любых типоразмеров.
Диффузные печи Комплектующие для печей, способные работать при температуре 1400-1600°С, включая агрессивные и химические среды.

Просто выберите подходящие изделия и оформите заказ. Наш менеджер ответит на все вопросы по телефону или онлайн. Также вы можете обратиться к нам в офис и получить развернутую консультацию. Отпускаем любые типы комплектующих, которые изготавливаются под современные стандарты качества.

Закажите нашу продукцию и оцените все преимущества сотрудничества с производителем: приемлемые цены, изготовление на заказ любой партии, надежность и идеальную совместимость запчастей. С нами вы сможете полноценно обслужить свое оборудование или быстро закончить внеплановый ремонт.

Огнеупорные материалы купить в ОАО «Поликор»

 Огнеупорные материалы для печей, равно как и другие огнеупоры, имеют очень много областей применения, но всех их можно разбить на две основные группы, это огнеупоры (огнеупорные изделия, например, кирпич) общего назначения, и огнеупоры, спроектированные специально для какого-либо теплового агрегата, для печей, например. Различные виды огнеупорных конструкций применяются в металлургической, стекольной, сахарной, машиностроительной, химической промышленности, а также во всех других отраслях, где проходит работа с применением доменной, шахтной и вращающейся печи. Огнеупорные материалы купить в ОАО «Поликор» всегда можно по цене ниже рыночных.

Применение огнеупорной продукции АО Поликор

Классификация огнеупоров (огнеупорных изделий и материалов)

Что такое огнеупоры?

Огнеупорные материалы (огнеупоры) — это специальные материалы, которые производятся на основе природного минерального сырья. Они могут сохранять свои функциональные свойства без существенных изменений при высоких температурах в разнообразных условиях использования.

Огнеупорные материалы находят широкое применение в металлургических процессов (обжиг, отжиг, плавка, испарение и дистилляция), используются для конструирования разлисных печей, высокотемпературных блоков и агрегатов (реакторы, двигатели, конструкционные элементы и др) и т.п. сферах, где преобладают высокие температуры. Материалы, которые побывали в употреблении принято называть огнеупорным ломом, его часто используют в переработке.

Большая часть огнеупорных изделий производится в виде изделий просто формы (прямоугольный параллелепипед) и массой несколько килограмм. Это простая и универсальная форма нашла широкое применение при выполнении футеровки самой разной конфигурации.

Все огнеупорные изделия и материалы обладают повышенной прочностью при воздействии высоких температурах и химической инертностью. По своему составу огнеупорные материалы являются керамическими смесями тугоплавких оксидов, карбидов, силикатов, нитридов, боридов.

Классификация огнеупоров

Огнеупорные материалы бывают штучными изделиями (блоками) и неформованными. К последним относят наварочные материалы, мертели, засыпки и другие специальные набивные и формуемые массы, в том числе применяемые для производства огнеупорных бетонов и торкретирования. Огнеупоры разделяют по следующим признакам:

  • Формы и размеры
  • Способу формования
  • Огнеупорность
  • Пористость
  • Химико-минеральный состав
  • Область применения
Классификация по формам и размерам
  • Прямые и клиновые нормальных размеров, малого и большого форматов
  • Фасонные простые, сложные, особо сложные, крупноблочные, массой выше 60 кг
  • Специальные: промышленного и лабораторного назначения (тигли, трубки и т.д.)
Классификация по способу формования
  • Пиленые из естественных горных пород или из предварительно изготовленных блоков
  • Литые, изготовленные способом литья из жидкого шликера, пеношликера и т.д.
  • Пластичного формования, изготовленные из масс в пластичном состоянии машинной формовкой, с последующей допрессовкой
  • Полусухого формования из порошков
  • Плавленные литые из расплава, получаемого путём электроплавки
  • Термопластичнопрессованные
  • Горячепресованные
Классификация по огнеупорности
  • Огнеупорные (огнеупорность от 1580 до 1770 °C)
  • Высокоогнеупорные (от 1770 до 2000 °C)
  • Высшей огнеупорности (от 2000 °C до 3000 °C)
  • Сверхогнеупорные (более 3000 °C)
Классификация по пористости
  • Особоплотные (открытая пористость до 3 %)
  • Высокоплотные (открытая пористость от 3 до 10 %)
  • Плотные (открытая пористость от 10 до 16 %)
  • Уплотненные (открытая пористость от 16 до 20 %)
  • Среднеплотные (открытая пористость от 20 до 30 %)
  • Низкоплотные (пористость от 30 % до 45 %)
  • Высокопористые (общая пористость от 45 до 75 %)
  • Ультрапористые (общая пористость более 75 %)
Классификация по химико-минеральному составу

Следует различать кислые, нейтральные и основные огнеупоры. Более детальная классификация производится по их химическому составу:

  • Кремнеземистые
  • Алюмосиликатные
  • Глиноземистые
  • Глиноземоизвестковые
  • Магнезиальные
  • Магнезиально-известковые
  • Известковые
  • Магнезиально-шпинелидные
  • Магнезиально-силикатные
  • Хромистые
  • Цирконистые
  • Оксидные
  • Углеродистые
  • Оксидоуглеродистые
  • Карбидкремниевые
  • Бескислородные

Огнеупоры имеют очень широкий спектр применения, но всех их можно разбить на две основные группы, это огнеупоры (огнеупорные изделия, например, кирпич) общего назначения, и огнеупоры, спроектированные специально для какого-либо теплового агрегата.

Огнеупорные материалы применяются в металлургической, стекольной, сахарной, машиностроительной, химической промышленности, а также во всех других отраслях, где проходит работа с применением доменных, шахтных и вращающихся печей.

Огнеупоры. Формованные, неформованные | МеханикИнфо

 

Что такое огнеупоры?

 

Огнеупоры, или огнеупорные материалы – это магнезитные неметаллические вещества, обладающие огнестойкостью не менее 1580—1650 градусов Цельсия. Такие материалы применяются для облицовки (футеровки) доменных и других печей для плавки, обжига, испарения, дистилляции металлических и неметаллических элементов – вот почему необычайно важно подобрать качественные огнеупорные материала.

Отличительное свойство огнеупоров – сохранение формы объекта и функциональных характеристик при любых, даже самых экстремальных температурах. Чаще всего такая продукция применяется в металлургии – без неё не обойдётся строительство ни одного теплового агрегата – по свойствам устойчивости к огню, давлению и высоким температурам этим материалам нет равных!

 

Классификация огнеупоров

 

Огнеупорную продукцию можно разделить на два больших класса:

 

 

  • формованные огнеупоры;
  • неформованные огнеупорные материалы.

 

Формованные огнеупоры

 

Большинство (80—85 % от общего числа) огнеупорных материалов относятся к формованным. Они имеют форму бруска (параллелепипеда), что удобно при облицовке и футеровке тепловых агрегатов – например, внутренних стенок доменных печей и сталеразливочных ковшей. Формованные огнеупоры можно применять для футеровки любых приборов и установок, работа которых предполагает критически высокие температуры (от 500 градусов Цельсия). Они хороши при футеровке леток оксигеноконвертеров (кислородных), ковшей, используемых при сталелитье, сталеразливочных стаканов и шиберных затворов.

Формованная огнеупорная продукция характеризуется большой инертностью, а в её состав входят керамические примеси тугоплавкого оксида, силиката, нитрида, борида либо оксида. Огнеупорность достигается благодаря углероду (С) – для этого используется каменноугольный кокс либо чистый графит.

 

Неформованные огнеупорные материалы

 

В отличие от формованных огнеупоров эти материалы имеют вид порошка либо мелкой фракции и добываются методом обжига магнезита и других магниевых соединений. Их характеризует куда более высокая огнеупорность (при определённых свойствах порошка – до 3000 градусов Цельсия).

Основная сфера их применения – обустройство и техническое обслуживание рабочих зон сталеплавильных и нагревательных печей-домен. Огнеупорные материалы незаменимы при футеровке печей, сталелитейного оборудования и других приборов, рабочие температуры которых относятся к разряду особо высоких. Неформованные огнеупоры используются для ремонта печей и формовки готовых огнеупорных брусков.

 

13 видов огнеупорных материалов и их применение

13 видов огнеупорных материалов и их применение



Просмотры сообщений: 10 651

Огнеупорные материалы используются в различных областях народного хозяйства, таких как чугун и сталь, цветные металлы, стекло, цемент, керамика , нефтехимия, машиностроение, котельная, легкая промышленность, электроэнергетика, военная промышленность и т. Д.Это важный базовый материал для обеспечения производства и функционирования вышеупомянутых отраслей, а также для развития технологий. В этой статье мы рассмотрим типов огнеупорных материалов и их применение .

Виды огнеупорных материалов

Что такое огнеупорные материалы?

Огнеупорные материалы обычно относятся к неорганическим неметаллическим материалам со степенью огнеупорности 15800 ° C или выше. Огнеупорные материалы включают природные руды и различные продукты, изготовленные для определенных целей и требований с помощью определенных процессов, которые обладают определенными высокотемпературными механическими свойствами и хорошей стабильностью объема. Это необходимые материалы для различного высокотемпературного оборудования.

13 видов огнеупорных материалов и их применение

1. Обожженные огнеупоры

Огнеупорные изделия обожженные — это огнеупорные материалы, полученные путем замешивания, формования, сушки и высокотемпературного обжига гранулированного и порошкообразного огнеупорного сырья и связующих.

2. Огнеупорные изделия без обжига

Огнеупорные изделия без обжига — это огнеупорные материалы, которые изготовлены из гранулированных порошкообразных огнеупорных материалов и подходящих связующих, но используются непосредственно без обжига.

3. Огнеупоры специальные

Специальный огнеупорный материал — это разновидность огнеупорного материала со специальными свойствами, состоящего из одного или нескольких оксидов с высокой температурой плавления, тугоплавких неоксидов и углерода.

4.M онолитический Огнеупорный (объемный огнеупорный или огнеупорный бетон)

M onolithic огнеупорные материалы относятся к огнеупорным материалам с разумной градацией гранулированного порошкообразного огнеупорного сырья, связующих и различных добавок, которые не подвергаются обжигу при высоких температурах и используются непосредственно после смешивания, формования и обжаривания материала.

5. Функциональные огнеупорные материалы

Функциональные огнеупорные материалы представляют собой обожженные или необожженные огнеупорные материалы, которые смешиваются с гранулированным и порошкообразным огнеупорным сырьем и связующими веществами для образования определенной формы и имеют определенные применения при плавке.

6. Кирпич глиняный

Глиняный кирпич — это алюмосиликатный огнеупорный материал, состоящий из муллита, стеклофазы и кристобалита с содержанием AL203 от 30% до 48%.

Применение глиняного кирпича

Глиняный кирпич — широко используемый огнеупорный материал. Они часто используются в каменных доменных печах, доменных печах, стекловаренных печах, вращающихся печах и т. Д.

7. Кирпич из высокоглиноземистого материала

Виды огнеупорных материалов

Кирпичи с высоким содержанием глинозема относятся к огнеупорным материалам с содержанием AL3 более 48%, в основном состоящим из корунда, муллита и стекла.

Применение высокоглиноземистого кирпича

Он в основном используется в металлургической промышленности для изготовления заглушки и сопла доменной печи, печи с горячим воздухом, свода электропечи, стального барабана, разливочной системы и т. Д.

8. Кремниевый кирпич

Содержание SiO2 в кремниевом кирпиче составляет более 93%, который в основном состоит из люминофорного кварца, кристобалита, остаточного кварца и стекла.

Применение кремния Кирпичи

Кремниевые кирпичи в основном используются для изготовления перегородок камер коксования и камер сгорания, мартеновских камер хранения тепла, высокотемпературных несущих частей доменных печей и сводов других высокотемпературных обжиговых печей.

9. Магниевые кирпичи

Виды огнеупорных материалов

Магниевые кирпичи — это щелочные огнеупорные материалы, изготовленные из спеченной магнезии или плавленой магнезии в качестве сырья, которые подвергаются прессованию и спеканию.

Применение магниевого кирпича

Магниевый кирпич в основном используется в мартеновских печах, электрических печах и печах для смешанного чугуна.

10. Корундовые кирпичи

Корундовый кирпич относится к огнеупорам с содержанием глинозема ≥90% и корундом в качестве основной фазы.

Применение корундового кирпича

Корундовый кирпич в основном используется в доменных печах, доменных печах, рафинировании вне печи и в скользящих соплах.

11. Набивной материал

Набивной материал относится к сыпучему материалу, полученному методом сильной набивки, который состоит из огнеупорного материала определенного размера, связующего и добавки.

Применение набивного материала

Набивной материал в основном используется для общей футеровки различных промышленных печей, таких как днище мартеновских печей, днище электрических печей, футеровки индукционных печей, футеровки ковшей, разливочных желобов и т. Д.

12. Огнеупорный пластик

Пластиковые огнеупоры — это аморфные огнеупорные материалы, обладающие хорошей пластичностью в течение длительного периода времени. Он состоит из огнеупора определенного сорта, связующего, пластификатора, воды и примесей.

Применение Пластиковый огнеупор

Может использоваться в различных нагревательных печах, печах выдержки, печах отжига и печах для спекания.

13. Литейный материал

Литейный материал представляет собой разновидность огнеупора с хорошей текучестью, пригодную для литья под давлением.Это смесь заполнителя, порошка, цемента, примеси и так далее.

Применение Литейный материал

Литейный материал чаще всего используется в различных промышленных печах. Это наиболее широко используемый монолитный огнеупорный материал .

Заключение

Спасибо, что прочитали нашу статью, и надеемся, что она вам понравилась. Если вы хотите узнать больше о типах огнеупорных материалов , тугоплавких металлах и их применениях, вы можете посетить Advanced Refractory Metals для получения дополнительной информации.Мы предоставляем клиентам высококачественные тугоплавкие металлы по очень конкурентоспособной цене.

Огнеупорный материал — обзор

17.1 Введение

Приготовление неорганических огнеупорных материалов часто требует высокотемпературных реакций в твердом состоянии. 1 На протяжении тысячелетий этот метод использовался для получения керамических и стеклообразных материалов из природного сырья. Температура синтеза, спекания или плавления является основным фактором в каждом процессе, хотя многие конкретные технологические условия также могут существенно влиять на реакции.В качестве низкотемпературной альтернативы изготовлению стекла и керамики золь-гель технология быстро развивалась за последние 40 лет.

В 1845 году Эбельман впервые сообщил об образовании прозрачного материала в результате медленного гидролиза сложного эфира кремниевой кислоты. Рой и Рой предложили метод получения более однородных расплавов и стекол с использованием золь-гель процесса. 2 Количество публикаций в начале 1980-х годов показало устойчивый экспоненциальный рост исследований.К концу двадцатого века все большее внимание уделялось органическим и неорганическим гибридам и их применению в золь-гель процессах. 3 , 4 Развитие золь-гель науки и технологий впечатляет. Этот процесс можно рассматривать как нанотехнологию, поскольку гелевые продукты могут содержать наночастицы или нанокомпозиты. С помощью золь-гель процесса можно получать порошки, волокна, покрытия, объемные монолитные изделия и т. Д. Из одного и того же исходного состава. Его приложения схематически показаны на рис.17.1. 5

17,1. Применение золь-гель метода.

Поскольку коррозия является одним из основных разрушающих процессов, ведущих к огромным экономическим потерям, повышенная химическая стойкость Mg-сплавов становится все более требовательной в различных областях применения Mg-сплавов. 6 , 7 Сегодняшние высокоэффективные системы покрытий всегда представляют собой компромисс между экологичностью и хорошей химической стойкостью. Существует определенная потребность в новых видах лакокрасочного сырья.Покрытия на основе золь-геля обладают большим потенциалом в качестве замены экологически небезопасной предварительной обработки поверхности. 8 В качестве эффективной предварительной обработки поверхности для создания барьера против коррозионных частиц системы покрытий на основе золь-геля также обеспечивают хорошую адгезию к металлическим поверхностям за счет химического связывания, а также хорошее физическое связывание с органическими верхними покрытиями, которые впоследствии наносятся на отвержденный золь-гель. Кроме того, золь-гель технология предлагает другие важные преимущества, такие как рентабельность, низкое воздействие на окружающую среду в течение жизненного цикла и простые процедуры нанесения, которые могут быть легко адаптированы промышленностью. 9

Золь-гель процесс может генерировать оксидную сетку за счет прогрессивных реакций конденсации молекулярных предшественников в жидкой среде. 10 В зависимости от исходных прекурсоров процесс синтеза можно разделить на три типа: (1) водные растворы солей металлов; (2) предшественники алкоксидов металлов; (3) смешанные органические и неорганические предшественники. Используя водные растворы солей металлов в качестве прекурсоров, процесс довольно сложен. Предшественники обладают высокой реакционной способностью в воде, которая играет двойную роль как лиганд и растворитель.Более того, существует большое количество параметров реакции, которые необходимо строго контролировать, такие как скорость гидролиза и конденсации прекурсоров, pH, температура, метод смешивания, скорость окисления, природа и концентрация анионов и т. Д.

В настоящее время наиболее широко используемым методом является неводный золь-гель метод вместо водного метода, использующий коллоидную суспензию и гелеобразование золя с образованием сетки в непрерывной водной фазе. Неводный золь-гель процесс начинается с раствора предшественников алкоксидов металлоидов M (OR) x или с органических предшественников в спирте или другом низкомолекулярном органическом растворителе.M представляет собой сеткообразующий элемент, такой как Si, Ti, Zr, Al, Fe, B и т.д .; и R обычно представляет собой алкильную группу. Этот метод не только позволяет преодолеть некоторые из основных ограничений водных систем, но также может подавать кислород для образования оксидов.

Золь-гель процесс включает три стадии: (1) гидролиз; (2) конденсация и полимеризация мономеров с образованием цепей и частиц; (3) сушка и старение. Фактически, реакции гидролиза и конденсации происходят одновременно после того, как реакция гидролиза была инициирована.Их можно представить следующим образом:

[17,1] MORx + h3O → MORx − 1OH + ROH

[17,2] 2MORx − 1OH → ORx − 1M − O − MORx − 1 + h3O

[17,3] MORx − 1OH + MORx → ORx − 1M − O − MORx − 1 + ROH

На стадиях гидролиза и конденсации могут образовываться низкомолекулярные побочные продукты, такие как спирт и вода. Эти маленькие молекулы удаляются при сушке. Возможна дальнейшая конденсация, что приведет к усадке сети. На эти процессы влияют условия реакции, такие как pH, температура, молярные отношения реагентов и состав растворителя и т. Д. 6, 11–13 Тетраэтилортосиликат (TEOS) может служить примером: при контролируемом гидролизе TEOS устанавливается химическая связь M – O – Si между поверхностными металлическими атомами и TEOS с последующей полимеризацией и, наконец, образованием трехмерная сетка за счет образования силоксановой связи (Si – O – Si) с возрастающей концентрацией TEOS и степенью гидролиза. 14 Однако с помощью TEOS можно получить только очень тонкие и чистые неорганические золь-гелевые покрытия.

Для расширения области применения сплавов Mg обработка поверхности на основе органических функциональных растворов стала привлекательным методом повышения адгезии и снижения скорости коррозии металлических подложек.Совместным гидролизом и соконденсацией с органическими алкоксисиланами можно получить органически модифицированные гибридные золь-гелевые покрытия с пониженной хрупкостью и значительно увеличенной толщиной покрытия. В литературе описаны различные золь-гель процедуры для магния. 15–17 Органический функциональный силан 18 и самоорганизующийся монослой 19 были испытаны в качестве предварительной обработки для магниевых сплавов. Эти виды обработки обеспечивают хорошую защиту от коррозии помимо функциональности поверхности, что улучшает совместимость металлической основы с системами окраски.Это обеспечивает связь между металлической поверхностью и полимерной грунтовкой за счет ковалентного связывания гидролизуемой силикатной группы.

Огнеупорные материалы — продукция высочайшего качества

Назначение огнеупорного материала — выдерживать высокие температуры, необходимые в печах, печах, мусоросжигательных установках, электростанциях и т. Д., Без загрязнения других материалов и сохранять тепло там, где это необходимо. Плотные огнеупоры тяжелые, с низкой пористостью, но с высокой механической прочностью. Изоляционные огнеупоры имеют более высокую пористость, что делает их менее плотными и с низкой теплопроводностью. Это увеличивает эффективность и снижает количество энергии, необходимой для текущего процесса.
Самая распространенная форма плотных огнеупоров — огнеупорных кирпичей . Изготовленные из гидратированных силикатов алюминия с небольшим количеством других элементов, они универсальны и относительно дешевы. Огнеупорные кирпичи с более высоким содержанием глинозема способны работать при более высоких температурах. Огнеупоры с содержанием оксида алюминия 99% известны как корунд и используются в процессах при температуре выше 1500 ° C, таких как разливка стали, производство стекла, плавление золы, сжигание и формы для литья суперсплавов.
Силикат циркония является основным ингредиентом цирконовых огнеупоров , которые чрезвычайно прочны при температурах выше 1750 ° C. Их используют для строительства печей и обжиговых печей, для изготовления тиглей в металлургической промышленности, потому что они не вступают в реакцию с жидкими металлами, и в стекловаренных печах, потому что они не смачиваются расплавленным стеклом.
Монолитные огнеупоры поставляются в бесформенной форме для заливки, утрамбовки или торкретирования на месте. Литейные огнеупоры также известны как огнеупорные бетоны и содержат цемент с высоким содержанием глинозема.Они используются в черной металлургии в печных вагонах, котлах и для покрытия пола, дверей, стен и других поверхностей, где происходят высокотемпературные процессы. Изоляционные бетоны содержат легкие заполнители, такие как вермикулит. Они слабее стандартных бетонов. Пластиковые огнеупоры поставляются в виде глиняных блоков, которые можно разрезать по размеру и утрамбовывать. Они предназначены для ремонта кирпичной или монолитной футеровки, а также используются в ковшах и желобах.
Изоляционный огнеупорный кирпич изготавливается из шамота с добавлением глинозема из-за его огнеупорных свойств и органического наполнителя, который выгорает во время обжига, оставляя легкий и пористый кирпич. Кирпичи сортируются в соответствии с температурным режимом, который они могут выдерживать, и используются, в частности, для футеровки печей и обжиговых печей или в качестве вторичной изоляции, футеровки дымоходов, в котлованах и реакторных камерах.
Огнеупорное керамическое волокно , также известное как алюмосиликатная вата, представляет собой разновидность высокотемпературной изоляционной ваты.Из волокна расплавленного диоксида алюминия и диоксида кремния изготавливают одеяла, бумагу, веревку, картон и блочные модули. Легкие, с низкой теплопроводностью и отличной термостойкостью, изделия из керамического волокна используются для изоляции в котлах и печах, на обжиговых тележках, в венцах стекловаренных печей и вокруг компенсаторов, для создания уплотнений вокруг дверок печи и в качестве футеровки для риформинга. и пиролиз в нефтехимической промышленности.

Огнеупоры | промышленный материал | Британника

Полная статья

Огнеупор , любой материал с необычно высокой температурой плавления, который сохраняет свои структурные свойства при очень высоких температурах.Огнеупоры, состоящие в основном из керамики, в больших количествах используются в металлургической, стекольной и керамической отраслях промышленности, где им придают различные формы для внутренней отделки печей, обжиговых печей и других устройств, обрабатывающих материалы при высоких температурах.

В этой статье рассматриваются основные свойства керамических огнеупоров, а также основные огнеупорные материалы и их применение. В некоторых местах статьи упоминаются технологии обработки, используемые при производстве керамических огнеупоров; Более подробное описание этих процессов можно найти в статьях «Традиционная керамика» и «Современная керамика».Связь между свойствами керамических огнеупоров и их химией и микроструктурой объясняется составом и свойствами керамики.

Недвижимость

Из-за высокой прочности, которую демонстрируют их первичные химические связи, многие керамические материалы обладают необычно хорошим сочетанием высокой температуры плавления и химической инертности. Это делает их полезными в качестве огнеупоров. (Слово «огнеупор» происходит от французского réfractaire, означает «тугоплавкий».) Свойство химической инертности имеет особое значение в металлургии и стекольном производстве, где печи подвергаются воздействию чрезвычайно агрессивных расплавленных материалов и газов.Помимо устойчивости к температуре и коррозии, огнеупоры должны обладать превосходной устойчивостью к физическому износу и истиранию, а также к термическому удару. Термический шок возникает, когда объект быстро охлаждается от высокой температуры. Поверхностные слои сжимаются относительно внутренних слоев, что приводит к развитию растягивающего напряжения и распространению трещин. Керамику, несмотря на ее хорошо известную хрупкость, можно сделать стойкой к термическому удару, изменив ее микроструктуру во время обработки.Микроструктура керамических огнеупоров довольно грубая по сравнению с белыми изделиями, такими как фарфор, или даже с изделиями из структурной глины с менее мелкой текстурой, такими как кирпич. Размер зерен наполнителя может измеряться в миллиметрах, а не в микрометрах, характерных для белой керамики. Кроме того, большинство керамических огнеупорных изделий довольно пористые, с большим количеством воздушных пространств различного размера, включенных в материал. Наличие крупных зерен и пор может снизить несущую способность продукта, но также может притупить трещины и тем самым снизить подверженность термическому удару.Однако в случаях, когда огнеупор будет контактировать с агрессивными веществами (например, в стекловаренных печах), пористая структура нежелательна. В этом случае керамический материал может быть изготовлен с более высокой плотностью, включающей меньшее количество пор.

Состав и обработка

Состав и обработка керамических огнеупоров сильно различаются в зависимости от области применения и типа огнеупора. Большинство огнеупоров можно классифицировать по составу на глиняные и неглинистые.Кроме того, они могут быть классифицированы как кислотные (содержащие диоксид кремния [SiO 2 ] или диоксид циркония [ZrO 2 ]) или основные (содержащие оксид алюминия [Al 2 O 3 ], так и оксиды щелочноземельных металлов, такие как известь [CaO] или магнезия [MgO]). К огнеупорам на основе глины относятся шамотная, высокоглиноземистая и муллитовая керамика. Существует широкий ассортимент неглинистых огнеупоров, включая основные материалы, глинозем со сверхвысоким содержанием алюминия, кремнезем, карбид кремния и циркон. Большинство изделий из глины обрабатываются аналогично другим традиционным изделиям из керамики, например, изделиям из структурной глины; е.g., для формования изделий используются процессы твердого бурового раствора, такие как штамповка или экструзия, которые затем сушатся и пропускаются через длинные туннельные печи для обжига. Обжиг, как описано в статье традиционной керамики, вызывает частичное остекловывание или образование стекла, которое представляет собой процесс жидкого спекания, который связывает частицы вместе. С другой стороны, огнеупоры на неглиной основе склеиваются с использованием технологий, предназначенных для современных керамических материалов. Например, керамика из сверхвысокого оксида алюминия и циркония связывается путем спекания в переходной жидкости или твердом состоянии, основные кирпичи связываются химическими реакциями между компонентами, а карбид кремния связывается реакционным способом из кварцевого песка и кокса.Эти процессы описаны в статье «Современная керамика».

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Огнеупоры на глиняной основе

В этом разделе описаны состав и свойства огнеупоров на основе глины. Большинство из них производится в виде предварительно отформованного кирпича. Большая часть оставшейся продукции представляет собой так называемые монолитные материалы, которые можно формировать и отверждать на месте. В эту категорию входят растворы для цементирования кирпича и смеси для набивки или торкретирования (распыление из пистолета под давлением) на место.Кроме того, легкая огнеупорная изоляция может быть изготовлена ​​в виде древесноволокнистых плит, одеял и форм для вакуумного литья.

Рабочей лошадкой огнеупоров на основе глины являются так называемые шамотные материалы. Они сделаны из глин, содержащих алюмосиликатный минерал каолинит (Al 2 [Si 2 O 5 ] [OH] 4 ) плюс примеси, такие как щелочи и оксиды железа. Содержание глинозема колеблется от 25 до 45 процентов. В зависимости от содержания примесей и отношения глинозема к кремнезему шамоты классифицируются как легкие, средние, высокопроизводительные и сверхмощные, при этом температура использования повышается по мере увеличения содержания глинозема.Шамотные кирпичи или огнеупорные кирпичи демонстрируют относительно низкое расширение при нагревании и, следовательно, умеренно устойчивы к тепловому удару. Они довольно инертны в кислой среде, но довольно реактивны в основных средах. Шамотные кирпичи используются для облицовки внутренних частей доменных печей, доменных печей и коксовых печей.

Высокоглинозем

Огнеупоры с высоким содержанием глинозема изготавливаются из боксита, природного материала, содержащего гидроксид алюминия (Al [OH] 3 ) и каолинитовые глины.Это сырье обжигается с получением смеси синтетического оксида алюминия и муллита (алюмосиликатный минерал с химической формулой 3Al 2 O 3 · 2SiO 2 ). Огнеупоры с высоким содержанием глинозема по определению содержат от 50 до 87,5 процентов глинозема. Они намного прочнее шамотных огнеупоров при высоких температурах и в основных средах. Кроме того, они обладают лучшей стабильностью объема и стойкостью к истиранию. Кирпич высокоглиноземистый используется в доменных печах, доменных печах и ковшах для жидкой стали.

Муллит

Муллит представляет собой алюмосиликатное соединение с определенной формулой 3Al 2 O 3 · 2SiO 3 и содержанием оксида алюминия приблизительно 70 процентов. Он имеет температуру плавления 1850 ° C (3360 ° F). Для получения такого состава с бокситом смешивают различные глины. Твердеют муллитовые огнеупоры путем спекания в электрических печах при высоких температурах. Они являются наиболее стабильными из алюмосиликатных огнеупоров и обладают отличной стойкостью к высокотемпературным нагрузкам.Муллитовые кирпичи используются в доменных печах и в подоконниках стекловаренных печей.

Что такое огнеупоры — Институт огнеупоров (TRI)

Огнеупоры — это керамические материалы, разработанные, чтобы выдерживать очень высокие температуры (свыше 1000 ° F [538 ° C]), встречающиеся в современном производстве. Более термостойкие, чем металлы, они используются для облицовки горячих поверхностей во многих промышленных процессах.

Помимо устойчивости к термическому напряжению и другим физическим явлениям, вызванным нагревом, огнеупоры могут противостоять физическому износу и коррозии, вызываемым химическими агентами.Таким образом, они необходимы для производства продуктов нефтехимии и очистки бензина.

Огнеупорные изделия обычно относятся к одной из двух широких категорий: предварительно отформованные формы или неформованные композиции, часто называемые специальными или монолитными огнеупорами. Кроме того, существуют тугоплавкие керамические волокна, которые напоминают жилую изоляцию, но изолируют при гораздо более высоких температурах. Кирпичи и профили являются более традиционной формой огнеупоров и исторически составляли большую часть производства огнеупоров.

Огнеупоры бывают всех форм и размеров. Они могут быть прессованы или отформованы для использования в полах и стенах, изготавливаться во взаимосвязанных формах и клиньях или изогнуты, чтобы соответствовать внутренним частям котлов и ковшей. Некоторые огнеупорные детали имеют небольшие размеры и сложную и тонкую геометрию; другие — в виде сборных или отлитых плавлением блоков — массивны и могут весить несколько тонн.

Из чего сделаны огнеупоры?

Огнеупоры производятся из природных и синтетических материалов, обычно неметаллических, или комбинаций соединений и минералов, таких как глинозем, шамот, боксит, хромит, доломит, магнезит, карбид кремния и диоксид циркония.

Для чего используются огнеупоры?

Огнеупоры, от простых (например, облицовка камина из кирпича) до сложных (например, теплозащитные экраны для космических челноков), используются для удержания тепла и защиты технологического оборудования от высоких температур. В промышленности они используются для футеровки котлов и печей всех типов (реакторы, ковши, кубы, печи и т. Д.).

Это дань уважения инженерам-огнеупорам, ученым, техническим специалистам и производственному персоналу: более 5000 наименований продукции торговых марок в США включены в последний «Каталог продукции огнеупорной промышленности».”

Часы Укрощение пламени: История огнеупоров.

Обзор огнеупорных материалов

Коммерческие котлы постоянно подвергаются воздействию высоких температур, давления и химикатов. Такое сочетание нагрузок может быстро привести к повреждению или даже отказу котла. Огнеупор помогает защитить и укрепить коммерческие котлы и высокотемпературные печи.Вот обзор огнеупорного материала, который используется в этих котлах и печах.

Более пристальный взгляд на огнеупорные материалы

Огнеупор в котле или печи — это специальная футеровка, защищающая оборудование. Огнеупорный материал должен быть устойчивым к высоким температурам, давлению, химическим веществам и физическому износу. Он также должен быть тщательно подобран к окружающей среде. Огнеупорный материал может использоваться для облицовки частей котла или печи, для заполнения любых пустот или щелей или для защиты стеновых труб.В котлах или печах, где огнеупор правильно установлен и обслуживается, он защищает внутренние компоненты и помогает экономить энергию.

Самый распространенный тип огнеупора — котловой или кирпичный. Эти огнеупоры при установке выглядят как кирпичи. Однако некоторые огнеупоры изготавливаются из других материалов, таких как набивочные смеси, смеси для торкретирования, огнеупоры или пластмассы. Большинство огнеупорных материалов неметаллические и могут быть изготовлены из синтетических или натуральных компонентов.Некоторые из минералов или соединений, которые могут использоваться для производства огнеупорного материала, включают доломит, магнезит, глинозем, хромит, карбид кремния, диоксид циркония и бокситы.

Повреждение огнеупора — одна из наиболее частых причин остановки котла или его неэффективности. Установка правильного огнеупора и его надлежащее обслуживание позволит сэкономить деньги в долгосрочной перспективе за счет повышения эффективности и сокращения времени простоя.

R.G. Компания Smith предоставляет услуги по ремонту и строительству новых огнеупоров предприятиям всех отраслей Огайо и Среднего Запада.Наша квалифицированная команда обладает оборудованием и опытом, чтобы удовлетворить ваши потребности в огнеупорах. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать, чем мы можем помочь, нужен ли вам ремонт, полная реконструкция или новый огнеупорный материал.

Знакомство с различными типами огнеупорных материалов

Преимущества улучшения свойств материалов для сборных форм

Дуг Мэнсфилд • 15 июн, 2021

За прошедшие годы огнеупорная промышленность столкнулась с множеством проблем. Технология изготовления сборных железобетонных изделий помогла нам преодолеть некоторые из них.Эта технология используется в разных отраслях для получения лучших результатов и экономии денег. Если вы решите работать с огнеупорным бетоном, процесс должен быть безупречным. Иногда на этапе производства физические свойства материала ухудшаются по нескольким причинам. Еще более важно сделать это правильно, когда возрастает сложность обеспечения эксплуатационных характеристик футеровки.Вы можете в полной мере воспользоваться физическими свойствами отливки, отливая сборные железобетонные изделия в контролируемой среде, а специалисты наблюдают за всем процессом. Когда дело доходит до сушки и обжига огнеупорных отливок, вам нужно обеспечить наилучшее производство футеровки. Сборные профили позволяют обеспечить соблюдение графика выпечки, рекомендованного производителями, до тройника, поскольку их можно обжигать в печи с цифровым управлением.Формы также можно обжигать со всех сторон, уменьшая влажность и придавая единообразный вид, уменьшая трещины. Кроме того, футеровка менее подвержена нагрузкам, а ее характеристики более предсказуемы.