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 laipsnių, pavyzdžiui, niobis, chromas, cirkonis, volframas, tantalas ir kt., taip pat laikomos ugniai atspariomis medžiagomis.
Ugniai atsparios medžiagos naudojamos krosnyse, krosnyse, deginimo krosnyse ir reaktoriuose. Ugniai atsparios medžiagos taip pat naudojamos stiklui ir metalui lieti skirtų tiglių ir formų gamyboje bei raketų paleidimo konstrukcijų saugiklių sistemų apkalimui. Šiandien plieno pramonė ir metalo liejimo pramonė naudoja apie 60 % visų ugniai atsparių medžiagų.
Ugniai atsparių medžiagų charakteristikos
Ugniai atsparios medžiagos turi būti chemiškai ir fiziškai stabilios aukštoje temperatūroje. Priklausomai nuo eksploatacinės aplinkos, jie turi būti atsparūs šiluminiam smūgiui, chemiškai inertiški ir (arba) turėti specifinius šilumos laidumo diapazonus ir šiluminio plėtimosi koeficientą.
Aliuminio (aliuminio oksido), silicio (silicio dioksido) ir magnio (magnio oksido) oksidai yra svarbiausios ugniai atsparių medžiagų gamyboje naudojamos medžiagos. Kitas oksidas, dažniausiai randamas ugniai atspariose medžiagose, yra kalcio (kalkių) oksidas. Ugniai atsparus molis taip pat plačiai naudojamas ugniai atsparių medžiagų gamyboje.
Ugniai atsparios medžiagos turi būti parenkamos atsižvelgiant į sąlygas, su kuriomis jos susidurs. Kai kurioms programoms reikalingos specialios ugniai atsparios medžiagos. Cirkonis naudojamas, kai medžiaga turi atlaikyti itin aukštą temperatūrą. Silicio karbidas ir anglis (grafitas) yra dvi kitos ugniai atsparios medžiagos, naudojamos kai kuriomis labai atšiauriomis temperatūros sąlygomis, tačiau jos negali liestis su deguonimi, nes oksiduos ir sudegs.
Dvejetainiai junginiai, tokie kaip volframo karbidas arba boro nitridas, gali būti labai atsparūs ugniai. Karbonitas yra ugniai atspariausias dvejetainis junginys, kurio lydymosi temperatūra yra 3890 laipsnių. Trijų komponentų tantalo-hafnio karbido lydymosi temperatūra yra viena aukščiausių iš visų žinomų junginių (4215 laipsnių).
Ugniai atsparios medžiagos gali būti naudojamos šioms funkcijoms:
Veikia kaip šilumos barjeras tarp šiluminės terpės ir konteinerio sienelės
Atlaikyti fizinį slėgį ir neleisti šiluminei terpei ardyti konteinerio sienelės
Antikorozinė
Pateikite šilumos izoliaciją
Ugniai atsparios medžiagos turi daugybę naudingų pritaikymų. Metalurgijos pramonėje ugniai atsparios medžiagos naudojamos krosnims, krosnims, reaktoriams ir kitiems indams, kuriuose yra ir transportuojamos karštos terpės, pavyzdžiui, metalai ir šlakas. Ugniai atsparios medžiagos gali būti naudojamos ir kitose aukštos temperatūros srityse, pavyzdžiui, degimo šildytuvuose, vandenilio riforminguose, amoniako pirminiuose ir antriniuose riforminguose, krekingo krosnyse, komunaliniuose katiluose, katalizinio krekingo įrenginiuose, oro šildytuvuose ir sieros krosnyse.
