Descriptions de la doublure en brique réfractaire

En science des matériaux, un réfractaire (ou réfractaire) est un matériau qui résiste à la décomposition par la chaleur, la pression ou l'attaque chimique et conserve sa résistance et sa forme à des températures élevées. Les matériaux réfractaires sont polycristallins, hétérogènes, inorganiques, non métalliques, poreux et hétérogènes. Ils se composent généralement d'oxydes ou de carbures, de nitrures, etc. des éléments suivants: silicium, aluminium, magnésium, calcium, bore, chrome et zirconium.ASTM C71 définit les réfractaires comme "des matériaux non métalliques ayant des propriétés chimiques et physiques, ce qui les rend adaptés à une utilisation dans des composants de structures ou de systèmes exposés à des environnements supérieurs à 1000 ° F (811 K; 538 ° C) ". Les réfractaires sont utilisés dans les fours, fours, incinérateurs et réacteurs. Les réfractaires sont également utilisés dans la fabrication de creusets et de moules pour la coulée de verre et les métaux, et dans le traitement de surface des systèmes de déviation des flammes pour les structures de lancement de fusées.

Matériaux réfractaires:

Les réfractaires doivent être chimiquement et physiquement stables à des températures élevées. Dépendant sur l'environnement de fonctionnement, ils doivent être résistants aux chocs thermiques, chimiquement inerte et / ou ont une gamme spécifique de conductivité thermique et de coefficient d'expansion thermique.

Les oxydes d'aluminium (alumine), de silicium (silice) et de magnésium (magnésie) sont les matériaux les plus importants utilisés dans la fabrication de réfractaires. Un autre oxyde couramment trouvé dans les réfractaires est celui du calcium (chaux). L'argile réfractaire est également largement utilisée dans la fabrication de matériaux réfractaires.Les matériaux réfractaires doivent être sélectionnés en fonction des conditions auxquelles ils sont confrontés. Certaines applications nécessitent des matériaux réfractaires spéciaux.La circonie est utilisé lorsque le matériau doit résister à des températures extrêmement élevées. , mais ils ne peuvent pas être utilisés en contact avec l'oxygène car ils oxyderont et brûleront.Les composés binaires tels que le carbure de tungstène ou le nitrure de bore peuvent être très réfractaires. (4215 ° C).Le point de fusion du désilicide au molybdène est aussi élevé que 2030 ° C, et il est souvent utilisé comme élément chauffant.

Les usages:

Les réfractaires peuvent être utilisés pour les fonctions suivantes:

1.Anse une couche d'isolation entre le milieu de chaleur et la paroi du récipient

2

3.Anti-corrosion

4. Profiter de l'isolation

Les matériaux réfractaires ont une variété d'applications utiles. Des applications telles que les radiateurs à feu, les réformateurs d'hydrogène, les réformateurs primaires et secondaires de l'ammoniac, les fours de fissuration, les chaudières de services publics, les unités de craquage catalytique, les radiateurs et les fours de soufre.

Classification des matériaux réfractaires:

Les réfractaires sont classés de plusieurs manières, en fonction de:

1. composition chimique

2. Méthode de fabrication

3. Température de fusion

4. Réfrutation

5. Conductivité thermique

Basé sur la composition chimique

Réfractaires acides

Les réfractaires acides ne sont généralement pas affectés par les substances acides, mais sont facilement corrodées par des substances alcalines, ils sont donc utilisés avec des laitiers acides dans des environnements acides. et la silice sont de l'acide hydrofluorique, de l'acide phosphorique et des gaz fluorés (par exemple HF, F2). À des températures élevées, les réfractaires acides peuvent également réagir avec la chaux et les oxydes de base.Les réfractaires siliceux sont des réfractaires qui contiennent plus de 93% d'oxyde de silicium (SiO2). Ils sont acides et ont une résistance aux chocs thermiques, du flux et du scorie élevé ainsi qu'une résistance à l'écaillage élevée. Une propriété importante de la brique de silice est sa capacité à maintenir la dureté jusqu'à son point de fusion sous des charges élevées. Les réfractaires de sailique sont généralement moins chers et donc plus faciles à manipuler. Lorsqu'il est mélangé à des résines organiques, la nouvelle technologie peut fournir une résistance plus élevée et une durée de coulée plus longue avec moins de silice (90%).Les réfractaires en zircone sont des réfractaires principalement composés de zircone (ZRO2). Ils sont souvent utilisés dans les fours en verre car ils ont une faible conductivité thermique, ne sont pas facilement mouillés par du verre fondu et ont une faible réactivité avec du verre fondu. Ces matériaux réfractaires peuvent également être utilisés dans Matériaux de construction à haute température.Les réfractaires en aluminosilicate sont principalement composés d'alumine (AL2O3) et de silice (SiO2). Les réfractaires en aluminosilicate peuvent être des composites d'argile semi-acides et réfractaires ou des composites élevés d'alumine.

Réfractaires alcalins

Les réfractaires alcalins sont utilisés dans les zones où les scories et l'atmosphère sont alcalines. Ils sont stables aux substances alcalines mais peuvent réagir avec les acides qui sont importants e. g. Lors de l'élimination du phosphore du fer à fonte. La principale matière première appartient au groupe d'osmose inverse, dont un exemple courant est l'oxyde de magnésium (MGO). D'autres exemples incluent la dolomite et la magnésite. Dans la première moitié du 20e siècle, le processus d'acier a utilisé la périclase artificielle (magnésite rôti) comme matériel de doublure du four.Les réfractaires de magnésites contiennent ≥ 85% d'oxyde de magnésium (MGO). Ils ont une résistance élevée aux scories aux laux et aux scories riches en fer, sont très résistantes à l'usure et à la corrosion, et ont une réfractarité élevée sous charge et sont couramment utilisées dans les fours métallurgiques.Les réfractaires de dolomite sont principalement composés de carbonate de magnésium de calcium. En général, les réfractaires de dolomite sont utilisés dans les convertisseurs et les fours de raffinage.Les réfractaires de magnésie-chrome sont principalement composés d'oxyde de magnésium (MGO) et d'oxyde de chrome (CR2O3). Ces matériaux réfractaires ont une réfractarité élevée et une forte résistance aux environnements corrosifs.

Réfractaires neutres

Ceux-ci sont utilisés dans des zones où les scories et l'atmosphère sont acides ou basiques et sont chimiquement stables aux acides et aux bases. La principale matière première appartient, mais sans s'y limiter, la famille R2O3. oxyde de chrome (CR2O3) et carbone.Les réfractaires de graphite carbonés sont principalement composés de carbone. Ces réfractaires sont souvent utilisés dans des environnements fortement réducteurs, et leur réfractarité élevée leur donne une excellente stabilité thermique et une résistance aux scories.Les réfractaires de chromite sont constitués de magnésie frittée et d'oxyde de chrome. Ils ont un volume constant à des températures élevées, une réfractarité élevée et une résistance élevée au laitier.

1. Les réfractaires d'alumine contiennent ≥ 50% d'alumine (AL2O3).

Basé sur la méthode de fabrication:

1. Processus de pression à sec

2. Fonderie

3. Moulage manuel

4. Formage (simple, licencié ou lié chimiquement)

5. Non formé (plastiques intégraux, éraflures et matériaux de tir, castables, mortiers, ciment de vibration sec.)

6. Réfractages de processus à sec non formés.

En forme de:

Ceux-ci sont disponibles en tailles et formes standard. Celles-ci peuvent être divisées en formes standard et formes spéciales. Les dimensions pour les formes standard sont suivies par la plupart des fabricants réfractaires et conviennent généralement au même type de four ou de four.Le forme standard est généralement une brique avec les dimensions standard de 9 pouces par 4,5 pouces par 2,5 pouces (229 mm par 114 mm par 64 mm), connu sous le nom de "One Brick équivalent ". "L'équivalent en brique " est utilisé pour estimer le nombre de briques réfractaires nécessaires pour s'installer dans une fournaise industrielle. Une gamme de formes standard dans différentes tailles est fabriquée pour produire des murs, des toits, des arcs, des tuyaux et des trous circulaires, etc. Fabriqué spécifiquement pour des emplacements spécifiques dans le four et pour des fours ou des fours spécifiques. Les formes spéciales sont généralement moins denses et donc moins résistantes à l'usure que les formes standard.

Non à forme (réfractaires non à forme)

Ceux-ci n'ont pas de forme défini et ne prennent forme que lorsqu'ils sont appliqués. Ces types sont appelés réfractaires monolithiques. Les exemples communs sont des blocs en plastique, des matériaux de battage, des moulages, des matériaux de moulage par injection, des matériaux de remplissage, des mortiers, etc.Les doublures vibratoires sèches, couramment utilisées pour les doublures de fournaise à induction, sont également monolithiques, vendues et expédiées en poudre sèche, contenant souvent des composants de magnésie / alumine, avec d'autres produits chimiques ajoutés pour modifier des propriétés spécifiques. Ils trouvent également plus d'applications dans les revêtements de haut fourneau, bien que, bien que Cette utilisation est encore rare.

Basé sur la température de fusion

• Les matériaux réfractaires sont divisés en trois types en fonction de la température de fusion (point de fusion).

• Les matériaux réfractaires courants ont une température de fusion de 1580–1780 ° C (par exemple, l'argile réfractaire)

• Les réfractaires avancés ont une température de fusion de 1780–2000 ° C (par exemple la chromite)

• Température de fusion des super réfractaires> 2000 ° C (par exemple la zircone)

• Basé sur la réfractarité

• La réfractarité est la propriété de plusieurs phases d'un matériau réfractaire pour atteindre un degré de ramollissement spécifié à des températures élevées sans charge, comme mesuré par le test de cône à haute température (PCE).

• Supertax: PCE Valeur 33–38

• Charge élevée: valeur PCE 30–33

• Duty intermédiaire: valeur PCE 28–30

• Charge légère: valeur PCE 19–28

Basé sur la conductivité thermique

Les matériaux réfractaires peuvent être classés par conductivité thermique comme conductrice, non conductrice ou isolante. Les exemples de réfractaires conductrices sont du carbure de silicium (sic) et du carbure de zirconium (ZRC), tandis que des exemples de réfractaires non conducteurs sont la silice et l'alumine. Matériaux de silicate de calcium, kaolin et zircone.Les réfractaires isolants sont utilisés pour réduire le taux de perte de chaleur à travers les murs de la fournaise. Les matériaux réfractaires isolants peuvent être divisés en quatre types:

1. Matériaux isolants résistants à la chaleur avec une température de service ≤1100 ° C

2. Matériaux d'isolation réfractaire avec une température de service ≤ 1400 ° C

3. Matériaux isolants réfractaires élevés avec température de fonctionnement ≤ 1700 ° C

4. Matériaux réfractaires et isolants à ultra-élevé avec une température de service ≤ 2000 ° C.