Durante o uso de materiais refractarios, estes fúndense e abrandízanse facilmente por efectos físicos, químicos, mecánicos e outros a altas temperaturas (xeralmente 1000~1800 °C), ou son erosionados pola erosión, ou rachados e danados, o que interrompe o funcionamento. Material contaminado. Polo tanto, é necesario que o material refractario teña propiedades que se poidan adaptar a diversas condicións de funcionamento. Os seguintes son 4 indicadores que determinan o rendemento a altas temperaturas dos materiais refractarios:
(1) Refractario
A refractariedade refírese á temperatura á que un material alcanza un grao específico de abrandamento baixo a acción dunha temperatura elevada e caracteriza o rendemento do material fronte á acción destas temperaturas. A refractariedade é a base para xulgar se un material pode usarse como refractario. A Organización Internacional para a Normalización estipula que os materiais inorgánicos non metálicos cunha refractariedade superior a 1500 ℃ son materiais refractarios. Isto é diferente do punto de fusión do material e é a expresión completa da mestura de sólidos multifase compostos por varios minerais.
O factor máis fundamental que determina a refractariedade é a composición química mineral e a distribución do material. Diversos compoñentes de impureza, especialmente aqueles con fortes efectos de solvente, reducirán seriamente a refractariedade do material. Polo tanto, débense considerar medidas axeitadas no proceso de produción para garantir e mellorar a pureza das materias primas.
A refractariedade non é unha cantidade física absoluta específica dunha substancia, senón un indicador técnico relativo cando un material alcanza un grao de abrandamento específico medido en condicións de proba específicas. O material de proba faise un cono triangular truncado (denominado cono de proba) segundo o método prescrito, e un cono triangular truncado estándar (denominado cono estándar) cunha temperatura de flexión fixa a unha velocidade de quecemento específica. O quecemento e a refractariedade determínanse comparando o grao de flexión do cono de proba co grao de flexión do cono estándar. A parte inferior do cono triangular truncado mide 8 mm de longo en cada lado, a parte inferior superior mide 2 mm en cada lado e a altura é de 30 mm. Durante a medición, pode aparecer unha fase líquida na pirámide a alta temperatura. A medida que aumenta a temperatura, a cantidade de fase líquida aumenta, a viscosidade da fase líquida diminúe e o cono abranda. Cando o abrandamento alcanza un certo nivel, o cono dóbrase gradualmente debido ao seu propio peso. Cando o cono de ensaio e o cono estándar se dobran ao mesmo tempo ata que o seu vértice estea en contacto co chasis, a temperatura de flexión determinada do cono estándar prevalecerá como refractariedade do cono de ensaio.
Tamén coñecido como punto de abrandamento do refractario baixo carga ou temperatura de deformación do refractario baixo carga, indica a resistencia do refractario á acción combinada de alta temperatura e carga baixo carga constante ou o rango de temperatura no que o refractario presenta unha deformación plástica evidente. A temperatura máxima de servizo do refractario pódese inferir a partir da temperatura de abrandamento baixo carga. A temperatura de abrandamento baixo carga representa a resistencia estrutural do refractario en condicións de uso similares e pódese usar como base para determinar a temperatura máxima de servizo do refractario.
O principal factor que determina a temperatura de abrandamento baixo carga é a composición química mineral do material, que tamén está directamente relacionada co proceso de produción do material. A temperatura de sinterización do material ten unha gran influencia na temperatura de deformación do abrandamento baixo carga. Se a temperatura de sinterización se aumenta adecuadamente, a temperatura de deformación inicial aumentará debido á diminución da porosidade, o crecemento de cristais e a boa unión. Mellorar a pureza das materias primas e reducir o contido de baixo punto de fusión ou solvente aumentará a temperatura de deformación do abrandamento baixo carga. Por exemplo, o óxido de sodio nos ladrillos de arxila e a alúmina nos ladrillos de sílice son óxidos nocivos.
(3) Estabilidade de volume a alta temperatura dos materiais refractarios
Baixo a acción dunha temperatura elevada durante un período prolongado, o material refractario produce unha expansión de volume, o que se denomina expansión residual. O tamaño da expansión residual (deformación) do material refractario reflicte a calidade da estabilidade do volume a alta temperatura. Canto menor sexa a deformación residual, mellor será a estabilidade do volume; pola contra, canto peor sexa a estabilidade do volume, máis doado será causar deformación ou danos na albanelaría.
O cambio da liña de requecemento úsase a miúdo para xulgar a estabilidade do volume a alta temperatura do material, o que é un indicador importante para avaliar a calidade do material.
A maioría dos materiais refractarios contraen baixo a acción da alta temperatura. Durante a recocción, a maioría dos materiais refractarios contraen, principalmente porque a fase líquida xerada polo material a alta temperatura encherá os poros, de xeito que as partículas se axustan e estiran aínda máis. Máis recentemente, produciuse unha recristalización, o que leva a unha maior densificación do material. Tamén hai algúns materiais que se expanden durante a recocción. Por exemplo, o ladrillo de sílice expándese debido á transformación policristalina durante o uso. Isto débese a que o cuarzo non convertido do ladrillo de sílice continuará transformándose en tridimita ou cadrado a alta temperatura. O cuarzo, que se expande en volume, é aproximadamente un 10 % non convertido nos ladrillos de sílice. Para reducir a contracción e expansión do material durante a recocción, é eficaz aumentar adecuadamente a temperatura de cocción e prolongar o tempo de retención, pero non debe ser demasiado alta, se non, provocará a vitrificación da estrutura do material e reducirá a estabilidade ao choque térmico. Debido á expansión das partículas de cuarzo no material durante a cocción e o uso, que compensa a contracción da arxila, o cambio de volume dos ladrillos de semisilíceo é pequeno e algúns deles están lixeiramente expandidos.
(4) Estabilidade ao choque térmico
A capacidade dos refractarios para resistir cambios rápidos de temperatura sen destrución chámase estabilidade ao choque térmico. Esta propiedade tamén se coñece como resistencia ao choque térmico ou resistencia ao choque térmico.
O principal factor que afecta o índice de estabilidade ao choque térmico do material son as propiedades físicas do material, como a expansión térmica, a condutividade térmica, etc. En xeral, canto maior sexa a taxa de expansión lineal do material, peor será a estabilidade ao choque térmico; canto maior sexa a condutividade térmica do material, mellor será a estabilidade ao choque térmico. Ademais, a microestrutura, a composición das partículas e a forma do material refractario inflúen na estabilidade ao choque térmico.
Data de publicación: 15 de xullo de 2022