A tűzálló anyagok használata során magas hőmérsékleten (általában 1000–1800 °C) fizikai, kémiai, mechanikai és egyéb hatások hatására könnyen megolvadnak és meglágyulnak, vagy az erózió miatt erodálódnak, vagy repednek és megsérülnek, ami megszakítja a működést. Szennyezett anyag. Ezért a tűzálló anyagnak olyan tulajdonságokkal kell rendelkeznie, amelyek képesek alkalmazkodni a különböző üzemi körülményekhez. Az alábbiakban 4 mutató található, amelyek meghatározzák a tűzálló anyagok magas hőmérsékletű teljesítményét:
(1) Tűzálló
A tűzállóság azt a hőmérsékletet jelenti, amelyen egy anyag magas hőmérséklet hatására eléri a lágyulás egy bizonyos fokát, és jellemzi az anyag magas hőmérséklettel szembeni teljesítményét. A tűzállóság az alapja annak megítélésének, hogy egy anyag használható-e tűzálló anyagként. A Nemzetközi Szabványügyi Szervezet kimondja, hogy az 1500 ℃ feletti tűzállóságú szervetlen, nemfémes anyagok tűzálló anyagok. Ez különbözik az anyag olvadáspontjától, és a különböző ásványokból álló többfázisú szilárd anyagok keverékének átfogó kifejezése.
A tűzállóságot meghatározó legalapvetőbb tényező az anyag kémiai ásványi összetétele és eloszlása. Különböző szennyeződések, különösen az erős oldószerhatásúak, jelentősen csökkentik az anyag tűzállóságát. Ezért a gyártási folyamat során megfelelő intézkedéseket kell tenni a nyersanyagok tisztaságának biztosítása és javítása érdekében.
A tűzállóság nem egy abszolút fizikai mennyiség, amely egy adott anyagra jellemző, hanem egy relatív műszaki mutató, amely azt mutatja, hogy egy anyag mikor ér el egy adott lágyulási fokot adott vizsgálati körülmények között mérve. A vizsgálati anyagból az előírt módszer szerint csonka háromszög alakú kúpot (a továbbiakban: tesztkúp), valamint egy meghatározott melegítési sebességgel és rögzített hajlítási hőmérsékleten szabványos csonka háromszög alakú kúpot (a továbbiakban: standard kúp) készítenek. Melegítés közben a tűzállóságot a vizsgálati kúp hajlítási fokának a szabványos kúp hajlítási fokával való összehasonlításával határozzák meg. A csonka háromszög alakú kúp alsó alja mindkét oldalon 8 mm hosszú, a felső alja mindkét oldalon 2 mm, a magassága pedig 30 mm. A mérés során magas hőmérsékleten folyékony fázis jelenhet meg a piramisban. A hőmérséklet növekedésével a folyékony fázis mennyisége növekszik, a folyékony fázis viszkozitása csökken, és a kúp lágyul. Amikor a lágyulás elér egy bizonyos szintet, a kúp a saját súlya miatt fokozatosan hajlik. Amikor a vizsgálókúpot és a standard kúpot egyszerre hajlítják meg, amíg a csúcsuk érintkezésbe nem kerül az alvázzal, a standard kúp meghatározott hajlítási hőmérséklete az irányadó a vizsgálókúp fénytörési képességeként.
A tűzálló anyag lágyuláspontja terhelés alatt vagy deformációs hőmérséklete terhelés alatt néven is ismert, és a tűzálló anyag állandó terhelés alatti magas hőmérséklet és terhelés együttes hatásával szembeni ellenállását, vagy azt a hőmérsékleti tartományt jelzi, amelyben a tűzálló anyag nyilvánvaló képlékeny deformációt mutat. A tűzálló anyag maximális üzemi hőmérséklete a terhelés alatti lágyulási hőmérsékletből következtethető ki. A terhelés alatti lágyulási hőmérséklet a tűzálló anyag szerkezeti szilárdságát jelenti hasonló használati körülmények között, és alapul szolgálhat a tűzálló anyag maximális üzemi hőmérsékletének meghatározásához.
A terhelés alatti lágyulási hőmérsékletet meghatározó fő tényező az anyag kémiai ásványi összetétele, amely közvetlenül összefügg az anyag gyártási folyamatával is. Az anyag szinterelési hőmérséklete nagyban befolyásolja a terhelés alatti lágyulási deformációs hőmérsékletet. Ha a szinterelési hőmérsékletet megfelelően megnöveljük, a porozitás csökkenése, a kristálynövekedés és a jó kötés miatt a kezdeti deformációs hőmérséklet is megemelkedik. A nyersanyagok tisztaságának javítása és az alacsony olvadék- vagy oldószertartalom csökkentése növeli a terhelés alatti lágyulási deformációs hőmérsékletet. Például az agyagtéglákban található nátrium-oxid és a szilícium-dioxid-téglákban található alumínium-oxid mind káros oxidok.
(3) A tűzálló anyagok magas hőmérsékleti térfogatstabilitása
Magas hőmérséklet hosszú távú hatása alatt a tűzálló anyag térfogat-növekedést okoz, amit maradék-tágulásnak nevezünk. A tűzálló anyag maradék-tágulásának (deformációjának) nagysága tükrözi a magas hőmérsékletű térfogat-stabilitás minőségét. Minél kisebb a maradék-deformáció, annál jobb a térfogat-stabilitás; ezzel szemben minél rosszabb a térfogat-stabilitás, annál könnyebben deformálódik vagy károsodik a falazat.
Az újraégetési vonal változását gyakran használják az anyag magas hőmérsékletű térfogatstabilitásának megítélésére, ami fontos mutató az anyag minőségének értékelésében.
A legtöbb tűzálló anyag magas hőmérséklet hatására zsugorodik. Újraégetés során a legtöbb tűzálló anyag összezsugorodik, főként azért, mert a magas hőmérsékleten az anyag által képződő folyékony fázis kitölti a pórusokat, így a részecskék tovább húzódnak és összehúzódnak. Újabban átkristályosodás történt, ami az anyag további tömörödéséhez vezetett. Van néhány anyag, amely az újraégetés során kitágul. Például a szilícium-dioxid tégla használat közbeni polikristályos átalakulás miatt kitágul. Ez azért van, mert a szilícium-dioxid tégla átalakulatlan kvarcja magas hőmérsékleten továbbra is tridimitté vagy négyzetté alakul. A kvarc, amelynek térfogata kitágul, a szilícium-dioxid téglákban körülbelül 10%-ban átalakulatlan. Az anyag újraégetési zsugorodásának és tágulásának csökkentése érdekében hatékony az égetési hőmérséklet megfelelő növelése és a tartási idő meghosszabbítása, de ez nem lehet túl magas, különben az anyag szerkezetének üvegesedését okozza, és csökkenti a hősokk-stabilitást. Az anyagban lévő kvarcrészecskék égetés és használat során történő tágulása miatt, amely ellensúlyozza az agyag zsugorodását, a félszilícium-dioxid téglák térfogatváltozása kicsi, és némelyikük enyhén kitágul.
(4) Termikus sokkállóság
A tűzálló anyagok azon képességét, hogy károsodás nélkül ellenálljanak a gyors hőmérséklet-változásoknak, hősokk-stabilitásnak nevezzük. Ez a tulajdonság hősokk-állóságnak vagy hősokk-állóságnak is nevezik.
Az anyag hősokk-stabilitási indexét befolyásoló fő tényezők az anyag fizikai tulajdonságai, mint például a hőtágulás, a hővezető képesség stb. Általánosságban elmondható, hogy minél nagyobb az anyag lineáris tágulási sebessége, annál rosszabb a hősokk-stabilitás; minél nagyobb az anyag hővezető képessége, annál jobb a hősokk-stabilitás. Ezenkívül a tűzálló anyag mikroszerkezete, részecskeösszetétele és alakja mind hatással van a hősokk-stabilitásra.
Közzététel ideje: 2022. július 15.