Gjatë përdorimit të materialeve zjarrduruese, ato shkrihen dhe zbuten lehtësisht nga efektet fizike, kimike, mekanike dhe të tjera në temperaturë të lartë (përgjithësisht 1000~1800 °C), ose gërryhen nga erozioni, ose çahen dhe dëmtohen, gjë që ndërpret funksionimin. Material i kontaminuar. Prandaj, kërkohet që materiali zjarrdurues të ketë veti që mund të përshtaten me kushte të ndryshme operimi. Më poshtë janë 4 tregues që përcaktojnë performancën e materialeve zjarrduruese në temperatura të larta:
(1) Refraktor
Refraktoriteti i referohet temperaturës në të cilën një material arrin një shkallë specifike zbutjeje nën veprimin e temperaturës së lartë dhe karakterizon performancën e materialit ndaj veprimit të temperaturës së lartë. Refraktoriteti është baza për të gjykuar nëse një material mund të përdoret si refraktor. Organizata Ndërkombëtare për Standardizim përcakton se materialet jometalike inorganike me refraktoritet mbi 1500 ℃ janë materiale refraktore. Është e ndryshme nga pika e shkrirjes së materialit dhe është shprehja gjithëpërfshirëse e përzierjes së lëndëve të ngurta shumëfazore të përbëra nga minerale të ndryshme.
Faktori më themelor që përcakton rezistencën ndaj zjarrit është përbërja kimike minerale dhe shpërndarja e materialit. Komponentë të ndryshëm papastërtish, veçanërisht ato me efekte të forta tretëse, do ta zvogëlojnë seriozisht rezistencën ndaj zjarrit të materialit. Prandaj, duhet të merren në konsideratë masa të përshtatshme në procesin e prodhimit për të siguruar dhe përmirësuar pastërtinë e lëndëve të para.
Refraktoriteti nuk është një madhësi fizike absolute specifike për një substancë, por një tregues teknik relativ kur një material arrin një shkallë specifike zbutjeje të matur në kushte specifike të provës. Materiali i provës shndërrohet në një kon trekëndor të cunguar (i referuar si kon provë) sipas metodës së përshkruar, dhe një kon trekëndor standard të cunguar (i referuar si kon standard) me një temperaturë fikse përkuljeje në një shkallë specifike ngrohjeje. Ngrohja dhe refraktoriteti përcaktohen duke krahasuar shkallën e përkuljes së konit të provës me shkallën e përkuljes së konit standard. Pjesa e poshtme e konit trekëndor të cunguar është 8 mm e gjatë në secilën anë, pjesa e poshtme e sipërme është 2 mm në secilën anë, dhe lartësia është 30 mm. Gjatë matjes, një fazë e lëngshme mund të shfaqet në piramidë në temperaturë të lartë. Ndërsa temperatura rritet, sasia e fazës së lëngshme rritet, viskoziteti i fazës së lëngshme zvogëlohet dhe koni zbutet. Kur zbutja arrin një nivel të caktuar, koni gradualisht përkulet për shkak të peshës së vet. Kur koni i provës dhe koni standard përkulen në të njëjtën kohë derisa maja e tyre të jetë në kontakt me shasinë, temperatura e përcaktuar e përkuljes së konit standard duhet të mbizotërojë si rezistencë e konit të provës.
E njohur edhe si pika e zbutjes së materialit refraktor nën ngarkesë ose temperatura e deformimit të materialit refraktor nën ngarkesë, ajo tregon rezistencën e materialit refraktor ndaj veprimit të kombinuar të temperaturës së lartë dhe ngarkesës nën ngarkesë konstante ose diapazonin e temperaturës në të cilin materiali refraktor shfaq deformim plastik të dukshëm. Temperatura maksimale e shërbimit të materialit refraktor mund të nxirret nga temperatura e zbutjes nën ngarkesë. Temperatura e zbutjes nën ngarkesë përfaqëson forcën strukturore të materialit refraktor në kushte të ngjashme përdorimi dhe mund të përdoret si bazë për përcaktimin e temperaturës maksimale të shërbimit të materialit refraktor.
Faktori kryesor që përcakton temperaturën e zbutjes nën ngarkesë është përbërja kimike minerale e materialit, e cila lidhet gjithashtu drejtpërdrejt me procesin e prodhimit të materialit. Temperatura e sinterimit të materialit ka një ndikim të madh në temperaturën e deformimit të zbutjes nën ngarkesë. Nëse temperatura e sinterimit rritet në mënyrë të përshtatshme, temperatura fillestare e deformimit do të rritet për shkak të uljes së porozitetit, rritjes së kristaleve dhe lidhjes së mirë. Përmirësimi i pastërtisë së lëndëve të para dhe zvogëlimi i përmbajtjes së shkrirjes së ulët ose tretësit do të rrisë temperaturën e deformimit të zbutjes nën ngarkesë. Për shembull, oksidi i natriumit në tullat argjilore dhe alumina në tullat e silicës janë të gjitha okside të dëmshme.
(3) Stabiliteti i vëllimit në temperaturë të lartë i materialeve zjarrduruese
Nën veprimin e temperaturës së lartë për një kohë të gjatë, materiali zjarrdurues prodhon zgjerim vëllimor, i cili quhet zgjerim rezidual. Madhësia e zgjerimit (deformimit) rezidual të materialit zjarrdurues pasqyron cilësinë e stabilitetit vëllimor në temperaturë të lartë. Sa më i vogël të jetë deformimi rezidual, aq më e mirë është stabiliteti vëllimor; përkundrazi, sa më e keqe të jetë stabiliteti vëllimor, aq më e lehtë është të shkaktohet deformim ose dëmtim i muraturës.
Ndryshimi i vijës së ridjegies përdoret shpesh për të gjykuar qëndrueshmërinë e vëllimit të materialit në temperaturë të lartë, e cila është një tregues i rëndësishëm për vlerësimin e cilësisë së materialit.
Shumica e materialeve zjarrduruese do të tkurren nën veprimin e temperaturës së lartë. Gjatë ripjekjes, shumica e materialeve zjarrduruese do të tkurren, kryesisht sepse faza e lëngshme e gjeneruar nga materiali në temperaturë të lartë do të mbushë poret, në mënyrë që grimcat të shtrëngohen dhe tërhiqen më tej. Kohët e fundit, ka ndodhur rikristalizimi, duke çuar në dendësim të mëtejshëm të materialit. Ekzistojnë gjithashtu disa materiale që zgjerohen gjatë ripjekjes. Për shembull, tulla e silicës zgjerohet për shkak të transformimit polikristalin gjatë përdorimit. Kjo ndodh sepse kuarci i pakonvertuar i tullës së silicës do të vazhdojë të transformohet në tridimit ose katror në temperaturë të lartë. Kuarci, i cili zgjerohet në vëllim, është rreth 10% i pakonvertuar në tullat e silicës. Për të zvogëluar tkurrjen dhe zgjerimin e materialit gjatë ripjekjes, është efektive të rritet në mënyrë të përshtatshme temperatura e pjekjes dhe të zgjatet koha e mbajtjes, por nuk duhet të jetë shumë e lartë, përndryshe do të shkaktojë vitrifikimin e strukturës së materialit dhe do të zvogëlojë stabilitetin e shokut termik. Për shkak të zgjerimit të grimcave të kuarcit në material gjatë pjekjes dhe përdorimit, gjë që kompenson tkurrjen e argjilës, ndryshimi i vëllimit të tullave gjysmë-silicë është i vogël, dhe disa prej tyre janë zgjeruar pak.
(4) Stabiliteti ndaj goditjes termike
Aftësia e materialeve zjarrduruese për t'i rezistuar ndryshimeve të shpejta të temperaturës pa shkatërrim quhet stabilitet ndaj goditjes termike. Kjo veti njihet edhe si rezistencë ndaj goditjes termike ose rezistencë ndaj goditjes termike.
Faktori kryesor që ndikon në indeksin e qëndrueshmërisë ndaj goditjes termike të materialit janë vetitë fizike të materialit, siç janë zgjerimi termik, përçueshmëria termike etj. Në përgjithësi, sa më e lartë të jetë shkalla e zgjerimit linear të materialit, aq më e keqe është qëndrueshmëria ndaj goditjes termike; sa më e lartë të jetë përçueshmëria termike e materialit, aq më e mirë është qëndrueshmëria ndaj goditjes termike. Përveç kësaj, mikrostruktura, përbërja e grimcave dhe forma e materialit zjarrdurues kanë të gjitha ndikim në qëndrueshmërinë ndaj goditjes termike.
Koha e postimit: 15 korrik 2022