ประเภทและคุณสมบัติทางกายภาพของวัสดุทนไฟทั่วไป

1、วัสดุทนไฟคืออะไร?

วัสดุทนไฟโดยทั่วไปหมายถึงวัสดุอโลหะอนินทรีย์ที่ทนไฟได้มากกว่า 1,580 ℃ซึ่งรวมถึงแร่ธรรมชาติและผลิตภัณฑ์ต่างๆ ที่ผ่านกระบวนการบางอย่างตามข้อกำหนดวัตถุประสงค์บางประการมีคุณสมบัติเชิงกลที่อุณหภูมิสูงและมีเสถียรภาพด้านปริมาตรที่ดีเป็นวัสดุที่จำเป็นสำหรับอุปกรณ์อุณหภูมิสูงทุกชนิดมีการใช้งานที่หลากหลาย

2、 ประเภทของวัสดุทนไฟ

1. วัสดุทนกรดมักหมายถึงวัสดุทนไฟที่มีปริมาณ SiO2 มากกว่า 93%คุณสมบัติหลักคือสามารถต้านทานการสึกกร่อนของตะกรันกรดที่อุณหภูมิสูง แต่สามารถทำปฏิกิริยากับตะกรันที่มีฤทธิ์เป็นด่างได้ง่ายอิฐซิลิก้าและอิฐดินเผานิยมใช้เป็นวัสดุทนกรดอิฐซิลิกาเป็นผลิตภัณฑ์ที่เป็นทรายซึ่งมีซิลิกอนออกไซด์มากกว่า 93%วัตถุดิบที่ใช้ ได้แก่ ซิลิกาและอิฐซิลิกาเสียมีความทนทานต่อการสึกกร่อนของตะกรันกรด อุณหภูมิอ่อนแรงโหลดสูง และไม่หดตัวหรือขยายตัวเล็กน้อยหลังจากการเผาซ้ำอย่างไรก็ตาม ตะกรันอัลคาไลน์ถูกกัดเซาะได้ง่ายและมีความต้านทานการสั่นสะเทือนจากความร้อนต่ำอิฐซิลิก้าส่วนใหญ่ใช้ในเตาอบโค้ก เตาแก้ว เตาเหล็กกรด และอุปกรณ์ระบายความร้อนอื่นๆอิฐดินเหนียวใช้ดินทนไฟเป็นวัตถุดิบหลักและมีอลูมินา 30% ~ 46%เป็นวัสดุทนไฟที่เป็นกรดอ่อนๆ มีความต้านทานการสั่นสะเทือนจากความร้อนที่ดีและทนต่อการกัดกร่อนต่อตะกรันที่เป็นกรดมีการใช้กันอย่างแพร่หลาย

2. วัสดุทนไฟอัลคาไลน์โดยทั่วไปหมายถึงวัสดุทนไฟที่มีแมกนีเซียมออกไซด์หรือแมกนีเซียมออกไซด์และแคลเซียมออกไซด์เป็นส่วนประกอบหลักวัสดุทนไฟเหล่านี้มีความหักเหสูงและทนทานต่อตะกรันที่เป็นด่างได้ดีตัวอย่างเช่น อิฐแมกนีเซีย, อิฐโครมแมกนีเซีย, อิฐโครมแมกนีเซีย, อิฐอะลูมิเนียมแมกนีเซีย, อิฐโดโลไมต์, อิฐฟอร์สเตอไรต์ เป็นต้น ส่วนใหญ่จะใช้ในเตาทำเหล็กอัลคาไลน์ เตาถลุงโลหะไม่มีธาตุเหล็ก และเตาเผาซีเมนต์

3. วัสดุทนไฟอะลูมิเนียมซิลิเกตหมายถึงวัสดุทนไฟที่มี SiO2-Al2O3 เป็นส่วนประกอบหลักตามเนื้อหาของ Al2O3 สามารถแบ่งออกเป็นกึ่งซิลิเซียส (Al2O3 15 ~ 30%) ดินเหนียว (Al2O3 30 ~ 48%) และอลูมินาสูง (Al2O3 มากกว่า 48%)

4. วัสดุทนไฟหลอมและหล่อหมายถึงผลิตภัณฑ์วัสดุทนไฟที่มีรูปร่างหล่อหลังจากหลอมแบทช์ที่อุณหภูมิสูงด้วยวิธีการบางอย่าง

5. วัสดุทนไฟที่เป็นกลางหมายถึงวัสดุทนไฟที่ไม่ง่ายที่จะทำปฏิกิริยากับตะกรันที่เป็นกรดหรือด่างที่อุณหภูมิสูง เช่น วัสดุทนไฟคาร์บอนและวัสดุทนไฟโครเมียมบางคนยังระบุถึงวัสดุทนไฟที่มีอลูมินาสูงในประเภทนี้

6. วัสดุทนไฟแบบพิเศษคือวัสดุอโลหะอนินทรีย์ชนิดใหม่ที่พัฒนาขึ้นบนพื้นฐานของเซรามิกแบบดั้งเดิมและวัสดุทนไฟทั่วไป

7. วัสดุทนไฟแบบอสัณฐานคือส่วนผสมที่ประกอบด้วยมวลรวมวัสดุทนไฟ ผง สารยึดเกาะ หรือสารผสมอื่นๆ ในสัดส่วนที่แน่นอน ซึ่งสามารถใช้ได้โดยตรงหรือหลังจากการเตรียมของเหลวที่เหมาะสมวัสดุทนไฟที่ไม่มีรูปทรงเป็นวัสดุทนไฟชนิดใหม่ที่ไม่มีการเผา และทนไฟได้ไม่ต่ำกว่า 1580 ℃

3、 วัสดุทนไฟที่ใช้บ่อยคืออะไร?

วัสดุทนไฟทั่วไปที่นิยมใช้ ได้แก่ อิฐซิลิกา อิฐกึ่งซิลิกา อิฐดินเหนียว อิฐอลูมินาสูง อิฐแมกนีเซีย เป็นต้น

วัสดุพิเศษที่มักใช้ ได้แก่ อิฐ AZS, อิฐคอรันดัม, อิฐแมกนีเซียมโครเมียมที่ยึดติดโดยตรง, อิฐซิลิกอนคาร์ไบด์, อิฐซิลิกอนคาร์ไบด์ที่มีพันธะซิลิคอนไนไตรด์, ไนไตรด์, ซิลิไซด์, ซัลไฟด์, โบไรด์, คาร์ไบด์และวัสดุทนไฟที่ไม่ใช่ออกไซด์อื่นๆแคลเซียมออกไซด์ โครเมียมออกไซด์ อลูมินา แมกนีเซียมออกไซด์ เบริลเลียมออกไซด์ และวัสดุทนไฟอื่นๆ

ฉนวนกันความร้อนและวัสดุทนไฟที่ใช้บ่อย ได้แก่ ผลิตภัณฑ์ไดอะตอมไมต์ ผลิตภัณฑ์ใยหิน แผ่นฉนวนกันความร้อน ฯลฯ

วัสดุทนไฟอสัณฐานที่ใช้บ่อย ได้แก่ วัสดุซ่อมเตา วัสดุชนกันไฟ วัสดุหล่อทนไฟ พลาสติกทนไฟ โคลนทนไฟ วัสดุยิงกันไฟ โพรเจกไทล์ทนไฟ สารเคลือบกันไฟ ไฟเบา -หล่อทน กันโคลน เซรามิกวาล์ว ฯลฯ

4、 วัสดุทนไฟมีคุณสมบัติทางกายภาพอย่างไร

คุณสมบัติทางกายภาพของวัสดุทนไฟ ได้แก่ คุณสมบัติทางโครงสร้าง คุณสมบัติทางความร้อน คุณสมบัติทางกล คุณสมบัติการบริการ และคุณสมบัติในการดำเนินงาน

คุณสมบัติทางโครงสร้างของวัสดุทนไฟ ได้แก่ ความพรุน ความหนาแน่นรวม การดูดซับน้ำ การซึมผ่านของอากาศ การกระจายขนาดรูพรุน ฯลฯ

คุณสมบัติทางความร้อนของวัสดุทนไฟ ได้แก่ การนำความร้อน ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อน ความร้อนจำเพาะ ความจุความร้อน การนำความร้อน การแผ่รังสีความร้อน เป็นต้น

คุณสมบัติเชิงกลของวัสดุทนไฟ ได้แก่ กำลังรับแรงอัด กำลังดึง กำลังดัด กำลังบิด กำลังรับแรงเฉือน กำลังรับแรงกระแทก ต้านทานการสึกหรอ การคืบ แรงยึดเหนี่ยว โมดูลัสยืดหยุ่น เป็นต้น

ประสิทธิภาพการบริการของวัสดุทนไฟประกอบด้วยการทนไฟ, อุณหภูมิอ่อนตัวของโหลด, การเปลี่ยนสายการอุ่น, ความต้านทานต่อความร้อนช็อก, ความต้านทานต่อตะกรัน, ความต้านทานต่อกรด, ความต้านทานต่อด่าง, ความต้านทานต่อความชุ่มชื้น, ความต้านทานต่อการกัดกร่อนของ CO, การนำไฟฟ้า, ความต้านทานต่อออกซิเดชั่น เป็นต้น

ความสามารถในการทำงานของวัสดุทนไฟรวมถึงความสม่ำเสมอ การยุบตัว การไหล ความเป็นพลาสติก ความเหนียวแน่น ความยืดหยุ่น ความสามารถในการจับตัวเป็นก้อน ความสามารถในการชุบแข็ง ฯลฯ