Огнеупорните тухли са тухли, които са разработени да издържат на високи температури. Огнеупорните тухли, наричани още огнеупорни тухли, се изработват от огнеупорни материали, които имат висока точка на топене и са устойчиви на термичен стрес. Докато способността да издържат на топлина е основната им цел, огнеупорните тухли също имат ниска топлопроводимост, което ги прави по-енергийно ефективни от други огнеустойчиви материали. Огнеупорните тухли се използват най-често в среда с висока температура, но има ситуации, при които инженерите ги използват в приложения с ниска температура поради техните изолационни свойства, химическа устойчивост и структурна цялост.
Огнеупорните тухли не се разлагат от топлина, налягане или химикали. Те са част от по-голяма група вещества, които науката за материалите определя като огнеупорен материал. Огнеупорните тухли са част от "оформената" подгрупа на огнеупорния материал.
Често срещани видове огнеупорни тухли
Огнеупорните тухли имат множество приложения, така че производителите са създали различни видове тухли, за да издържат на определени условия. Най-често използваните материали при производството на огнеупорни тухли са алуминиев оксид, силициев диоксид, магнезиев оксид и огнеупорна глина. Смесени в различни пропорции, тези материали създават основните три вида огнеупорни тухли: киселинни огнеупорни тухли, основни огнеупорни тухли и неутрални огнеупорни тухли.
Изброени са някои от най-често срещаните видове огнеупорни тухли в тези три широки категории.
Тухли от огнеупорна глина
Производителите правят огнеупорни тухли, използвайки комбинация от натрошена глина, пясък, силициев диоксид и алуминиев оксид. Строителите използват огнеупорни тухли при умерени температури като камини, пещи, печки и комини. Те могат да издържат на топлина до 1600 градуса по Целзий. Това е най-често срещаният вид огнеупорна тухла, която хората използват.
Тухли с високо съдържание на алуминий
Тухлите с високо съдържание на алуминий са идеални за високотемпературни настройки като производство на стомана и инсинератори, тъй като имат добра термична стабилност и устойчивост на химическа ерозия. Както подсказва името му, алуминиевият оксид е основният компонент в тухлите с високо съдържание на алуминиев оксид.
Силициеви тухли
Силициев диоксид с висока чистота или силициев диоксид е основният компонент на силициевите тухли. Този тип огнеупорна тухла има висока точка на топене с температурна устойчивост до 2000 градуса по Целзий. Тези тухли също имат висока устойчивост на киселина, така че са идеални в пещи за производство на стъкло, пещи за топене на мед и пещи с открита пещ за стомана.
Магнезиеви тухли
Шамотът, който се състои от магнезиев оксид, е основният компонент на магнезиевите тухли. Производителите използват тази тухла предимно поради нейната устойчивост на шлаки, включително вар и богати на желязо шлаки. Тези тухли имат най-широко приложение в стоманодобивната индустрия. Издържат на температури до 2100 градуса по Целзий.
Хромирани тухли
Производителите конструират хромирани тухли, използвайки огнеупорна глина, съдържаща хромова желязна руда, железен оксид, боксит и силициев диоксид. Тези тухли имат най-голямо приложение в корозивни среди. Това може да включва определени зони в пещ или пещ. Те могат да издържат на температури до 2000 градуса по Целзий.
Карбонови тухли
Въглеродните тухли са вид неутрална огнеупорна тухла, която се състои от висококачествени въглероди, включително антрацит, кокс, графит и свързващо вещество. Въглеродните тухли имат отлична устойчивост на удар, ниска топлопроводимост и устойчивост на висока температура и ерозия. Основното приложение на въглеродните тухли е в металургичната промишленост.
Циркониеви тухли
Циркониевите тухли са вид киселинно огнеупорна тухла и се състоят от циркониев диоксид. Тези тухли имат отлична устойчивост на удар и ниска топлопроводимост. Дизайнерите използват тези тухли там, където бързите промени в температурата изискват тяхната стабилност. Тези приложения включват металургични пещи, пещи за стъкло и керамични пещи.
Изолационни тухли
Изолационните тухли са направени от порести материали, така че са леки огнеупорни тухли. Те също имат ниска топлопроводимост, така че са идеални за минимизиране на топлинните загуби. В сравнение с шамотните тухли те имат по-ниска плътност и по-висока термична устойчивост. Има голямо разнообразие от изолационни огнеупорни тухли. Изолационните тухли често са рентабилен вариант в сравнение с други огнеупорни тухли.
Качества и характеристики на огнеупорната тухла
Качеството и характеристиките на материала, който образува огнеупорните тухли, им позволяват да процъфтяват в среди с висока температура.
Висока точка на топене – Материалите, които формират основата на огнеупорните тухли като силициев диоксид, въглерод, алуминиев оксид, цирконий, магнезий и хромов оксид, всички имат висока точка на топене. Съставът на този основен материал позволява на тухлите да запазят своята структурна цялост при изключително високи температури. Термична стабилност – огнеупорните тухли могат да издържат на бързи промени в температурата, без да се напукат или счупят. Това е ценно качество в приложения като производството на стъкло, стомана и керамика, където отоплението и охлаждането са неразделна част от производствения процес. Устойчивост на химикали – някои огнеупорни тухли запазват структурната си цялост, когато са изложени на химически вещества. Това ги прави ценни в приложения, които са изложени на присъствието на корозивни агенти и шлаки. Топлоизолация – Някои огнеупорни тухли имат ниска топлопроводимост. Това им позволява да минимизират преноса на топлина, да намалят загубата на енергия и да поддържат температурна стабилност. Огнеупорните тухли като изолационните тухли осигуряват ефективна изолация в среда с висока температура. Механична якост – огнеупорните тухли са структурно здрави, което им позволява да издържат на напукване и напрежение по време на постоянна употреба и износване. Устойчивост на абразия – много от приложенията на огнеупорни тухли ги подлагат на течащи материали или механични въздействия. Тези тухли могат да издържат на тази постоянна абразия, така че ще издържат по-дълго с по-голяма структурна цялост. Порьозност/Плътност – Специфични видове огнеупорни тухли имат различни нива на порьозност, което определя способността им да издържат на проникване на газ или течности. Плътните тухли имат по-високо ниво на устойчивост на газ и химикали, но порестите тухли имат по-големи изолационни възможности. Структурна цялост – огнеупорните тухли поддържат формата си в най-суровите химически и най-високи температурни среди. Това качество гарантира дълготрайността на огнеупорната облицовка.
Приложения за огнеупорни тухли
Качествата на огнеупорните тухли означават, че те работят за широк спектър от приложения, които включват високи температури и тежки условия.
Стоманодобивна промишленост
Стоманодобивната промишленост е основен потребител на огнеупорни тухли в приложения като доменни пещи, стоманени кофи и конвертори за стомана. Огнеупорни тухли облицоват стените, покривите и подовете на това оборудване, за да им дадат способността да издържат на високи температури и химични реакции, участващи в производството на стомана.
Стъкларска промишленост
Огнеупорните тухли се използват в пещи за производство на стъкло и резервоари за топене на стъкло. Те осигуряват изолация и устойчивост на корозивните свойства на разтопеното стъкло. Огнеупорните тухли също така запазват своята структурна цялост по време на променящите се температури при нагряването и охлаждането на стъклото.
Промишленост за цветни метали
Производството на цветни метали се отнася до метали, които не съдържат желязо или имат ниско съдържание на желязо. Огнеупорните тухли са често срещани в индустрията за цветни метали, тъй като тези метали имат висока точка на топене, корозивни химически отпадъци и широка гама от различни свойства, които изискват тухли с гъвкавост.
Нефтохимическа промишленост
Производителите използват огнеупорни тухли в приложения за каталитични крекинг инсталации и етиленови пещи, често срещани в нефтохимическата промишленост. Огнеупорните тухли имат силна устойчивост на корозия и абразия и химическа стабилност, необходима за осигуряване на дълголетие на пещите. Те също имат топлоизолацията, необходима за контролиране на температурите, оптимизиране на ефективността на процеса и намаляване на разхода на гориво.
Индустрия за производство на електроенергия
Инсталациите за производство на електроенергия използват огнеупорни тухли за облицоване на котли, инсинератори и друго високотемпературно оборудване. Това осигурява изолация за това оборудване и предпазва чувствителните машини и конструкции от високи температури.
Керамична и циментова промишленост
Керамичните и циментовите заводи използват огнеупорни тухли за облицоване на пещи за изпичане на керамика, глинени съдове, тухли и циментови блокове.
Леярни
Леярните използват огнеупорни тухли в пещи и тигли, използвани за топене и изливане на разтопени метали.
Физични свойства на огнеупорни тухли
Форма – Огнеупорните тухли обикновено имат квадратна или правоъгълна форма. Това позволява лесно подреждане, подравняване и стабилност. Има и специални тухлени форми, като кръгли, аркови или клиновидни за конкретни приложения. Размер – Огнеупорните тухли се предлагат в различни, но стандартизирани размери, за да се гарантира лесен монтаж. Типичният размер на огнеупорната тухла е 9 инча x 4,5 инча x 2,5 инча (Д x Ш x В) или 230 mm x 115 mm x 75 mm. Тегло – Теглото на огнеупорните тухли варира в широки граници в зависимост от точния материал, използван за тухлата. Обикновено изолационните тухли са най-леките огнеупорни тухли и варират между 2,2lb-6,6lb (1kg-3kg) на тухла. Хромираните тухли са тежки поради плътния си състав. Те варират от 8,8lb-17,6lb (4kg-8kg) на тухла. Цвят – Цветът на огнеупорните тухли варира в зависимост от материала. Обичайните цветове включват светло жълто, бежово, светло сиво, почти бяло и черно. Структура на повърхността – Огнеупорните тухли са здрави и компактни. Те могат да имат гладка, леко грапава или текстурирана повърхност в зависимост от метода на производство или вида на тухлата. Повърхностна шарка – Някои огнеупорни тухли имат шарки или маркировки по повърхността си поради производствения процес. Тези маркировки могат да помогнат при подравняването по време на фазата на инсталиране. Якост на натиск – Якостта на натиск на огнеупорните тухли варира в зависимост от техния материал. Като цяло огнеупорните тухли имат якост на натиск, варираща от няколкостотин паунда на квадратен инч (psi) до няколко хиляди (psi). Изолационните тухли имат най-ниската якост на натиск при 300 psi до 2000 psi. Хромираните тухли имат най-висока якост на натиск от 10 000 psi до 30 000 psi. Абсорбция на влага – Инженерите проектират огнеупорни тухли, които имат ниска абсорбция на влага, за да сведат до минимум нейните отрицателни ефекти върху работата им. Както всички физични свойства, абсорбцията зависи от точния материал на огнеупорната тухла, но всички те имат степен на абсорбция на влага между 1%-6%. Изолационните тухли, поради тяхната пореста природа, имат най-висок диапазон на абсорбция, който е между 2%-6%.
Ако харесвате нашата страница, моля споделете с приятелите си & Facebook
