Els maons refractaris són maons desenvolupats per suportar altes temperatures. Els maons refractaris, també anomenats maons refractaris, es fabriquen amb materials ignífugs que tenen un alt punt de fusió i són resistents a l'estrès tèrmic. Tot i que la capacitat de suportar la calor és el seu objectiu principal, els maons refractaris també tenen una baixa conductivitat tèrmica que els fa més eficients energèticament que altres materials resistents al foc. Els maons refractaris s'utilitzen més habitualment en entorns d'alta temperatura, però hi ha situacions en què els enginyers els utilitzen en aplicacions de baixa temperatura a causa de les seves propietats aïllants, resistència química i integritat estructural.
Els maons refractaris no estan subjectes a descomposició per calor, pressió o productes químics. Formen part d'un grup més gran de substàncies que la ciència dels materials defineix com a material refractari. Els maons refractaris formen part del subconjunt "en forma" de material refractari.
Tipus comuns de maons refractaris
Els maons refractaris tenen nombroses aplicacions, de manera que els fabricants han creat diferents tipus de maons per suportar condicions específiques. Els materials més comuns que utilitzen en la producció de maons refractaris són l'alúmina, la sílice, la magnesia i l'argila refractaria. Barrejats en diferents proporcions, aquests materials creen els tres tipus principals de maons refractaris: maons refractaris àcids, maons refractaris bàsics i maons refractaris neutres.
S'enumeren alguns dels tipus més comuns de maons refractaris en aquestes tres grans categories.
Maons d'argila refractaria
Els fabricants fan maons d'argila refractaria amb una combinació d'argila triturada, sorra, sílice i alúmina. Els constructors utilitzen maons d'argila refractaria en aplicacions de temperatura moderada com xemeneies, forns, estufes i xemeneies. Poden suportar una calor de fins a 1600 graus centígrads. Aquest és el tipus més comú de maó refractari que la gent utilitza.
Maons alts d'alúmina
Els maons alts d'alúmina són ideals per a entorns d'alta temperatura com la fabricació d'acer i les incineradores perquè tenen una bona estabilitat tèrmica i resistència a l'erosió química. Com el seu nom indica, l'alúmina és el component principal dels maons alts d'alúmina.
Maons de sílice
La sílice d'alta puresa, o diòxid de silici, és el component principal dels maons de sílice. Aquest tipus de maó refractari té un alt punt de fusió amb una resistència a la temperatura de fins a 2000 graus centígrads. Aquests maons també tenen una alta resistència a l'àcid, per la qual cosa són ideals en forns de fabricació de vidre, forns de fusió de coure i forns d'acer de foc obert.
Maons de Magnèsia
L'argila refractaria, que consisteix en òxid de magnesi, és el component principal dels maons de magnesi. Els fabricants utilitzen aquest maó principalment per la seva resistència a les escòries, incloses les escòries de calç i riques en ferro. Aquests maons tenen la més àmplia aplicació a la indústria siderúrgica. Resisteixen temperatures de fins a 2100 graus centígrads.
Maons de crom
Els fabricants construeixen maons de crom amb argila refractaria que conté mineral de ferro cromat, òxid de ferro, bauxita i sílice. Aquests maons tenen la major aplicació en ambients corrosius. Això pot incloure àrees específiques en un forn o forn. Poden resistir temperatures de fins a 2000 graus centígrads.
Maons de carboni
Els maons de carboni són un tipus de maó refractari neutre que es compon de carbonis d'alta qualitat, com ara antracita, coc, grafit i un agent aglutinant. Els maons de carboni tenen una excel·lent resistència als cops, baixa conductivitat tèrmica i resistència a alta temperatura i erosió. L'aplicació principal dels maons de carboni és per a la indústria metal·lúrgica.
Maons de zirconi
Els maons de zirconi són un tipus de maó refractari a l'àcid i es componen de diòxid de zirconi. Aquests maons tenen una excel·lent resistència als cops i una baixa conductivitat tèrmica. Els dissenyadors utilitzen aquests maons on els canvis ràpids de temperatura requereixen la seva estabilitat. Aquestes aplicacions inclouen forns metal·lúrgics, forns de vidre i forns de ceràmica.
Maons aïllants
Els maons aïllants estan fets de materials porosos, de manera que són maons refractaris lleugers. També tenen una conductivitat tèrmica baixa per la qual cosa són ideals per minimitzar les pèrdues de calor. En comparació amb els maons d'argila refractaria, aquests tenen una menor densitat i una major resistència tèrmica. Hi ha una gran varietat de maons refractaris aïllants. Els maons aïllants solen ser una opció rendible en comparació amb altres maons refractaris.
Qualitats i característiques del maó refractari
La qualitat i les característiques del material que formen els maons refractaris els permeten prosperar en ambients d'alta temperatura.
Alt punt de fusió: els materials que formen la base dels maons refractaris com sílice, carboni, alúmina, zirconi, magnesia i òxid de crom tenen un alt punt de fusió. La composició d'aquest material base permet als maons mantenir la seva integritat estructural a temperatures extremadament altes. Estabilitat tèrmica: els maons refractaris poden suportar canvis ràpids de temperatura sense trencar-se ni trencar-se. Aquesta és una qualitat valuosa en aplicacions com les indústries del vidre, l'acer i la ceràmica on la calefacció i la refrigeració són part integral del procés de producció. Resistència química: certs maons refractaris mantenen la integritat estructural quan s'exposen a substàncies químiques. Això els fa valuosos en aplicacions que estan exposades a la presència d'agents corrosius i escòries. Aïllament tèrmic: alguns maons refractaris tenen una conductivitat tèrmica baixa. Això els permet minimitzar la transferència de calor, reduir la pèrdua d'energia i mantenir l'estabilitat de la temperatura. Els maons refractaris com els maons aïllants proporcionen un aïllament efectiu en ambients d'alta temperatura. Resistència mecànica: els maons refractaris són estructuralment sòlids, cosa que els permet resistir les esquerdes i la tensió durant l'ús i el desgast constants. Resistència a l'abrasió: moltes de les aplicacions de maons refractaris els sotmeten a materials fluïts o accions mecàniques. Aquests maons poden suportar aquesta abrasió constant, de manera que duraran més temps amb una major integritat estructural. Porositat/Densitat: tipus específics de maons refractaris tenen diferents nivells de porositat que determina la seva capacitat de resistir la penetració de gas o líquids. Els maons densos tenen un nivell més alt de resistència al gas i als productes químics, però els maons porosos tenen una capacitat d'aïllament més gran. Integritat estructural: els maons refractaris mantenen la seva forma en els ambients químics més durs i amb les temperatures més altes. Aquesta qualitat garanteix la longevitat del revestiment refractari.
Aplicacions de maons refractaris
Les qualitats dels maons refractaris fan que funcionin per a una àmplia gamma d'aplicacions que impliquen altes temperatures i condicions dures.
Indústria de l'acer
La indústria siderúrgica és l'usuari principal de maons refractaris en aplicacions com alts forns, cullerots d'acer i convertidors d'acer. Els maons refractaris revesteixen les parets, les cobertes i els sòls d'aquest equipament per donar-los la capacitat de suportar les altes temperatures i les reaccions químiques implicades en la producció d'acer.
Indústria del vidre
Els maons refractaris s'utilitzen en forns de fabricació de vidre i dipòsits de fusió de vidre. Proporcionen aïllament i resistència a les propietats corrosives del vidre fos. Els maons refractaris també mantenen la seva integritat estructural durant les temperatures canviants presents en la calefacció i refrigeració del vidre.
Indústria de metalls no ferrosos
La indústria dels metalls no fèrrics fa referència als metalls que no contenen ferro o tenen un contingut baix en ferro. Els maons refractaris són habituals a la indústria dels metalls no fèrrics perquè aquests metalls tenen un alt punt de fusió, residus químics corrosius i una àmplia gamma de propietats diferents que requereixen maons amb versatilitat.
Indústria petroquímica
Els fabricants utilitzen maons refractaris en aplicacions per a unitats de craqueig catalític i forns d'etilè habituals a la indústria petroquímica. Els maons refractaris tenen una forta resistència a la corrosió i l'abrasió i l'estabilitat química necessària per garantir la longevitat dels forns. També disposen de l'aïllament tèrmic necessari per controlar les temperatures, optimitzar l'eficiència del procés i reduir el consum de combustible.
Indústria de generació d'energia
Les plantes de generació d'energia utilitzen maons refractaris per alinear calderes, incineradores i altres equips d'alta temperatura. Això proporciona aïllament per a aquest equip i protegeix màquines i estructures sensibles de les altes temperatures.
Indústria de ceràmica i ciment
Les plantes de ceràmica i ciment utilitzen maons refractaris per alinear els forns per a la cocció de ceràmica, ceràmica, maons i blocs de ciment.
Foneries
Les foneries utilitzen maons refractaris en forns i gresols utilitzats per fondre i abocar metalls fosos.
Propietats físiques dels maons refractaris
Forma: els maons refractaris solen tenir una forma quadrada o rectangular. Això permet un fàcil apilament, alineació i estabilitat. També hi ha formes especials de maó com ara circular, arc o falques per a aplicacions particulars. Mida: els maons refractaris tenen mides diferents però estandarditzades per garantir la facilitat d'instal·lació. Una dimensió típica de maó refractari és de 9 polzades x 4,5 polzades x 2,5 polzades (LxWxH) o 230 mm x 115 mm x 75 mm. Pes: el pes dels maons refractaris varia àmpliament segons el material exacte utilitzat per al maó. Normalment, els maons aïllants són els maons refractaris més lleugers i oscil·len entre 2,2 i 6,6 lliures (1 kg-3 kg) per maó. Els maons de crom són pesats a causa de la seva densa composició. Oscil·len entre 8,8 i 17,6 lliures (4 kg-8 kg) per maó. Color: el color dels maons refractaris varia segons el material. Els colors habituals inclouen el groc clar, el beix, el gris clar, el blanc brut i el negre. Textura superficial: els maons refractaris són sòlids i compactes. Poden tenir una superfície llisa, lleugerament rugosa o texturada segons el mètode de fabricació o el tipus de maó. Patró superficial: alguns maons refractaris tenen patrons o marques a la seva superfície a causa del procés de fabricació. Aquestes marques poden ajudar a l'alineació durant la fase d'instal·lació. Resistència a la compressió: la resistència a la compressió dels maons refractaris varia segons el seu material. En general, els maons refractaris tenen una resistència a la compressió que va des d'uns pocs centenars de lliures per polzada quadrada (psi) fins a diversos milers (psi). Els maons aïllants tenen la resistència a la compressió més baixa entre 300 psi i 2.000 psi. Els maons de crom tenen la resistència a la compressió més alta de 10.000 psi a 30.000 psi. Absorció d'humitat: els enginyers dissenyen maons refractaris per tenir una baixa absorció d'humitat per minimitzar els seus efectes negatius en el seu rendiment. Com totes les propietats físiques, l'absorció depèn del material exacte del maó refractari però totes tenen una taxa d'absorció d'humitat entre l'1% i el 6%. Els maons aïllants, per la seva naturalesa porosa, tenen el rang d'absorció més alt, que es troba entre el 2% i el 6%.
Si t'agrada la nostra pàgina, comparteix-la amb els teus amics & Facebook
