Cărămizile refractare sunt cărămizi care sunt dezvoltate pentru a rezista la temperaturi ridicate. Cărămizile refractare, numite și cărămizi refractare, sunt realizate din materiale ignifuge care au un punct de topire ridicat și sunt rezistente la stres termic. În timp ce capacitatea de a rezista la căldură este scopul lor principal, cărămizile refractare au, de asemenea, o conductivitate termică scăzută, ceea ce le face mai eficiente din punct de vedere energetic decât alte materiale rezistente la foc. Cărămizile refractare sunt cel mai frecvent utilizate în medii cu temperaturi ridicate, dar există situații în care inginerii le folosesc în aplicații la temperaturi scăzute datorită proprietăților lor izolante, rezistenței chimice și integrității structurale.
Cărămizile refractare nu sunt supuse descompunerii prin căldură, presiune sau substanțe chimice. Ele fac parte dintr-un grup mai mare de substanțe pe care știința materialelor îl definește drept material refractar. Cărămizile refractare sunt o parte a subsetului „în formă” de material refractar.
Tipuri comune de cărămizi refractare
Cărămizile refractare au numeroase aplicații, astfel încât producătorii au creat tipuri distincte de cărămizi pentru a rezista la condițiile specificate. Cele mai obișnuite materiale pe care le folosesc în producția de cărămizi de foc sunt alumina, siliciul, magnezia și argila de foc. Amestecate în proporții diferite, aceste materiale creează principalele trei tipuri de cărămizi refractare: cărămizi refractare acide, cărămizi refractare de bază și cărămizi refractare neutre.
Sunt enumerate unele dintre cele mai comune tipuri de cărămizi refractare din aceste trei mari categorii.
Cărămizi de argilă de foc
Producătorii fac cărămizi de lut refractat folosind o combinație de argilă zdrobită, nisip, silice și alumină. Constructorii folosesc cărămizi de lut refractat în aplicații cu temperatură moderată, cum ar fi șeminee, cuptoare, sobe și coșuri. Ele pot rezista la temperaturi de până la 1600 de grade Celsius. Acesta este cel mai comun tip de cărămidă refractară pe care oamenii îl folosesc.
Cărămizi cu conținut ridicat de alumină
Cărămizile cu conținut ridicat de alumină sunt ideale pentru setările de temperatură ridicată, cum ar fi producția de oțel și incineratoare, deoarece au stabilitate termică bună și rezistență la eroziune chimică. După cum sugerează și numele, alumina este componenta principală a cărămizilor cu conținut ridicat de alumină.
Caramizi de silice
Siliciul de înaltă puritate, sau dioxidul de siliciu, este componenta principală a cărămizilor de siliciu. Acest tip de cărămidă refractară are un punct de topire ridicat cu o rezistență la temperatură de până la 2000 de grade Celsius. Aceste cărămizi au, de asemenea, o rezistență ridicată la acid, deci sunt ideale în cuptoarele de fabricare a sticlei, cuptoarele de topire a cuprului și cuptoarele din oțel cu focar deschis.
Cărămizi de magnezie
Argila, care constă din oxid de magneziu, este componenta principală a cărămizilor de magnezie. Producătorii folosesc această cărămidă în primul rând datorită rezistenței sale la zgură, inclusiv var și zgură bogată în fier. Aceste cărămizi au cea mai largă aplicație în industria siderurgică. Ele rezistă la temperaturi de până la 2100 de grade Celsius.
Cărămizi cromate
Producătorii construiesc cărămizi cromate folosind argilă de foc care conține minereu de fier cromat, oxid de fier, bauxită și silice. Aceste cărămizi au cea mai mare aplicație în medii corozive. Aceasta poate include zone specifice dintr-un cuptor sau cuptor. Ele pot rezista la temperaturi de până la 2000 de grade Celsius.
Cărămizi de carbon
Cărămizile de carbon sunt un tip de cărămidă refractară neutră care este compusă din carboni de înaltă calitate, inclusiv antracit, cocs, grafit și un agent de legare. Cărămizile de carbon au rezistență excelentă la șocuri, conductivitate termică scăzută și rezistență la temperatură ridicată și la eroziune. Aplicația principală a cărămizilor de carbon este pentru industria metalurgică.
Cărămizi din zirconiu
Cărămizile de zirconiu sunt un tip de cărămidă refractară la acid și sunt compuse din dioxid de zirconiu. Aceste cărămizi au o rezistență excelentă la șocuri și o conductivitate termică scăzută. Designerii folosesc aceste cărămizi acolo unde schimbările rapide de temperatură necesită stabilitatea lor. Aceste aplicații includ cuptoare metalurgice, cuptoare de sticlă și cuptoare ceramice.
Caramizi izolante
Cărămizile izolante sunt realizate din materiale poroase, deci sunt cărămizi refractare ușoare. De asemenea, au o conductivitate termică scăzută, astfel încât sunt ideale pentru a minimiza pierderile de căldură. În comparație cu cărămizile din argilă refractă, acestea au o densitate mai mică și o rezistență termică mai mare. Există o mare varietate de cărămizi refractare izolante. Cărămizile izolante sunt adesea o opțiune rentabilă în comparație cu alte cărămizi refractare.
Cărămizi refractare, calități și caracteristici
Calitatea și caracteristicile materialului care formează cărămizile refractare le permit să prospere în medii cu temperaturi ridicate.
Punct de topire ridicat – Materialele care formează baza cărămizilor refractare precum silice, carbon, alumină, zirconiu, magnezie și oxid de crom au toate un punct de topire ridicat. Compoziția acestui material de bază permite cărămizilor să-și mențină integritatea structurală la temperaturi extrem de ridicate. Stabilitate termică – Cărămizile refractare pot rezista la schimbări rapide de temperatură fără a se fisura sau rupe. Aceasta este o calitate valoroasă în aplicații precum industria sticlei, oțelului și ceramicii, unde încălzirea și răcirea sunt o parte integrantă a procesului de producție. Rezistența chimică – Anumite cărămizi refractare mențin integritatea structurală atunci când sunt expuse la substanțe chimice. Acest lucru le face valoroase în aplicații care sunt expuse prezenței agenților corozivi și zgurii. Izolație termică – Unele cărămizi refractare au conductivitate termică scăzută. Acest lucru le permite să minimizeze transferul de căldură, să reducă pierderile de energie și să mențină stabilitatea temperaturii. Cărămizile refractare, cum ar fi cărămizile izolatoare, asigură o izolare eficientă în medii cu temperaturi ridicate. Rezistență mecanică – Cărămizile refractare sunt solide din punct de vedere structural, ceea ce le permite să reziste la crăpare și la deformare în timpul utilizării și uzurii constante. Rezistența la abraziune – Multe dintre aplicațiile pentru cărămizi refractare le supun unor materiale curgătoare sau acțiuni mecanice. Aceste cărămizi pot rezista la această abraziune constantă, astfel încât vor dura mai mult cu o mai mare integritate structurală. Porozitate/Densitate – Tipuri specifice de cărămizi refractare au diferite niveluri de porozitate, ceea ce determină capacitatea lor de a rezista la pătrunderea gazelor sau a lichidelor. Cărămizile dense au un nivel mai ridicat de rezistență la gaz și substanțe chimice, dar cărămizile poroase au capacități de izolare mai mari. Integritate structurală – Cărămizile refractare își mențin forma în cele mai dure medii chimice și la cea mai ridicată temperatură. Această calitate asigură longevitatea căptușelii refractare.
Aplicații pentru cărămizi refractare
Calitățile cărămizilor refractare înseamnă că acestea funcționează pentru o gamă largă de aplicații care implică temperaturi ridicate și condiții dure.
Industria oțelului
Industria siderurgică este un utilizator principal de cărămizi refractare în aplicații precum furnalele, oalele de oțel și convertoarele din oțel. Cărămizile refractare căptușesc pereții, acoperișurile și podelele acestui echipament pentru a le oferi capacitatea de a rezista la temperaturi ridicate și reacții chimice implicate în producția de oțel.
Industria sticlei
Cărămizile refractare sunt folosite în cuptoarele de fabricare a sticlei și în rezervoarele de topire a sticlei. Acestea oferă izolație și rezistență la proprietățile corozive ale sticlei topite. Cărămizile refractare își mențin și integritatea structurală în timpul schimbărilor de temperatură prezente la încălzirea și răcirea sticlei.
Industria metalelor neferoase
Industria metalelor neferoase se referă la metalele care nu conțin fier sau au un conținut scăzut de fier. Cărămizile refractare sunt comune în industria metalelor neferoase, deoarece aceste metale au un punct de topire ridicat, deșeuri chimice corozive și o gamă largă de proprietăți distincte care necesită cărămizi cu versatilitate.
Industria Petrochimică
Producătorii folosesc cărămizi refractare în aplicații pentru unitățile de cracare catalitică și cuptoarele de etilenă comune în industria petrochimică. Cărămizile refractare au rezistență puternică la coroziune și abraziune și stabilitatea chimică necesară pentru a asigura longevitatea cuptoarelor. De asemenea, au izolația termică necesară pentru a controla temperaturile, a optimiza eficiența procesului și a reduce consumul de combustibil.
Industria de producere a energiei
Centralele de generare a energiei folosesc cărămizi refractare pentru a căptuși cazane, incineratoare și alte echipamente de înaltă temperatură. Aceasta oferă izolație pentru acest echipament și protejează mașinile și structurile sensibile de temperaturi ridicate.
Industria ceramicii si a cimentului
Fabricile de ceramică și ciment folosesc cărămizi refractare pentru a căptuși cuptoarele pentru arderea ceramicii, ceramicii, cărămizilor și blocurilor de ciment.
Turnătorii
Turnătorii folosesc cărămizi refractare în cuptoare și creuzete folosite pentru topirea și turnarea metalelor topite.
Proprietățile fizice ale cărămizilor refractare
Forma – Cărămizile refractare au de obicei o formă pătrată sau dreptunghiulară. Acest lucru permite stivuirea, alinierea și stabilitatea ușoară. Există, de asemenea, forme speciale de cărămidă, cum ar fi circulare, arcuite sau pene pentru anumite aplicații. Dimensiune – Cărămizile refractare sunt disponibile în dimensiuni diferite, dar standardizate, pentru a asigura ușurința instalării. Dimensiunea tipică a cărămizii refractare este de 9 in x 4,5 in x 2,5 in (Lxlxh) sau 230 mm x 115 mm x 75 mm. Greutate – Greutatea cărămizilor refractare variază foarte mult în funcție de materialul exact folosit pentru cărămidă. În mod obișnuit, cărămizile izolatoare sunt cărămizile refractare cu cea mai ușoară greutate și variază între 2,2 lb-6,6 lb (1 kg-3 kg) per cărămidă. Cărămizile cromate sunt grele datorită compoziției lor dense. Acestea variază de la 8,8 lb-17,6 lb (4 kg-8 kg) per cărămidă. Culoare – Culoarea cărămizilor refractare variază în funcție de material. Culorile comune includ galben deschis, bej, gri deschis, alb murdar și negru. Textura suprafeței – Cărămizile refractare sunt solide și compacte. Ele pot avea o suprafață netedă, ușor aspră sau texturată, în funcție de metoda de fabricație sau de tipul cărămizii. Model de suprafață – Unele cărămizi refractare au modele sau marcaje pe suprafața lor datorită procesului de fabricație. Aceste marcaje pot ajuta la alinierea în timpul fazei de instalare. Rezistența la compresiune – Rezistența la compresiune a cărămizilor refractare variază în funcție de materialul lor. În general, cărămizile refractare au o rezistență la compresiune care variază de la câteva sute de lire sterline pe inch pătrat (psi) la câteva mii (psi). Cărămizile izolatoare au cea mai mică rezistență la compresiune la 300 psi până la 2.000 psi. Cărămizile cromate au cea mai mare rezistență la compresiune de la 10.000 psi la 30.000 psi. Absorbția umidității – Inginerii proiectează cărămizi refractare pentru a avea o absorbție scăzută a umidității, pentru a minimiza efectele negative asupra performanței lor. Ca toate proprietățile fizice, absorbția depinde de materialul exact al cărămizii refractare, dar toate au o rată de absorbție a umidității între 1%-6%. Cărămizile izolante, datorită naturii lor poroase, au cel mai mare interval de absorbție, care este între 2%-6%.
Dacă vă place pagina noastră, vă rugăm să distribuiți prietenilor tăi & Facebook
