Durante el uso de materiales refractarios, se derriten y ablandan fácilmente por efectos físicos, químicos, mecánicos y otros a alta temperatura (generalmente 1000 ~ 1800 °C), o se erosionan por erosión, o se agrietan y dañan, lo que interrumpe la operación. Material contaminado. Por lo tanto, se requiere que el material refractario tenga propiedades que puedan adaptarse a diversas condiciones de operación. Los siguientes son 4 indicadores que determinan el rendimiento a altas temperaturas de los materiales refractarios:
(1) Refractariedad
La refractariedad se refiere a la temperatura a la que un material alcanza un grado específico de ablandamiento bajo la acción de altas temperaturas y caracteriza el rendimiento del material frente a la acción de altas temperaturas. La refractariedad es la base para juzgar si un material puede usarse como refractario. La Organización Internacional de Normalización estipula que los materiales inorgánicos no metálicos con una refractariedad superior a 1500 ℃ son materiales refractarios. Es diferente del punto de fusión del material y es la expresión integral de la mezcla de sólidos multifásicos compuestos por varios minerales.
El factor más fundamental que determina la refractariedad es la composición química mineral y la distribución del material. Varios componentes de impurezas, especialmente aquellos con fuertes efectos disolventes, reducirán seriamente la refractariedad del material. Por lo tanto, se deben considerar medidas apropiadas en el proceso de producción para asegurar y mejorar la pureza de las materias primas.
La refractariedad no es una cantidad física absoluta específica de una sustancia, sino un indicador técnico relativo cuando un material alcanza un grado de ablandamiento específico medido en condiciones de prueba específicas. El material de prueba se convierte en un cono triangular truncado (denominado cono de prueba) de acuerdo con el método prescrito, y un cono triangular truncado estándar (denominado cono estándar) con una temperatura de flexión fija a una velocidad de calentamiento específica. El calentamiento y la refractariedad se determinan comparando el grado de flexión del cono de prueba con el grado de flexión del cono estándar. La parte inferior del cono triangular truncado tiene 8 mm de largo en cada lado, la parte inferior superior tiene 2 mm en cada lado y la altura es 30 mm. Durante la medición puede aparecer una fase líquida en la pirámide a alta temperatura. A medida que aumenta la temperatura, aumenta la cantidad de fase líquida, la viscosidad de la fase líquida disminuye y el cono se ablanda. Cuando el ablandamiento alcanza un cierto nivel, el cono se dobla gradualmente debido a su propio peso. Cuando el cono de prueba y el cono estándar se doblan al mismo tiempo hasta que su vértice esté en contacto con el chasis, la temperatura de flexión determinada del cono estándar prevalecerá como refractariedad del cono de prueba.
También conocido como punto de reblandecimiento del refractario bajo carga o temperatura de deformación del refractario bajo carga, indica la resistencia del refractario a la acción combinada de alta temperatura y carga bajo carga constante o el rango de temperatura en el que el refractario exhibe una deformación plástica obvia. La temperatura máxima de servicio del refractario se puede inferir de la temperatura de reblandecimiento bajo carga. La temperatura de reblandecimiento bajo carga representa la resistencia estructural del refractario en condiciones de uso similares y puede usarse como base para determinar la temperatura máxima de servicio del refractario.
El principal factor que determina la temperatura de reblandecimiento bajo carga es la composición química mineral del material, que también está directamente relacionada con el proceso de producción del material. La temperatura de sinterización del material tiene una gran influencia en la temperatura de deformación por ablandamiento bajo carga. Si la temperatura de sinterización se aumenta adecuadamente, la temperatura inicial de deformación aumentará debido a la disminución de la porosidad, el crecimiento de cristales y la buena unión. Mejorar la pureza de las materias primas y reducir el contenido de bajo contenido en fusión o disolvente aumentará la temperatura de deformación por ablandamiento bajo carga. Por ejemplo, el óxido de sodio de los ladrillos de arcilla y la alúmina de los ladrillos de sílice son óxidos nocivos.
(3) Estabilidad del volumen a alta temperatura de materiales refractarios.
Bajo la acción de altas temperaturas durante mucho tiempo, el material refractario produce una expansión de volumen, lo que se denomina expansión residual. El tamaño de la expansión (deformación) residual del material refractario refleja la calidad de la estabilidad del volumen a alta temperatura. Cuanto menor sea la deformación residual, mejor será la estabilidad del volumen; por el contrario, cuanto peor sea la estabilidad del volumen, más fácil será provocar deformaciones o daños en la mampostería.
El cambio de la línea de requemado se utiliza a menudo para juzgar la estabilidad del volumen a alta temperatura del material, lo cual es un indicador importante para evaluar la calidad del material.
La mayoría de los materiales refractarios se encogerán bajo la acción de altas temperaturas. Durante el horneado, la mayoría de los materiales refractarios se encogerán, principalmente porque la fase líquida generada por el material a alta temperatura llenará los poros, de modo que las partículas se apretarán y arrastrarán aún más. Más recientemente, se produjo una recristalización, lo que provocó una mayor densificación del material. También hay algunos materiales que se expanden durante la cocción. Por ejemplo, el ladrillo de sílice se expande debido a la transformación policristalina durante su uso. Esto se debe a que el cuarzo no convertido del ladrillo de sílice seguirá transformándose en tridimita o cuadrado a alta temperatura. El cuarzo, que se expande en volumen, está aproximadamente en un 10% sin convertir en los ladrillos de sílice. Para reducir la contracción y expansión del material al volver a cocerse, es eficaz aumentar adecuadamente la temperatura de cocción y prolongar el tiempo de mantenimiento, pero no debe ser demasiado alta, de lo contrario provocará la vitrificación de la estructura del material y reducirá la estabilidad al choque térmico. Debido a la expansión de las partículas de cuarzo en el material durante la cocción y el uso, que compensa la contracción de la arcilla, el cambio de volumen de los ladrillos de semisílice es pequeño y algunos de ellos se expanden ligeramente.
(4) Estabilidad al choque térmico
La capacidad de los refractarios para resistir cambios rápidos de temperatura sin destrucción se denomina estabilidad al choque térmico. Esta propiedad también se conoce como resistencia al choque térmico o resistencia al choque térmico.
El principal factor que afecta el índice de estabilidad al choque térmico del material son las propiedades físicas del material, como la expansión térmica, la conductividad térmica, etc. En términos generales, cuanto mayor sea la tasa de expansión lineal del material, peor será la estabilidad al choque térmico; cuanto mayor sea la conductividad térmica del material, mejor será la estabilidad al choque térmico. Además, la microestructura, la composición de las partículas y la forma del material refractario tienen un impacto en la estabilidad al choque térmico.
Hora de publicación: 15-jul-2022