내화물의 고온 성능을 결정하는 4가지 지표

내화재료는 사용시 고온(일반적으로 1000~1800℃)에서 물리적, 화학적, 기계적 및 기타 영향에 의해 쉽게 녹고 연화되거나 침식에 의해 침식되거나 균열, 손상되어 작업이 중단되는 현상이 발생합니다. 오염된 물질. 따라서 내화물은 다양한 운전조건에 적응할 수 있는 특성을 가져야 한다. 다음은 내화물의 고온 성능을 결정하는 4가지 지표입니다.

(1) 내화성

내화도는 고온 작용 하에서 재료가 특정 연화 정도에 도달하는 온도를 나타내며 고온 작용에 대한 재료의 성능을 나타냅니다. 내화성은 재료가 내화물로 사용될 수 있는지 여부를 판단하는 기초입니다. 국제표준화기구에서는 내화도가 1500℃ 이상인 무기비금속재료를 내화재료로 규정하고 있습니다. 물질의 녹는점과 다르며, 다양한 미네랄로 구성된 다상 고체의 혼합물을 포괄적으로 표현한 것입니다.

내화도를 결정하는 가장 기본적인 요소는 화학적 광물 조성과 물질의 분포입니다. 다양한 불순물 성분, 특히 용매 효과가 강한 성분은 재료의 내화성을 심각하게 감소시킵니다. 따라서 원료의 순도를 보장하고 향상시키기 위해 생산 과정에서 적절한 조치를 고려해야 합니다.

내화도는 물질에 특정한 절대적인 물리적 양이 아니라 특정 테스트 조건에서 측정된 특정 연화도에 재료가 도달할 때의 상대적 기술 지표입니다. 시험재료는 규정된 방법에 따라 잘린 삼각뿔(시험뿔이라 함)과 특정 가열 속도에서 굽힘 온도가 고정된 표준 잘린 삼각뿔(표준뿔이라 함)로 만들어진다. 가열하고, 테스트 콘의 굽힘 정도와 표준 콘의 굽힘 정도를 비교하여 내화도를 결정합니다. 잘린 삼각뿔의 아래쪽 밑면은 각 변의 길이가 8mm이고, 위쪽 밑면의 각 변이 2mm이며, 높이는 30mm이다. 측정 중에 고온에서 액체상이 피라미드에 나타날 수 있습니다. 온도가 증가함에 따라 액상의 양이 증가하고 액상의 점도가 감소하며 콘이 부드러워집니다. 연화 정도가 일정 수준에 도달하면 원뿔은 자체 무게로 인해 점차적으로 휘어집니다. 테스트 콘과 표준 콘을 정점이 섀시와 접촉할 때까지 동시에 구부릴 때 표준 콘의 결정된 굽힘 온도가 테스트 콘의 내화도로 우선해야 합니다.

하중 시 내화물의 연화점 또는 하중 시 내화물의 변형 온도라고도 알려져 있으며, 이는 일정한 하중 또는 내화물이 명백한 소성 변형을 나타내는 온도 범위에서 고온과 하중의 결합 작용에 대한 내화물의 저항을 나타냅니다. 내화물의 최대 사용 온도는 하중 하에서의 연화 온도로부터 추론할 수 있습니다. 하중 하에서의 연화 온도는 유사한 사용 조건에서 내화물의 구조적 강도를 나타내며, 내화물의 최대 사용 온도를 결정하는 기초로 사용될 수 있습니다.

하중 하에서 연화 온도를 결정하는 주요 요인은 재료의 화학적 광물 조성이며, 이는 재료의 생산 공정과도 직접적인 관련이 있습니다. 재료의 소결 온도는 하중 하에서 연화 변형 온도에 큰 영향을 미칩니다. 소결 온도를 적절하게 높이면 기공률 감소, 결정 성장 및 결합력 양호로 인해 변형 시작 온도가 높아집니다. 원료의 순도를 높이고 저융점이나 용제의 함량을 줄이면 하중에 따른 연화변형 온도가 높아집니다. 예를 들어, 점토 벽돌의 산화나트륨과 실리카 벽돌의 알루미나는 모두 유해한 산화물입니다.

(3) 내화물의 고온 부피 안정성

장시간 고온의 작용으로 내화물은 부피 팽창을 생성하는데, 이를 잔류 팽창이라고 합니다. 내화물의 잔류 팽창(변형) 크기는 고온 부피 안정성의 품질을 반영합니다. 잔류 변형이 작을수록 체적 안정성이 향상됩니다. 반대로, 부피 안정성이 나쁠수록 석조 구조물의 변형이나 손상이 발생하기 쉽습니다.

재연소 라인의 변화는 재료의 고온 부피 안정성을 판단하는 데 자주 사용되며 이는 재료의 품질을 평가하는 데 중요한 지표입니다.

대부분의 내화 재료는 고온의 영향으로 수축됩니다. 재소성 중에 대부분의 내화성 재료는 수축합니다. 주로 고온에서 재료에 의해 생성된 액상이 기공을 채워 입자가 더욱 조여지고 당겨지기 때문입니다. 최근에는 재결정화가 발생하여 재료의 치밀화가 더욱 심화되었습니다. 재소성 중에 팽창하는 몇 가지 재료도 있습니다. 예를 들어, 실리카 벽돌은 사용 중 다결정 변형으로 인해 팽창합니다. 이는 실리카 벽돌의 변환되지 않은 석영이 고온에서 계속해서 삼중암이나 정사각형으로 변형되기 때문입니다. 부피가 팽창하는 석영은 실리카 벽돌에서 약 10%가 변환되지 않습니다. 재료의 재소성 수축 및 팽창을 줄이기 위해서는 소성 온도를 적절히 높이고 유지 시간을 연장하는 것이 효과적이지만 너무 높으면 안 됩니다. 그렇지 않으면 재료 구조의 유리화를 유발하고 감소시킵니다. 열충격 안정성. 소성 및 사용 중에 재료의 석영 입자가 팽창하여 점토의 수축을 상쇄하기 때문에 반실리카 벽돌의 부피 변화는 적고 일부는 약간 팽창합니다.

(4) 열충격 안정성

파괴되지 않고 급격한 온도 변화에 저항하는 내화물의 능력을 열충격 안정성이라고 합니다. 이 특성은 열 충격 저항 또는 열 충격 저항으로도 알려져 있습니다.

재료의 열충격 안정성 지수에 영향을 미치는 주요 요인은 열팽창, 열전도율 등과 같은 재료의 물리적 특성입니다. 일반적으로 재료의 선팽창률이 높을수록 열충격 안정성이 저하됩니다. 재료의 열전도율이 높을수록 열충격 안정성이 좋아집니다. 또한 내화재의 미세 구조, 입자 구성 및 모양 모두 열 충격 안정성에 영향을 미칩니다.