За време на употребата на огноотпорни материјали, тие лесно се топат и омекнуваат со физички, хемиски, механички и други ефекти на висока температура (обично 1000~1800 °C), или се еродирани од ерозија, или напукнати и оштетени, што ја прекинува работата. Контаминиран материјал. Затоа, потребно е огноотпорниот материјал да има својства што можат да се прилагодат на различни работни услови. Следниве се 4 индикатори кои ги одредуваат високите температурни перформанси на огноотпорните материјали:
(1) Огноотпорност
Огноотпорноста се однесува на температурата при која материјалот достигнува специфичен степен на омекнување под дејство на висока температура и ја карактеризира работата на материјалот против дејство на висока температура. Огноотпорноста е основа за проценка дали некој материјал може да се користи како огноотпорен материјал. Меѓународната организација за стандардизација пропишува дека неорганските неметални материјали со огноотпорност над 1500 ℃ се огноотпорни материјали. Се разликува од точката на топење на материјалот и е сеопфатен израз на мешавината на повеќефазни цврсти материи составени од различни минерали.
Најосновниот фактор што ја одредува огноотпорноста е хемискиот минерален состав и дистрибуција на материјалот. Разни компоненти од нечистотија, особено оние со силни растворувачки ефекти, сериозно ќе ја намалат огноотпорноста на материјалот. Затоа, во производниот процес треба да се земат предвид соодветни мерки за да се обезбеди и подобри чистотата на суровините.
Огноотпорноста не е апсолутна физичка количина специфична за супстанцијата, туку релативен технички показател кога материјалот ќе достигне специфичен степен на омекнување измерен под специфични услови за тестирање. Материјалот за тестирање е направен во пресечен триаголен конус (наведен како тест конус) според пропишаниот метод и стандарден скратен триаголен конус (наведен како стандарден конус) со фиксна температура на свиткување со специфична стапка на загревање. Греење, а огноотпорноста се одредува со споредување на степенот на свиткување на испитниот конус со степенот на свиткување на стандардниот конус. Долното дно на скратениот триаголен конус е долг 8 мм од секоја страна, горното дно е 2 мм од секоја страна, а висината е 30 мм. За време на мерењето, на висока температура може да се појави течна фаза во пирамидата. Како што се зголемува температурата, количината на течна фаза се зголемува, вискозноста на течната фаза се намалува, а конусот омекнува. Кога омекнувањето ќе достигне одредено ниво, конусот постепено се наведнува поради сопствената тежина. Кога конусот за тестирање и стандардниот конус се свиткани во исто време додека нивниот врв не дојде во контакт со шасијата, одредената температура на свиткување на стандардниот конус ќе преовладува како огноотпорност на конусот за тестирање.
Исто така познат како точка на омекнување на огноотпорни материјали под оптоварување или температура на деформација на огноотпорни материјали под оптоварување, таа ја означува отпорноста на огноотпорните материјали на комбинираното дејство на висока температура и оптоварување при постојано оптоварување или температурниот опсег во кој огноотпорниот материјал покажува очигледна пластична деформација. Максималната работна температура на огноотпорниот материјал може да се заклучи од температурата на омекнување под оптоварување. Температурата на омекнување под оптоварување ја претставува структурната цврстина на огноотпорниот материјал при слични услови на употреба и може да се користи како основа за одредување на максималната температура на употреба на огноотпорниот материјал.
Главниот фактор што ја одредува температурата на омекнување под оптоварување е хемискиот минерален состав на материјалот, кој исто така е директно поврзан со процесот на производство на материјалот. Температурата на синтерување на материјалот има големо влијание врз температурата на деформација на омекнување под оптоварување. Ако температурата на синтерување е соодветно зголемена, температурата на почетната деформација ќе се зголеми поради намалувањето на порозноста, растот на кристалите и доброто поврзување. Подобрувањето на чистотата на суровините и намалувањето на содржината на ниско топење или растворувач ќе ја зголеми температурата на деформација на омекнување под оптоварување. На пример, натриум оксид во глинени тули и алумина во силика тули се сите штетни оксиди.
(3) Високотемпературна волуменска стабилност на огноотпорни материјали
Под дејство на висока температура долго време, огноотпорниот материјал произведува волуменско проширување, што се нарекува резидуална експанзија. Големината на преостанатата експанзија (деформација) на огноотпорниот материјал го одразува квалитетот на стабилноста на волуменот на висока температура. Колку е помала преостанатата деформација, толку е подобра стабилноста на волуменот; напротив, колку е полоша стабилноста на волуменот, толку е полесно да се предизвика деформација или оштетување на ѕидањето.
Промената на линијата за повторно согорување често се користи за да се процени високата температурна волуменска стабилност на материјалот, што е важен индикатор за проценка на квалитетот на материјалот.
Повеќето огноотпорни материјали ќе се намалат под дејство на висока температура. За време на повторното палење, повеќето огноотпорни материјали ќе се собираат, главно затоа што течната фаза генерирана од материјалот на висока температура ќе ги пополни порите, така што честичките дополнително се затегнуваат и влечат Во поново време, се случи рекристализација, што доведе до дополнително згуснување на материјалот. Исто така, постојат неколку материјали кои се шират за време на палењето. На пример, силика тула се шири поради поликристална трансформација за време на употребата. Тоа е затоа што неконвертираниот кварц од силика тула ќе продолжи да се трансформира во тридимит или квадрат на висока температура. Кварцот, кој се шири во волумен, е околу 10% неконвертиран во силика тули. За да се намали собирањето и проширувањето на материјалот за повторно отпуштање, ефективно е соодветно да се зголеми температурата на печење и да се продолжи времето на држење, но не треба да биде превисоко, во спротивно ќе предизвика витрификација на структурата на материјалот и намалување стабилноста на термички шок. Поради ширењето на кварцните честички во материјалот при печење и употреба, што го неутрализира собирањето на глината, волуменската промена на полусиликавите тули е мала, а некои од нив се малку проширени.
(4) Стабилност на термички шок
Способноста на огноотпорните материјали да се спротивстават на брзите промени на температурата без уништување се нарекува стабилност на термички шок. Ова својство е познато и како отпорност на термички шок или отпорност на термички шок.
Главниот фактор што влијае на индексот на стабилност на термички шок на материјалот се физичките својства на материјалот, како што се термичка експанзија, топлинска спроводливост и така натаму. Општо земено, колку е поголема стапката на линеарно проширување на материјалот, толку е полоша стабилноста на термички шок; колку е поголема топлинската спроводливост на материјалот, толку е подобра стабилноста на термички шок. Покрај тоа, микроструктурата, составот на честичките и обликот на огноотпорниот материјал имаат влијание врз стабилноста на термички шок.
Време на објавување: 15 јули 2022 година