À côté de l'acier fondu en fusion dans des fours en acier, dans les flammes brûlantes des fours rotatifs de ciment, et au fond des buses des moteurs aérospatiales, il existe un type de matériau qui a toujours résisté à l'érosion des environnements extrêmes - ils sontProduits réfractaires. En tant que "gardien à haute température" de la civilisation industrielle moderne, les produits réfractaires ne sont pas seulement liés à la durée de vie de l'équipement, mais affectent également directement la sécurité de la production, la consommation d'énergie et l'efficacité .
Que sont les produits réfractaires?
Les produits réfractaires se réfèrent à des matériaux spéciaux qui peuvent maintenir la stabilité physique et chimiquedans des environnements à haute température supérieurs à 1580 degréset résister à la fusion, à l'adoucissement ou à la décomposition . Ce ne sont pas une seule substance, mais un système multi-composantes allant des minéraux naturels à la céramique synthétique, qui constituent ensemble la doublure "armure" des fours industriels, des récipients de réaction et de l'équipement thermique .
Cinq caractéristiques de base des matériaux réfractaires
1. stabilité à haute température
o Maintain structural strength at high temperature (such as corundum bricks with a refractoriness of >1770 degré)
o Résister à une déformation de fluage à haute température pour assurer la stabilité géométrique de l'équipement
2. Stabilité des chocs thermiques
o Withstand rapid cooling and heating (such as alumina-silica refractory bricks that can withstand >20 cycles de refroidissement de l'eau)
o Empêcher l'écaillage et les fissures causées par la contrainte thermique
3. Résistance à la corrosion chimique
o Résister à l'érosion des scories (comme les briques de magnésie-chrome utilisée dans les environnements de scories alcalines)
o Résister à la corrosion au gaz acide / alcali
4. Résistance à l'usure mécanique
o Résister au flux d'air à grande vitesse ou à la disparition des particules (comme les moulages de ladle résistant à l'impact en acier fondu)
5. Conductivité thermique contrôlable
o Matériaux de conductivité thermique élevés (comme les briques de graphite utilisées dans les échangeurs de chaleur)
o Matériaux de conductivité thermique faibles (tels que les modules de fibres en céramique pour réduire la dissipation thermique dans les fours)
Deux principaux systèmes de classification pour les produits réfractaires
Réfractaires en forme
Briques principalement préfabriquées, représentant plus de 60% du marché mondial réfractaire:
Classification par les ingrédients
|
Taper |
Produits représentatifs |
Caractéristiques |
Scénario d'application |
|
|
Série de silicium en aluminium |
Brique d'alumine élevée (al₂o₃ supérieure ou égal à 52%) 1 |
Bonne résistance aux scories acides et aux chocs thermiques |
Foyer du haut fourneau, poêle à explosion chaude |
|
|
Série alcaline |
Briques de magnésie chromée, briques de dolomite |
Résistance aux scories alcalines, résistance à haute température |
Ligne de laitier du convertisseur, four à ciment |
|
|
Série contenant du carbone |
Brique en carbone en alumine, brique de carbone de magnésie |
Métaux résistants à la corrosion |
Louche, fournaise électrique |
|
|
Série spéciale |
Briques de Corundum Zirconia, briques en carbure de silicium |
Ultra-hauteur, anti-pénétration |
Verbe en verre, fournaise chimique |
Molding process: high pressure press (70-150MPa), isostatic pressing (density>95%), moulure des vibrations (grandes pièces de forme spéciale)
Monolithique
"Armure flexible" pour la construction sur place, la catégorie réfractaire la plus rapide:
• Coulées
o Castables liés au ciment en aluminate: Utilisé pour la doublure de la chaudière (durée de vie> 10 ans)
o Castables à ciment faible / ultra-bas: coulée intégrale de la louche (âge de la louche> 260 fois)
O CASTABLES AUTOLES: RÉPARATION DE DITCH DE TAPPORT (FOIRE DE FER (100, 000 tonnes)
• Plastiques
o Plastiques liés à l'argile: fournaise d'allumage de la machine à frittage (durée de vie 3-6)
• Mélanges de tir
o Papez humide / sèche: garde de convertisseur, réparation de dôme de haut fourneau chaud
Scénarios d'application de base: comment les matériaux réfractaires protègent les industries à haute température
Industrie métallurgique: le "champ de bataille principal" de la température élevée et de la corrosion
•Fusion d'acier
o Herfour: mur en carbure de silicium mouchable à eau couchable, matériau de canal de fer al₂o₃-sic-c
o Convertisseur: Ligne de laitier en briques en carbone en magnésium, Scolaching Splash Furnace Spray revêtement
o Ladle: Aluminum magnesium spinel castable (lifespan>200 fois)
• Métallurgie non ferreuse
o Cellule électrolytique: anti-perméabilité castable (corrosion anti-sodium)
o Fight Fight: Chrome Corundum Bricks pour résister à la corrosion mate en cuivre
Matériaux de construction et produits chimiques: défis de la corrosion et de l'usure
• Kiln rotatif du ciment
O Zone de tir: Briques Spinel Magnésie-Iron-Alumine (Remplacement des briques de magnésie-chrome)
o Préchauffeur: coulable résistant aux alcalins (résistant à la pénétration de K₂o / Na₂o)
• Verre
o Pool de fusion: Briques de corindum de zirconium (azs -41) pour résister à l'érosion par verre fondu
O Bath-Tin: Coulable à faible renoncement (pour assurer la planéité du verre)
• plante pétrochimique
o Fournace de fissuration: Corundum de haute pureté coulable (résistant à l'érosion des hydrocarbures)
o Gasificateur: SI₃n₄ Briques combinées en carbure de silicium (résistant à l'érosion des cendres)