تعريف:
وهي مادة غير معدنية ذات صهر لا تقل عن 1580 درجة، ومقاومة جيدة للصدمات الحرارية والتآكل الكيميائي، والتوصيل الحراري المنخفض ومعامل التمدد المنخفض. تشير المقاومة الحرارية إلى درجة الحرارة بالدرجات المئوية التي تكون فيها العينة المخروطية
يمكن للمواد المقاومة للحرارة أن تقاوم تأثير درجات الحرارة المرتفعة دون تليينها وذوبانها دون تحميل. تستخدم المواد المقاومة للحرارة على نطاق واسع في الصناعات المعدنية والصناعات الكيماوية والبترول وتصنيع الآلات والسيليكات والطاقة والمجالات الصناعية الأخرى. يتم استخدامها بأكبر كمية في الصناعة المعدنية، حيث تمثل 50%-60% من إجمالي الإنتاج.
يكتب:
هناك أنواع عديدة من المواد المقاومة للحرارة، والتي تنقسم عادة إلى مواد حرارية عادية (1580 ~ 1770 درجة)، مواد حرارية متقدمة (1770 ~ 2000 درجة) ومواد حرارية من الدرجة الخاصة (أعلى من 2000 درجة) وفقًا لمقاومتها للحرارة؛ وتنقسم حسب خواصها الكيميائية إلى مواد حمضية حرارية، ومواد حرارية متوسطة، ومواد حرارية متوسطة الدرجة. المواد المقاومة للحرارة والمواد القلوية المقاومة للحرارة. بالإضافة إلى ذلك، هناك مواد حرارية للمناسبات الخاصة.
عنصر:
تحتوي المواد الحمضية المقاومة للحرارة على أكسيد السيليكون كمكون رئيسي، ويشيع استخدام طوب السيليكا والطوب الطيني. طوب السيليكا عبارة عن منتجات سيليسية تحتوي على أكثر من 94٪ من أكسيد السيليكون. تشمل المواد الخام المستخدمة السيليكا، ونفايات طوب السيليكا، وما إلى ذلك. فهي تتمتع بمقاومة قوية لتآكل الخبث الحمضي، ودرجة حرارة تليين عالية تحت الحمل، ولا يتقلص حجمها أو حتى يتوسع قليلاً بعد التكليس المتكرر؛ ومع ذلك، فهو عرضة للتآكل بسبب الخبث القلوي ولديه مقاومة ضعيفة للصدمات الحرارية. يستخدم طوب السيليكا بشكل رئيسي في المعدات الحرارية مثل أفران فحم الكوك وأفران صهر الزجاج وأفران صناعة الفولاذ الحمضي. يُصنع الطوب الطيني من الطين الحراري باعتباره المادة الخام الرئيسية ويحتوي على 30% إلى 46% من الألومينا. إنها مواد حرارية حمضية ضعيفة مع مقاومة جيدة للصدمات الحرارية ومقاومة التآكل للخبث الحمضي وتستخدم على نطاق واسع.
تتكون المواد المقاومة للحرارة المحايدة بشكل أساسي من أكسيد الألومنيوم أو أكسيد الكروم أو الكربون. تعتبر منتجات اكسيد الالمونيوم التي تحتوي على أكثر من 95% من الألومينا مواد حرارية عالية الجودة ولها نطاق واسع من الاستخدامات. يتمتع طوب الكروم مع أكسيد الكروم كمكون رئيسي بمقاومة جيدة للتآكل لخبث الفولاذ، ولكن لديه مقاومة ضعيفة للصدمات الحرارية ودرجة حرارة تشوه منخفضة تحت حمل درجة الحرارة العالية. تشمل المواد الحرارية الكربونية الطوب الكربوني ومنتجات الجرافيت ومنتجات كربيد السيليكون. لديهم معامل تمدد حراري منخفض، موصلية حرارية عالية، مقاومة جيدة للصدمات الحرارية، قوة عالية في درجات الحرارة العالية، ومقاومة للتآكل الحمضي والقلويات والملح، وخاصة الأحماض والقلويات الضعيفة. مقاومة جيدة، غير مبللة بالمعادن والخبث، خفيفة الوزن. يتم استخدامه على نطاق واسع كمواد بطانة للأفران ذات درجة الحرارة العالية ويستخدم أيضًا كبطانة للأوتوكلاف في الصناعات البترولية والكيميائية.
تحتوي المواد القلوية المقاومة للحرارة على أكسيد المغنيسيوم وأكسيد الكالسيوم كمكونات رئيسية، ويشيع استخدام طوب المغنيسيا. يتمتع طوب المغنيسيا الذي يحتوي على أكثر من 80% إلى 85% من أكسيد المغنسيوم بمقاومة جيدة للخبث القلوي وخبث الحديد، وله مقاومة حرارية أعلى من الطوب الطيني وطوب السيليكا. تستخدم بشكل رئيسي في أفران الموقد المفتوح، ومحولات نفخ الأكسجين، والأفران الكهربائية، ومعدات صهر المعادن غير الحديدية وبعض المعدات ذات درجة الحرارة العالية. تشمل المواد المقاومة للحرارة المستخدمة في المناسبات الخاصة مواد الأكسيد عالية الحرارة، مثل الألومينا، وأكسيد اللانثانم، وأكسيد البريليوم، وأكسيد الكالسيوم، وأكسيد الزركونيوم، وما إلى ذلك، والمواد المركبة المقاومة للحرارة، مثل الكربيدات، والنتريدات، والبوريدات، ومبيدات السيليكا والكبريتيدات. إلخ.؛ تشمل المواد المركبة عالية الحرارة بشكل رئيسي السيراميك الخزفي والطلاءات غير العضوية عالية الحرارة والسيراميك المقوى بالألياف.
المواد الحرارية الشائعة:
تشمل المواد الحرارية المستخدمة بشكل متكرر طوب AZS، وطوب اكسيد الالمونيوم، وطوب كروم المغنيسيا المرتبط مباشرة، وطوب كربيد السيليكون، وطوب كربيد السيليكون المرتبط بنتريد السيليكون، والمواد المقاومة للحرارة غير المؤكسدة مثل النتريدات، ومبيدات السيليكات، والكبريتيدات، والبوريدس، والكربيدات. ؛أكسيد الكالسيوم وأكسيد الكروم وأكسيد الألومنيوم وأكسيد المغنسيوم وأكسيد البريليوم وغيرها من المواد المقاومة للحرارة. تشمل المواد المقاومة للحرارة العازلة شائعة الاستخدام منتجات الدياتوميت، ومنتجات الأسبستوس، وألواح العزل، وما إلى ذلك. تشمل المواد المقاومة للحرارة غير المشكلة شائعة الاستخدام مواد ترقيع الفرن، ومواد صدم المقاومة للحرارة، والمصبوبات المقاومة للحرارة، والبلاستيك الحراري، والطين الحراري، ومواد التسليح الحرارية، ومواد الإسقاط الحرارية، والطلاءات المقاومة للحرارة ، castables الحرارية خفيفة الوزن، الخ.
المواد الحمضية المقاومة للحرارة
يتم استخدام طوب السيليكا والطوب الطيني بكميات أكبر. طوب السيليكا عبارة عن منتجات سيليسية تحتوي على أكثر من 93٪ SiO2. وتشمل المواد الخام المستخدمة السيليكا، وطوب السيليكا النفايات، وما إلى ذلك. يتمتع طوب السيليكا بمقاومة قوية لتآكل الخبث الحمضي، ولكنه عرضة لتآكل الخبث القلوي. درجة حرارة تليين الحمل عالية جدًا، قريبة من درجة حرارته. وبعد التكليس المتكرر، لا يتقلص حجمه أو حتى يتوسع قليلاً، لكن مقاومته للصدمات الحرارية تكون ضعيفة. يستخدم طوب السيليكا بشكل رئيسي في المعدات الحرارية مثل أفران فحم الكوك وأفران صهر الزجاج وأفران صناعة الفولاذ الحمضي. يحتوي الطوب الطيني على 30% إلى 46% من الألومينا. يستخدمون الطين الحراري كمواد خام رئيسية. لديهم درجة صهر من 1580 إلى 1770 درجة ومقاومة جيدة للصدمات الحرارية. وهي مواد حرارية ضعيفة الحموضة ومقاومة للخبث الحمضي ولها نطاق واسع من الاستخدامات. وهو حاليا النوع الأكثر إنتاجا من المواد المقاومة للحرارة.
مواد حرارية محايدة
المراحل البلورية الرئيسية في المنتجات عالية الألمنيوم هي الموليت والكوراندوم. يزداد محتوى اكسيد الالمونيوم مع زيادة محتوى الألومينا. تعتبر منتجات اكسيد الالمونيوم التي تحتوي على أكثر من 95% من الألومينا مواد حرارية عالية الجودة ولها نطاق واسع من الاستخدامات. يتكون طوب الكروم أساسًا من خام الكروم، والطور البلوري الرئيسي هو الكروميت. إنها تتمتع بمقاومة جيدة للتآكل لخبث الفولاذ، ولكنها مقاومة ضعيفة للصدمات الحرارية ودرجة حرارة منخفضة للتشوه تحت حمل بدرجة حرارة عالية. يتمتع طوب الكروم والمغنيسيا المصنوع من خام الكروم والمغنيسيا بنسب مختلفة بمقاومة جيدة للصدمات الحرارية ويستخدم بشكل أساسي كطوب قلوي لسقف الموقد المفتوح.
المنتجات الكربونية هي نوع آخر من المواد المقاومة للحرارة المحايدة. وفقا لتركيب المواد الخام الكربونية والتركيب المعدني للمنتجات، يتم تقسيمها إلى ثلاث فئات: الطوب الكربوني ومنتجات الجرافيت ومنتجات كربيد السيليكون. يتم تصنيع الطوب الكربوني من فحم الكوك البترولي عالي الجودة كمواد خام، مع القطران والأسفلت كمواد رابطة، ويتم حرقه عند درجة حرارة 1300 درجة في ظروف معزولة بالهواء. يتم تصنيع منتجات الجرافيت (باستثناء الجرافيت الطبيعي) من مواد كربونية من خلال معالجة الجرافيت عند درجة حرارة 2500 ~ 2800 درجة في فرن كهربائي. تستخدم منتجات كربيد السيليكون كربيد السيليكون كمواد خام، وتضيف الطين وأكسيد السيليكون والمواد الرابطة الأخرى ويتم إطلاقها عند درجة حرارة 1350 ~ 1400 درجة. يمكن أيضًا إضافة كربيد السيليكون ومسحوق السيليكون لتصنيع منتجات كربيد السيليكون ونيتريد السيليكون في فرن كهربائي تحت جو من النيتروجين. تتميز منتجات الكربون بمعامل تمدد حراري منخفض، وموصلية حرارية عالية، ومقاومة جيدة للصدمات الحرارية، وقوة عالية لدرجة الحرارة العالية. لا يلين بعد الاستخدام طويل الأمد في درجات حرارة عالية، ولا يتآكل بأي حمض أو قلوي، وله مقاومة جيدة للملح، ولا يبلل بالمعادن والخبث، وخفيف الوزن، وهو مادة عالية الجودة مقاومة للحرارة العالية. العيب هو أنه يتأكسد بسهولة في درجات حرارة عالية ولا ينبغي استخدامه في جو مؤكسد. تُستخدم المنتجات الكربونية على نطاق واسع في بطانات الأفران ذات درجة الحرارة العالية (قاع الفرن، والموقد، والجزء السفلي من جسم الفرن، وما إلى ذلك) وبطانات أفران صهر المعادن غير الحديدية. يمكن استخدام منتجات الجرافيت كبطانات لخزانات التفاعل والأوتوكلاف البتروكيميائية. يمكن أيضًا تحويل منتجات كربيد السيليكون والجرافيت إلى بوتقات لصهر النحاس والذهب والسبائك الخفيفة.
المواد القلوية الحرارية
ممثلة بمنتجات المغنيسيوم. يحتوي على أكثر من 80% إلى 85% من أكسيد المغنسيوم، مع البيريكليز باعتباره المرحلة البلورية الرئيسية. المواد الخام الرئيسية لإنتاج طوب المغنيسيا هي المغنسيت ومغنيسيا مياه البحر (التي يتم الحصول عليها عن طريق تكليس هيدروكسيد المغنيسيوم المستخرج من مياه البحر عند درجات حرارة عالية)، وما إلى ذلك. وهي تتمتع بمقاومة جيدة للخبث القلوي وخبث الحديد. نقطة انصهار أكسيد المغنيسيوم النقي تصل إلى 2800 درجة. ولذلك، فإن طوب المغنيسيا أعلى من طوب الطين وطوب السيليكا. منذ منتصف القرن العشرين، وبسبب استخدام محولات نفخ الأكسجين في صناعة الصلب واستخدام أسطح أفران الموقد المفتوح القلوية، زاد إنتاج الحراريات القلوية تدريجيًا، في حين زاد إنتاج الطوب الطيني وطوب السيليكا انخفض. تستخدم المواد القلوية المقاومة للحرارة بشكل رئيسي في أفران المجمرة المفتوحة، ومحولات نفخ الأكسجين، والأفران الكهربائية، وصهر المعادن غير الحديدية، وبعض المعدات الحرارية ذات درجات الحرارة العالية.
المواد الأكسيدية مثل أكسيد الألومنيوم وأكسيد اللانثانم وأكسيد البريليوم وأكسيد الكالسيوم وأكسيد الزركونيوم وأكسيد اليورانيوم وأكسيد المغنسيوم وأكسيد السيريوم وأكسيد الثوريوم لها نقاط انصهار بين 2050 و 3050 درجة.
المواد المركبة المقاومة للحرارة مثل الكربيدات (كربيد السيليكون، كربيد التيتانيوم، كربيد التنتالوم، إلخ.) النتريدات (نيتريد البورون، نيتريد السيليكون، إلخ.) البوريدات (بوريد الزركونيوم، بوريد التيتانيوم، بوريد الهافنيوم، إلخ.) مبيدات السيليكات (مبيد سيليبدينوم، إلخ) والكبريتيدات (كبريتيد الثوريوم، كبريتيد السيريوم، إلخ). درجة انصهارها هي 2000~3887 درجة، وأكثرها مقاومة للحرارة هو الكربيد.
المواد المركبة عالية الحرارة مثل السيراميك والطلاءات غير العضوية عالية الحرارة والسيراميك المقوى بالألياف.
طلب:
تشمل المواد الخاصة المستخدمة بشكل متكرر طوب AZS، طوب اكسيد الالمونيوم، طوب كروم المغنيسيا المرتبط مباشرة، طوب كربيد السيليكون، طوب كربيد السيليكون المرتبط بنتريد السيليكون، النتريدات، السيليسيدات، الكبريتيدات، البوريدات، الكربيدات وغيرها من المواد المقاومة للحرارة غير أكسيد؛ أكسيد الكالسيوم، أكسيد الكروم وأكسيد الألومنيوم وأكسيد المغنسيوم وأكسيد البريليوم ومواد حرارية أخرى. تشمل المواد المقاومة للحرارة العازلة شائعة الاستخدام منتجات الدياتوميت، ومنتجات الأسبستوس، وألواح العزل، وما إلى ذلك. تشمل المواد المقاومة للحرارة غير المشكلة شائعة الاستخدام مواد ترقيع الفرن، ومواد صدم المقاومة للحرارة، والمصبوبات المقاومة للحرارة، والبلاستيك الحراري، والطين الحراري، ومواد التسليح الحرارية، ومواد الإسقاط الحرارية، والطلاءات المقاومة للحرارة ، قوالب حرارية خفيفة الوزن، طين البندقية، إلخ.
أداء:
تشمل الخواص الفيزيائية للمواد المقاومة للحرارة الخواص الهيكلية والخواص الحرارية والخواص الميكانيكية وأداء الاستخدام وأداء التشغيل. تشمل الخواص الهيكلية للمواد المقاومة للحرارة المسامية، والكثافة الحجمية، وامتصاص الماء، ونفاذية الهواء، وتوزيع حجم المسام، وما إلى ذلك. وتشمل الخواص الحرارية للمواد المقاومة للحرارة التوصيل الحراري، ومعامل التمدد الحراري، والحرارة النوعية، والسعة الحرارية، ومعامل التوصيل الحراري، والانبعاث الحراري. ، إلخ. تشمل الخواص الميكانيكية للمواد المقاومة للحرارة قوة الضغط، وقوة الشد، وقوة الانحناء، وقوة الالتواء، وقوة القص، وقوة التأثير، ومقاومة التآكل، وخاصية الزحف، وقوة الترابط، ومعامل المرونة، وما إلى ذلك. يشمل أداء المواد المقاومة للحرارة، درجة حرارة تليين الحمل، تغيير خط الاحتراق، مقاومة الصدمات الحرارية، مقاومة الخبث، مقاومة الأحماض، مقاومة القلويات، مقاومة الماء، مقاومة تآكل ثاني أكسيد الكربون، الموصلية، ومقاومة الأكسدة. انتظر.
