الحراريات قاعدة الألومينا

مقدمة عن الحراريات وأنواعها:

وفقًا لشركة May Metals، تُستخدم هذه المواد اليوم على نطاق واسع كطلاء واقي للأسطح المعرضة لدرجات حرارة عالية أو مواد منصهرة، وليس فقط في الصناعات المعدنية والسيراميك مثل الحديد والصلب والمعادن غير الحديدية والصب وفحم الكوك وما إلى ذلك. تستخدم في الصناعات الكيميائية ومحطات الطاقة والصناعات النووية وصناعات الفضاء. ويقدر الإنتاج العالمي من هذه المواد بمليوني طن سنويا.

حسب التعريف، المنتجات المقاومة للحرارة هي مواد خزفية غير معدنية تكون درجة حرارة انصهارها (درجة حرارة الانصهار: درجة الحرارة النهائية التي يتلامس عندها طرف المخروط المصنوع من المادة المذكورة (مخروط زيكر) مع اللوحة التي يحملها والمخاريط الخزفية القياسية الأخرى ) أعلى من C هو 1500 درجة. الشرط الرئيسي لاعتبار المنتج مقاومًا هو أن يحتوي على مركبات ذات نقطة انصهار عالية مثل الأكاسيد والكربيدات والنيتريدات والبرويدات ومبيدات السيليكات والكربون/الجرافيت. بالنسبة للإنتاج الضخم للمواد المقاومة للحرارة، توجد عادةً أكاسيد SiO2 وAl2O3 وMgO وCaO وCr2O3 وZrO3. . هذه المواد لا تحتوي على سهل الانصهار عند درجات منخفضة.

الاستقرار الميكانيكي، ومقاومة التآكل عند درجات الحرارة المرتفعة (مواد الجدران الداخلية للأفران والمذابات)، والمقاومة الحرارية العالية (مواد الجدران الخارجية للأفران والمذابات) والمقاومة الكافية للصدمات الحرارية (لجميع هذه المنتجات) هي شروط أخرى . المنتجات الحرارية ذات أهمية.

استخدامات غير قابلة للاشتعال

الحصة التقريبية لكل من الصناعات الأساسية في استهلاك المنتجات الحرارية هي:

70% في إنتاج الحديد والصلب، 3% في إنتاج المعادن غير الحديدية، 8% في إنتاج الأسمنت، 8% في صناعات إنتاج السيراميك، 8% في صناعات إنتاج الزجاج، 4% في الصناعات الكيماوية و6% في الاستخدامات الأخرى.

تصنيف المواد الحرارية

التصنيف على أساس المعايير التقليدية: المواد الحمضية القلوية المحايدة، المقاومة للحرارة (الطوب الحراري) – عديمة الشكل (الكتل المقاومة للحرارة) وكثيفة بمسامية أقل من 45% وخفيفة بمسامية تزيد عن 45%

يعتمد التصنيف الحالي على معيار EN12475 (الأجزاء 1-4، طبعة 1998) للاتحاد الأوروبي

أ) المواد ذات الشكل الكثيف

أ-1- طوب السيليكا الألومينا

أ-2- الطوب القلوي الذي يحتوي على بقايا كربون أقل من 7%

أ-3- الطوب القلوي الذي يحتوي على بقايا كربون من 7% إلى 30%

أ-4- المنتجات الخاصة

ب) المواد الكثيفة عديمة الشكل

ج) المواد العازلة

تركيبات وخصائص وتطبيقات حراريات السيليكا والألومينا

سيليكا (93% ≥ SiO2)، سيليسي (93% > SiO2 ≥ 85%)، تربة حرارية منخفضة الألومينا (85% > SiO2 و 30% > Al2O3≥ %)، تربة حرارية (45% > Al2O3 ≥ 30%)، عالية الألومينا (45% ≥ Al2O3)

المواد الخام، الكوارتزيت، الطين، الكيانيت (معادن Al2SiO2 الأخرى) والموليت

مخطط ثنائي الطور Al2O3-SiO2 (مع اهتمام خاص بالموليت) وSiO2-CaO

حساسية عالية للحرارة وسلوك مراحل مختلفة من SiO2 عند درجات حرارة عالية

حراريات السيليكا – تليين سريع عند نقطة ساخنة ومقاومة جيدة جدًا للصدمة الحرارية (بسبب التمدد الحراري المنخفض بين 600 و1500 درجة مئوية، ولكن يتم ملاحظة تغيرات الطور عند درجات حرارة أعلى من هذا النطاق الحراري)

حراريات شاموت – نطاق واسع لدرجة حرارة التليين

تركيبات وخصائص واستخدامات الحراريات القلوية

المغنيسيا (80٪ ≥ MgO)، دولوما المغنيسيا، الدولوميت، الجير، مغنيسيا الإسبنيل، مغنيسيا كروميت، فورستريت، الكروميت، مغنيسيا زركونيا، مغنيسيا زركونيا السيليكا

المواد الخام من المغنسيت والكربونات الأخرى ومياه البحر

مخططات الطور الثنائي MgO-CaO، SiO2-CaO، SiO2- MgO، Al2O3-MgO، Fe2SiO4 – Mg2SiO4، FeO – CaO، FeO-MgO، Fe2O3-CaO، Fe2O3-MgO، مخطط الطور الثلاثي SiO2- MgO- CaO (مع الدفع) اهتمام خاص بالمونتيسيليت والميرفينيت وسيليكات ثنائي الكالسيوم)

حراريات المغنيسيا – ثبات ممتاز في درجات الحرارة المرتفعة (لا يوجد تغيرات في الطور في MgO) ولكن مقاومة حرارية منخفضة (بسبب التمدد الحراري العالي)

لديه مشاكل بيئية وصحية تتعلق بالحراريات التي تحتوي على الكروميت

منتجات حرارية أخرى وتطبيقات خاصة

المنتجات المقاومة للحرارة المصهورة (تحسين مقاومة التآكل بسبب المسام المغلقة)

الزركون (ZrSiO4)، الزركونيا (بلورات مكعبة، مستقرة تمامًا، أو خليط من بلورات مكعبة وأحادية الميل أو رباعية الزوايا ضعيفة، مثبتة محليًا باستخدام MgO أو CaO) وصهريات AZS (الصب المنصهر SiO2 – ZrO – Al2O3، لصهر الألياف الزجاجية المسببة للتآكل)

حراريات SiC (مقاومة ممتازة للصدمات الحرارية بسبب التمدد الحراري المنخفض والتوصيل الحراري العالي)

حراريات Si3N4 باهظة الثمن وحراريات سيالون الرخيصة (مع مقاومة ممتازة للصدمات الحرارية)

حراريات الكربون النقي (يمكن استخدامها فقط في بيئات التجديد)

مركبات أكسيد الكربون (أكسيد: مقاومة للأكسدة، الجرافيت: الموصلية الحرارية، قابلية منخفضة للبلل ومقاومة الخبث المعدني)

حراريات الأكسيد النقي مثل Al2O3 أو ZrO (تطبيقات محدودة ومكلفة)

الحراريات التي يسهل اختراقها للغاية ل ر