Materiale refractare

Refractare pe bază de argilă
Refractarele pe bază de argilă sunt produse ca cărămidă preformată. Multe dintre produsele rămase sunt așa-numitele monolitice, materiale care pot fi formate și solidificate la fața locului. Această categorie include mortare pentru cimentarea cărămizilor și amestecuri pentru baterea sau împușcarea (pulverizarea cu un pistol sub presiune). În plus, izolația refractară ușoară poate fi realizată sub formă de plăci de fibre, pături și forme turnate în vid.
Argilă de foc
Calul de lucru al refractarelor pe bază de argilă sunt așa-numitele materiale din argilă. Acestea sunt realizate din argile care conțin caolinit mineral aluminosilicat (Al2[Si2O5][OH]4) plus impurități precum alcalii și oxizi de fier. Conținutul de alumină variază de la 25 la 45 la sută. În funcție de conținutul de impurități și de raportul alumină-silice, argilele refractabile sunt clasificate ca rezistență redusă, rezistență medie, rezistență ridicată și suprasolicitare, cu creșterea temperaturii de utilizare pe măsură ce crește conținutul de alumină. Cărămizile din argilă refractă sau cărămizile refractare prezintă o expansiune relativ scăzută la încălzire și, prin urmare, sunt moderat rezistente la șocul termic. Sunt destul de inerți în medii acide, dar sunt destul de reactivi în medii de bază. Cărămizile din argilă refractă sunt folosite pentru a căptuși porțiuni din interiorul furnalelor, sobelor și cuptoarelor de cocs.
Alumină ridicată
Refractarele cu conținut ridicat de alumină sunt fabricate din bauxită, un material natural care conține hidroxid de aluminiu (Al[OH]3) și argile caolinitice. Aceste materii prime sunt prăjite pentru a produce un amestec de alumină sintetică și mulită (un mineral aluminosilicat cu formula chimică 3Al2O3 · 2SiO2). Prin definiție, refractarele cu conținut ridicat de alumină conțin între 50 și 87,5% alumină. Sunt mult mai robuste decât refractarele din argilă refractară la temperaturi ridicate și în medii de bază. În plus, prezintă o stabilitate mai bună a volumului și rezistență la abraziune. Cărămizile cu conținut ridicat de alumină sunt folosite în furnalele înalte, în sobe în furnal și în oalele din oțel lichid.
Mullit
Mullitul este un compus aluminosilicat cu formula specifică 3Al2O3 · 2SiO3 și un conținut de alumină de aproximativ 70 la sută. Are un punct de topire de 1.850 grade C (3.360 grade F). Diverse argile sunt amestecate cu bauxita pentru a obține această compoziție. Refractarele de mullit sunt solidificate prin sinterizare în cuptoare electrice la temperaturi ridicate. Ele sunt cele mai stabile dintre refractarele de aluminosilicat și au o rezistență excelentă la încărcarea la temperatură ridicată. Cărămizile de mullit sunt folosite în sobele cu furnal și în acoperișurile din fruntea cuptoarelor de topire a sticlei.

Refractare fără argilă
Refractarele non-argile, cum ar fi cele descrise mai jos, sunt produse aproape exclusiv sub formă de cărămizi și forme presate, deși unele materiale de crom magnezit și alumină sunt turnate prin fuzibil în matrițe. Materiile prime obișnuite pentru aceste produse sunt carbonați sau oxizi de metale, cum ar fi magneziu, aluminiu și zirconiu.
De bază
Refractarele de bază includ magnezia, dolomita, cromul și combinațiile acestor materiale. Cărămida de magnezie este făcută din periclază, forma minerală a magneziei (MgO). Periclaza este produsă din magnezit (un carbonat de magneziu, MgCO3) sau este produsă din hidroxid de magneziu (Mg[OH]2), care, la rândul său, este derivat din apă de mare sau soluții de saramură subterană. Cărămizile de magnezie pot fi legate chimic, lipite cu smoală, arse sau arse și apoi impregnate cu smoală.
Alumină foarte ridicată
Refractarele de alumină foarte ridicate sunt clasificate ca având un conținut de Al2O3 cuprins între 87,5 și 100%. Granulele de alumină sunt topite sau sinterizate dens împreună pentru a obține o densitate mare. Refractarele cu alumină foarte ridicată prezintă o stabilitate excelentă a volumului la peste 1.800 grade C (3.275 grade F).
Silice
Refractarele de silice sunt fabricate din cuarțiți și depozite de pietriș de silice cu conținut scăzut de alumină și alcali. Sunt lipiți chimic cu 3-3,5% var. Refractarele cu silice au o rezistență bună la încărcare la temperaturi ridicate, sunt rezistente la abraziune și sunt potrivite în special pentru a conține zguri acide. Dintre diferitele grade – calitatea cuptorului de cocs, convențional și super-duty – super-duty, care are un conținut deosebit de scăzut de impurități, este utilizat în suprastructurile cuptoarelor de topire a sticlei.
Zircon
Refractarele din zircon (un silicat de zirconiu, ZrSiO4) sunt de asemenea utilizate în rezervoarele de sticlă datorită rezistenței lor bune la acțiunea corozivă a sticlei topite. Ele posedă o bună stabilitate a volumului pentru perioade îndelungate la temperaturi ridicate și prezintă, de asemenea, o bună rezistență la fluaj (adică, deformare scăzută la încărcare la cald).