Klasifikacija vatrostalnih opeka

Prema različitim komponentama vatrostalne opeke mogu se podijeliti u pet kategorija, naime: silicij-aluminijske vatrostalne opeke, alkalne vatrostalne opeke, vatrostalne opeke koje sadrže ugljik, vatrostalne opeke koje sadrže cirkonij i vatrostalne opeke za toplinsku izolaciju. Nijedna peć se ne gradi samo jednom vrstom vatrostalne opeke, već je potrebna kombinacija različitih vatrostalnih opeka. U nastavku je detaljan uvod u komponente ovih pet kategorija vatrostalnih opeka.
1. Vatrostalne opeke od silikonskog aluminija, objavljeno je da se temelje na faznom dijagramu binarnog sustava AL2O3-SiO2 kao osnovnoj teoriji, uglavnom uključujući sljedeće vrste.
(1) Silikatna opeka odnosi se na vatrostalne opeke koje sadrže više od 293% SiO i glavna je vrsta kiselih vatrostalnih opeka. Uglavnom se koristi za izgradnju koksara, kao i za lučne krovove i druge nosive dijelove raznih termalnih peći za staklo, keramiku, peći za kalcinaciju ugljika i vatrostalne opeke. Također se koristi u visokotemperaturnim nosivim dijelovima peći s vrućim mlazom, ali nije prikladan za upotrebu u toplinskoj opremi s temperaturnim fluktuacijama ispod 600 stupnjeva.
(2) Glinene opeke uglavnom se sastoje od mulita (25% do 50%), staklene faze (25% do 60%), te kvarca i kvarca (do 30%). Obično se tvrda glina koristi kao sirovina, prethodno kalcinirani zreli materijal, a zatim se miješa s mekom glinom kako bi se oblikovali proizvodi od glinene opeke pomoću polusuhih ili plastičnih metoda, s temperaturom od 1300-1400 stupnjeva C. Također je moguće dodajte malu količinu veziva kao što su vodeno staklo i cement kako biste napravili nezapaljive proizvode i amorfne materijale. To je vatrostalna opeka koja se često koristi u visokim pećima, pećima na vrući mlaz, pećima za grijanje, električnim kotlovima, pećima za pečenje vapna, rotirajućim pećima, pećima za pečenje keramike i vatrostalne opeke.
(3) Vatrostalne opeke s visokim postotkom glinice imaju mineralni sastav korund, mulit i staklenu fazu, a njihov sadržaj ovisi o omjeru AL2O3/SiO2 te vrsti i količini nečistoća. Klasa vatrostalne opeke može se klasificirati prema sadržaju AL2O3. Sirovine su prirodne rude kao što su boksit i silimanit s visokim udjelom glinice, kao i one pomiješane s taljenom glinicom, sinteriranom glinicom, sintetskim mulitom i klinkerom kalciniranim s glinicom i glinom u različitim omjerima. Uglavnom se proizvodi metodom sinteriranja. Ali postoje i proizvodi kao što su lijevane opeke, opeke od rastaljenog zrna, nepaljene opeke i neoblikovane vatrostalne opeke. Vatrostalne opeke s visokim sadržajem glinice naširoko se koriste u industriji čelika, industriji obojenih metala i drugim industrijama.
(4) Vatrostalna opeka od korunda odnosi se na vrstu vatrostalne opeke s udjelom AL2O3 ne manjim od 90 % i koja se uglavnom sastoji od korunda. Može se podijeliti na opeku od sinteriranog korunda i opeku od taljenog korunda.
2. Vatrostalne opeke alkalne serije. Alkalne vatrostalne opeke odnose se na vatrostalne proizvode koji se uglavnom sastoje od alkalnih oksida kao što su Mg0 i CaO. Glavne sorte su sljedeće.
(1) Magnezitna vatrostalna opeka odnosi se na vatrostalnu opeku izrađenu od magnezijevog oksida kao sirovine, s periklazom kao glavnom kristalnom fazom i sadržajem MgO od 80% do 85% ili više. Njegovi proizvodi podijeljeni su u dvije kategorije: metalurški magnezij i proizvodi od magnezija. Prema različitim kemijskim sastavima i namjenama, postoji Martinov pijesak, obični metalurški magnezijev pijesak, obična magnezijeva opeka, magnezijeva silika opeka, magnezijeva aluminijeva opeka, magnezijeva kalcijeva opeka, magnezijeva karbonska opeka i druge vrste. Magnezitna vatrostalna opeka je najvažniji proizvod u alkalnim vatrostalnim opekama, s visokom vatrostalnošću i dobrom otpornošću na alkalnu trosku i željeznu trosku. To je važna visokokvalitetna vatrostalna opeka. Uglavnom se koristi za otvorene peći, pretvarače kisika, električne peći i taljenje obojenih metala.
(2) Baiyun kamena opeka je alkalna vatrostalna opeka proizvedena uglavnom od dolomita. Široko korišten u alkalnim pretvaračima, također se može koristiti kao unutarnja obloga za određene pakete za rafiniranje izvan peći.
(3) Vatrostalna opeka od magnezij olivina je vrsta vatrostalne opeke koja se uglavnom sastoji od 2MgO · SiO2 magnezij olivina. Uglavnom se koristi za rešetkaste opeke u otvorenim komorama za skladištenje topline, opeke za lijevanje ingota, grijanje dna peći, a također ima dobre učinke primjene u pećima za taljenje bakra.
3. Vatrostalne opeke koje sadrže ugljik. Vatrostalne opeke koje sadrže ugljik odnose se na proizvode od vatrostalne opeke izrađene od ugljika ili ugljikovih spojeva, s različitim oblicima ugljika kao glavnom komponentom. Uglavnom su podijeljeni u sljedeće kategorije.
(1) Ugljična opeka neutralna je vatrostalna opeka otporna na visoke temperature izrađena uglavnom od ugljičnih materijala i dodana odgovarajuća količina veziva. Ugljične opeke se široko koriste za izgradnju dna, ložišta, trbuha i donjeg dijela visokih peći. Može poboljšati kontinuirano vrijeme rada visoke peći i produžiti njezin vijek trajanja. Osim toga, ugljične opeke naširoko se koriste u elektrokemijskoj industriji, kemijskoj industriji, petrokemijskoj industriji, industriji galvanizacije, industrijskim pećima od ferolegura (ili oblogama opreme), oblogama spremnika za kiseline i lužine i cjevovodima, kao i oblogama peći za taljenje obojenih metala kao što su olovo, aluminij, kositar itd.
(2) Grafitni vatrostalni proizvodi su vatrostalni materijali izrađeni od prirodnog grafita kao sirovine i gline kao veziva. Ova vrsta proizvoda uključuje lonce od grafitne gline, spremnike za destilaciju, čepove za lijevani čelik, opeke za izljev i opeke za oblaganje čeličnih bačvi. Grafitni glineni lončić s najvećom proizvodnjom i najširom primjenom koristi se za proizvodnju čelika i taljenje obojenih metala.
(3) Vatrostalni proizvodi od silicij-karbida napredni su vatrostalni materijali proizvedeni od silicij-karbida (SiC) kao sirovine. Ima dobru otpornost na habanje i koroziju, otpornost na visoke temperature, visoku toplinsku vodljivost, nizak koeficijent linearnog širenja i dobru otpornost na toplinski udar. U području taljenja čelika, može se koristiti za oblaganje čeličnih bubnjeva, mlaznica, čepova, dna i trbuha visoke peći, žlijebova za točenje, otvora za točenje pretvarača i električnih peći te peći za grijanje bez vodeno hlađenih kliznih tračnica. U taljenju obojenih metala (cink, bakar, aluminij, itd.), naširoko se koristi u destilacijskim kazanima, posudama za destilacijske tornjeve, bočnim stijenkama elektrolitičkih ćelija, cjevovodima rastaljenog metala, usisnim pumpama i metalnim loncima za taljenje. U industriji silikata naširoko se koristi kao ploča za šupe i materijal za izolaciju plamena za razne peći, kao što su obloge prigušnih peći i kutijaste zdjele. U kemijskoj industriji obično se koristi u generatorima nafte i plina, pećima za kalcinaciju organskog otpada, rasplinjavačima nafte i pećima za odsumporavanje. Osim toga, može se koristiti kao raketna mlaznica i lopatica visokotemperaturne plinske turbine u svemirskoj tehnologiji.
4. Vatrostalne opeke koje sadrže cirkonij. Budući da pripada kiselom materijalu, proizvod je izrađen od prirodnog cirkonskog pijeska (ZrSiO2) kao sirovine. Vatrostalne opeke od cirkonija razlikuju se od silicij-aluminijskih vatrostalnih opeka i vatrostalnih opeka koje sadrže ugljik. Imaju dobru otpornost na trosku, nisku toplinsku ekspanziju, smanjenu toplinsku vodljivost s povećanjem temperature, visoku temperaturu omekšavanja opterećenja, visoku otpornost na habanje i dobru otpornost na toplinski udar. Postali su važni materijali u raznim industrijskim područjima. S razvojem tehnologije kontinuiranog lijevanja i vakuumskog otplinjavanja u metalurškoj industriji, primjena cirkon vatrostalnih opeka postaje sve raširenija, uglavnom klasificirana u sljedeće kategorije.
(1) Cirkonijeve opeke koriste se u procesu proizvodnje čelika kroz točenje čelika i otplinjavanje. Vatrostalni materijali od cirkonijevog oksida imaju dobru otpornost na koroziju i otpornost na toplinski udar troske i čelika te su prikladni za rad pod smanjenim tlakom. Naširoko se koriste u metalurškoj industriji za oblaganje čeličnih bubnjeva za otplinjavanje, bubnjeva od nehrđajućeg čelika, bubnjeva za kontinuirano lijevanje, cigala za lijevanje, opeka za čepove, cigala s rukavcima i obloga visokotemperaturnih indukcijskih peći. Vatrostalne opeke od cirkonijevog oksida imaju visoku otpornost na kiselu trosku i staklo, pa se stoga široko koriste u teško oštećenim dijelovima staklenih peći za taljenje najaktivnijeg stakla. Cirkonski vatrostalni materijali također imaju svojstvo da u njih ne prodire metalni aluminij, aluminijevi oksidi i njihova troska, čime se postižu dobri rezultati na dnu peći za taljenje aluminija.
(2) AZS električna cigla za topljenje, također poznata kao električna cirkonska korund cigla za topljenje, postala je neophodan vatrostalni materijal za ključne dijelove staklenih peći s razvojem industrije stakla. Ima jaku otpornost na eroziju staklene tekućine.
(3) AZS ponovno sinterirane električne opeke za taljenje uglavnom se koriste za zidanje toplinske opreme kao što su dno, zidovi i rešetkaste opeke za skladištenje topline peći za staklo.
(4) Cirkonij mulitna električna cigla za taljenje karakterizira gusta kristalna struktura, visoka temperatura omekšavanja, dobra otpornost na toplinske udare, visoka mehanička čvrstoća na sobnoj i visokim temperaturama, dobra otpornost na habanje, dobra toplinska vodljivost i izvrsna otpornost na eroziju troske. Ovaj proizvod ima širok raspon primjena, uključujući otvore za pražnjenje metalurških peći za grijanje, peći za homogenizaciju i peći za kalcijev karbid, kao i stijenke peći za taljenje stakla, i pokazao je izvrsne performanse.
5. Izolirane vatrostalne opeke. Odnosi se na vatrostalne materijale visoke poroznosti, niske nasipne gustoće i niske toplinske vodljivosti. Vatrostalni materijali za toplinsku izolaciju, također poznati kao lagani vatrostalni materijali. Uključuje sljedeće kategorije.
(1) Lagana vatrostalna opeka izolirana visokim sadržajem glinice. To je izolirana lagana vatrostalna opeka uglavnom izrađena od boksita s udjelom AL2O3 ne manjim od 48%. Proizvodni proces usvaja metodu pjene ili metodu sagorijevanja aditiva. Lagane vatrostalne opeke izolirane visokim sadržajem glinice mogu se koristiti za polaganje izolacijskih slojeva i područja bez jake erozije i učinaka struganja rastaljenim materijalima na visokim temperaturama. Kada su u izravnom kontaktu s plamenom, površinska kontaktna temperatura tipičnih vatrostalnih opeka s visokom udjelom glinice ne smije prelaziti 1350 stupnjeva. Vatrostalne opeke izolirane Moli kamenom mogu izravno kontaktirati plamen i imaju karakteristike otpornosti na visoke temperature, visoke čvrstoće i značajnog učinka uštede energije. Prikladno za oblaganje peći za pirolizu, peći na vrući zrak, keramičke peći s valjcima, električne peći za porculanske ladice i razne otporne peći.
(2) Lagana vatrostalna opeka od glinene izolacije je izolacijska vatrostalna opeka izrađena uglavnom od vatrostalne gline sa sadržajem AL2O3 od 30% do 48%. Njegov proizvodni proces usvaja metodu dodavanja izgaranja i metodu pjene. Upotrebom vatrostalne gline, plutajućih kuglica i klinkera od vatrostalne gline kao sirovina, pomiješanih s vezivima i piljevinom, nakon doziranja, miješanja, oblikovanja, sušenja i pečenja, volumetrijska gustoća od 0 proizvoda s gustoćom od 3-1.5g /cm3. Proizvodnja glinene izolacijske opeke čini više od polovice ukupne proizvodnje izolacijske vatrostalne opeke.
Kineski standard (GB {{0}}) dijeli glinene izolacijske opeke u 10 razreda na temelju njihove nasipne gustoće: NG-1.5, NG-1.3a, NG{{6 }}.3b, NG-1.0, NG-0.9, NG-0.8, NG-0.7, NG-0.6, NG-0.5 i NG-0.4.
(3) Lagana vatrostalna opeka od dijatomejske zemlje je toplinski izolacijski vatrostalni proizvod izrađen uglavnom od dijatomejske zemlje. Uglavnom se koristi za izolacijske slojeve ispod 900 stupnjeva.
Kineski standard (GB 3996-1983) dijeli izolacijske proizvode od dijatomejske zemlje u šest razreda na temelju njihove nasipne gustoće: GG-0.7a, GG-0.7b, GG-0. 6, GG-0.5a, GG-0.5b, i GG-0.4.
(4) Float perle su izolacijski i vatrostalni proizvodi izrađeni uglavnom od float perli. Float kuglice su šuplje staklene kuglice silicijevog dioksida koje se ekstrahiraju flotacijom iz letećeg pepela u termoelektranama. Lagan je, tankih stijenki, šupalj, s glatkom površinom, otporan je na visoke temperature i ima dobru toplinsku izolaciju. Korištenjem izvrsnih svojstava plutajućih kuglica mogu se proizvesti lagani izolacijski vatrostalni materijali s izvrsnim toplinskim izolacijskim svojstvima. Proizvodnja lebdećih zrnastih opeka može se postići polusuhim prešanjem.