Vật liệu chịu lửa

Vật liệu chịu lửa làm bằng đất sét
Vật liệu chịu lửa làm từ đất sét được sản xuất dưới dạng gạch đúc sẵn. Phần lớn các sản phẩm còn lại được gọi là đá nguyên khối, vật liệu có thể được hình thành và hóa rắn tại chỗ. Loại này bao gồm vữa dùng để gắn gạch và hỗn hợp dùng để đầm hoặc bắn (phun từ súng áp lực) vào vị trí. Ngoài ra, vật liệu cách nhiệt chịu lửa nhẹ có thể được chế tạo dưới dạng ván sợi, chăn và dạng đúc chân không.
đất sét nung
Đặc trưng của vật liệu chịu lửa làm từ đất sét được gọi là vật liệu đất sét nung. Chúng được làm từ đất sét chứa khoáng chất aluminosilicate kaolinit (Al2[Si2O5][OH]4) cộng với các tạp chất như kiềm và oxit sắt. Hàm lượng alumina dao động từ 25 đến 45 phần trăm. Tùy thuộc vào hàm lượng tạp chất và tỷ lệ alumina trên silic, đất sét nung được phân loại thành loại có công suất thấp, công suất trung bình, công suất cao và siêu công suất, với nhiệt độ sử dụng tăng khi hàm lượng alumina tăng. Gạch đất sét nung, hay gạch chịu lửa, có độ giãn nở tương đối thấp khi nung nóng và do đó có khả năng chống sốc nhiệt ở mức vừa phải. Chúng khá trơ trong môi trường axit nhưng khá phản ứng trong môi trường cơ bản. Gạch Fireclay được sử dụng để lót các phần bên trong lò cao, bếp lò cao và lò luyện cốc.
Alumina cao
Vật liệu chịu lửa hàm lượng nhôm cao được làm từ bauxite, một vật liệu tự nhiên có chứa nhôm hydroxit (Al[OH]3) và đất sét kaolinit. Những nguyên liệu thô này được rang để tạo ra hỗn hợp alumina tổng hợp và mullite (một loại khoáng chất aluminosilicate có công thức hóa học 3Al2O3 · 2SiO2). Theo định nghĩa, vật liệu chịu lửa có hàm lượng nhôm cao chứa từ 50 đến 87,5% alumina. Chúng chắc chắn hơn nhiều so với vật liệu chịu lửa fireclay ở nhiệt độ cao và trong môi trường cơ bản. Ngoài ra, chúng còn thể hiện sự ổn định khối lượng tốt hơn và khả năng chống mài mòn. Gạch có hàm lượng nhôm cao được sử dụng trong lò cao, bếp lò cao và muôi thép lỏng.
Mullit
Mullite là một hợp chất aluminosilicate có công thức cụ thể 3Al2O3 · 2SiO3 và hàm lượng alumina khoảng 70%. Nó có điểm nóng chảy là 1.850 độ C (3.360 độ F). Nhiều loại đất sét khác nhau được trộn với bauxite để đạt được thành phần này. Vật liệu chịu lửa Mullite được đông đặc bằng cách thiêu kết trong lò điện ở nhiệt độ cao. Chúng là vật liệu chịu lửa aluminosilicate ổn định nhất và có khả năng chịu tải nhiệt độ cao tuyệt vời. Gạch Mullite được sử dụng trong lò nung cao và mái của lò nung thủy tinh.

Vật liệu chịu lửa không làm từ đất sét
Vật liệu chịu lửa không phải đất sét như những vật liệu được mô tả dưới đây được sản xuất hầu như chỉ dưới dạng gạch và các vật liệu ép, mặc dù một số vật liệu magnesit-crom và alumina được đúc nóng chảy thành khuôn. Nguyên liệu ban đầu thông thường cho các sản phẩm này là cacbonat hoặc oxit của kim loại như magie, nhôm và zirconi.
Nền tảng
Vật liệu chịu lửa cơ bản bao gồm magie, dolomite, crom và sự kết hợp của các vật liệu này. Gạch magiê được làm từ pericla, dạng khoáng chất của magiê (MgO). Periclase được sản xuất từ ​​magnesit (magie cacbonat, MgCO3), hoặc nó được sản xuất từ ​​magie hydroxit (Mg[OH]2), chất này có nguồn gốc từ nước biển hoặc dung dịch nước muối ngầm. Gạch magie có thể được liên kết hóa học, liên kết bằng hắc ín, đốt hoặc đốt rồi ngâm tẩm hắc ín.
Alumina cực cao
Vật liệu chịu lửa alumina cực cao được phân loại là có hàm lượng Al2O3 từ 87,5 đến 100%. Các hạt alumina được nung chảy hoặc thiêu kết dày đặc với nhau để thu được mật độ cao. Vật liệu chịu lửa alumina cực cao thể hiện độ ổn định thể tích tuyệt vời ở nhiệt độ trên 1.800 độ C (3.275 độ F).
silic
Vật liệu chịu lửa silic được làm từ đá thạch anh và trầm tích sỏi silic có hàm lượng alumina và kiềm thấp. Chúng được liên kết hóa học với 3–3,5% vôi. Vật liệu chịu lửa silic có khả năng chịu tải tốt ở nhiệt độ cao, chống mài mòn và đặc biệt thích hợp để chứa xỉ axit. Trong số các loại khác nhau - chất lượng lò cốc, thông thường và siêu tải - loại siêu tải, có hàm lượng tạp chất đặc biệt thấp, được sử dụng trong cấu trúc thượng tầng của lò nấu chảy thủy tinh.
đá zircon
Vật liệu chịu lửa làm bằng zircon (một loại zirconi silicat, ZrSiO4) cũng được sử dụng trong bể thủy tinh vì chúng có khả năng chống chịu tốt trước tác động ăn mòn của thủy tinh nóng chảy. Chúng có độ ổn định thể tích tốt trong thời gian dài ở nhiệt độ cao và chúng cũng cho thấy khả năng chống rão tốt (nghĩa là biến dạng thấp khi chịu tải nóng).