סיווג לבנים עקשן

על פי המרכיבים השונים של לבנים עקשן, ניתן לחלק אותם לחמש קטגוריות, כלומר: לבנים עקשן אלומיניום סיליקון, לבנים עקשן אלקליין, לבנים עקשן המכילות פחמן, לבנים עקשן המכילות זירקוניום ולבנים עקשן בידוד תרמי. כל תנור אינו בנוי רק עם סוג אחד של לבנים עקשן, הוא מצריך שילוב של לבנים עקשן שונות לשימוש. להלן מבוא מפורט למרכיבים של חמש קטגוריות אלה של לבנים עקשן.
1. לבנים עקשניות מאלומיניום מסיליקון, מדווח שהן מבוססות על דיאגרמת הפאזות של המערכת הבינארית AL2O3-SiO2 בתור התיאוריה הבסיסית, כולל בעיקר את הסוגים הבאים.
(1) לבני סיליקה מתייחסות ללבנים עקשן המכילות יותר מ-293% SiO, והיא המגוון העיקרי של לבנים עקשן חומצי. הוא משמש בעיקר לבניית תנורי קוק, כמו גם עבור גגות קשת וחלקים נושאי עומס אחרים של כבשנים תרמיים שונים לזכוכית, קרמיקה, תנורי פחמן ולבנים עקשן. הוא משמש גם בחלקים נושאי עומס בטמפרטורה גבוהה של תנורי פיצוץ חמים, אך הוא אינו מתאים לשימוש בציוד תרמי עם תנודות טמפרטורה מתחת ל-600 מעלות.
(2) לבני חרס מורכבות בעיקר ממולליט (25% עד 50%), פאזה זכוכית (25% עד 60%) ומקוורץ וקוורץ (עד 30%). בדרך כלל, חימר קשה משמש כחומר גלם, חומר בוגר מראש, ולאחר מכן מעורבב עם חימר רך ליצירת מוצרי לבני חימר בשיטות חצי יבשות או פלסטיות, בטמפרטורה של 1300-1400 מעלות צלזיוס. אפשר גם הוסף כמות קטנה של קלסרים כגון זכוכית מים ומלט כדי ליצור מוצרים שאינם בוערים וחומרים אמורפיים. זוהי לבנה עקשנית בשימוש נפוץ בתנורי פיצוץ, תנורי פיצוץ חמים, תנורי חימום, דודי חשמל, כבשני סיד, כבשנים סיבוביים, כבשני קרמיקה ולבנים עקשן.
(3) לבנים עקשניות גבוהה מאלומינה יש הרכב מינרלי של קורונדום, מולליט ופאזה זכוכית, ותכולתן תלויה ביחס AL2O3/SiO2 ובסוג וכמות הזיהומים. ניתן לסווג את הציון של לבנים עקשן על פי תכולת ה-AL2O3. חומרי הגלם הם עפרות טבעיות כמו בוקסיט וסילימניט גבוה מאלומינה, וכן כאלה המעורבבים עם אלומינה מותכת, אלומינה סינטרת, מולליט סינתטי וקלינקר מסולסל עם אלומינה וחימר בפרופורציות שונות. הוא מיוצר בעיקר בשיטת סינטר. אבל יש גם מוצרים כמו לבנים יצוקות, לבנים מותכות, לבנים לא שרופים ולבנים עקשן לא מעוצבות. לבני עקשן גבוהות אלומיניום נמצאות בשימוש נרחב בתעשיית הפלדה, תעשיית המתכת הלא ברזלית ותעשיות אחרות.
(4) לבנה עקשנית קורונדום מתייחסת לסוג של לבנה עקשנית עם תכולת AL2O3 של לא פחות מ-90% ומורכבת בעיקר מקורונדום. ניתן לחלק אותו ללבני קורונדום מרוכזות ולבני קורונדום מותכות.
2. לבנים עקשן מסדרה אלקליין. לבנים עקשן אלקליין מתייחסים למוצרים עקשנים המורכבים בעיקר מתחמוצות אלקליות כגון Mg0 ו- CaO. הזנים העיקריים הם כדלקמן.
(1) לבנה עקשנית מגנזיה מתייחסת ללבנה עקשנית עשויה מגנזיה כחומר גלם, עם פריקלאז כשלב הגביש העיקרי ותכולת MgO של 80% עד 85% או יותר. מוצריה מחולקים לשתי קטגוריות: מגנזיה מתכתית ומוצרי מגנזיום. על פי הרכבים כימיים ושימושים שונים, ישנם חול מרטין, חול מגנזיה מתכות רגיל, לבני מגנזיה רגילות, לבני סיליקה מגנזיה, לבני אלומינה מגנזיה, לבני סידן מגנזיה, לבני פחמן מגנזיה וזנים אחרים. לבנים עקשן מגנזיה הוא המוצר החשוב ביותר בלבנים עקשן אלקליין, בעל עמידות גבוהה ועמידות טובה בפני סיגים אלקליים וסיגי ברזל. זוהי לבנה חסינת אש חשובה בדרגה גבוהה. משמש בעיקר לתנורי אח פתוח, ממירי חמצן, תנורים חשמליים והתכת מתכות לא ברזליות.
(2) לבני אבן Baiyun היא לבנים עקשן אלקליין המיוצרת בעיקר מדולומיט. בשימוש נרחב בממירים אלקליין, זה יכול לשמש גם כבטנה פנימית עבור חבילות זיקוק מסוימות מחוץ לכבשן.
(3) לבנים עקשניות מגנזיום אוליבין היא סוג של לבנים עקשן המורכבות בעיקר מ-2MgO · SiO2 מגנזיום אוליבין. הוא משמש בעיקר ללבני רשת בתאי אחסון חום באח פתוח, לבנים ליציקת מטילי, חימום תחתית תנורים, ויש לו גם השפעות יישום טובות בתנורי התכת נחושת.
3. לבנים עקשן המכילות פחמן. לבנים עקשן המכילות פחמן מתייחסות למוצרי לבנים עקשן העשויים מפחמן או תרכובות פחמן, עם צורות שונות של פחמן כמרכיב העיקרי. הם מחולקים בעיקר לקטגוריות הבאות.
(1) לבני פחמן הוא מוצר לבנים עקשן ניטרלי עמיד לטמפרטורה גבוהה העשוי בעיקר מחומרים פחמניים ומוסיפים לו כמות מתאימה של קלסר. לבני פחמן נמצאות בשימוש נרחב לבניית התחתית, האח, הבטן והחלק התחתון של תנורי הפיצוץ. זה יכול לשפר את זמן הפעולה הרציף של תנור הפיצוץ ולהאריך את חיי השירות שלו. בנוסף, לבני פחמן נמצאות בשימוש נרחב בתעשייה האלקטרוכימית, התעשייה הכימית, התעשייה הפטרוכימית, תעשיית הציפוי, תנורים תעשייתיים סגסוגת ברזל (או ציפוי ציוד), בטנות וצנרת של מיכל חומצה ואלקלי, כמו גם בטנות תנורים להמסת מתכות לא ברזליות כגון עופרת, אלומיניום, פח וכו'.
(2) מוצרי עקשן גרפיט הם חומרים עקשנים העשויים מגרפיט טבעי כחומר גלם ומחימר כחומר קלסר. סוג זה של מוצר כולל כור היתוך חימר גרפיט, מיכלי זיקוק, לבני תקע לפלדה יצוקה, לבני זרבובית ולבני ציפוי לחביות פלדה. כור היתוך חימר גרפיט עם הייצור הגבוה ביותר והיישום הרחב ביותר משמש לייצור פלדה ולהתכת מתכות לא ברזליות.
(3) מוצרי עקשן סיליקון קרביד הם חומרים עקשנים מתקדמים המיוצרים מסיליקון קרביד (SiC) כחומר גלם. יש לו עמידות טובה בפני שחיקה ועמידות בפני קורוזיה, חוזק בטמפרטורה גבוהה, מוליכות תרמית גבוהה, מקדם התפשטות ליניארי נמוך ועמידות בפני זעזועים תרמיים טובה. בתחום התכת הפלדה ניתן להשתמש בו לציפוי תופי פלדה, חרירים, תקעים, תחתיות ובטן תנור פיצוץ, שקתות הקשה, יציאות הקשה של ממיר ותנור חשמלי, וחימום תנורים ללא מסילות הזזה מקוררות מים. בהתכה של מתכות לא ברזליות (אבץ, נחושת, אלומיניום, וכו'), הוא נמצא בשימוש נרחב בסטילס, מגשי מגדל זיקוק, דפנות תאים אלקטרוליטיים, צינורות מתכת מותכת, משאבות יניקה, והיתוך מתכת מתכת. בתעשיית הסיליקט, הוא נמצא בשימוש נרחב בתור קרש סככה וחומר בידוד להבה לכבשנים שונים, כגון ריפוד תנורי מופל וקערות קופסאות. בתעשייה הכימית, הוא נמצא בשימוש נפוץ במחוללי נפט וגז, תנורי הסתיידות פסולת אורגנית, מגזי נפט ותנורים להסרת גופרית. בנוסף, הוא יכול לשמש כזרבובית רקטה וכלהב טורבינת גז בטמפרטורה גבוהה בטכנולוגיית חלל.
4. לבנים עקשניות המכילות זירקוניום. בהשתייכות לחומר חומצי, מדובר במוצר העשוי מחול זירקון טבעי (ZrSiO2) כחומר גלם. לבנים עקשניות זירקוניום שונות מלבני עקשן אלומיניום סיליקון ולבנים עקשן המכילות פחמן. יש להם עמידות טובה לסיגים, קצב התפשטות תרמית נמוך, מוליכות תרמית מופחתת עם עליית הטמפרטורה, טמפרטורת ריכוך עומס גבוהה, עמידות בפני שחיקה גבוהה ועמידות בפני זעזועים תרמיים טובה. הם הפכו לחומרים חשובים בתחומי תעשייה שונים. עם הפיתוח של טכנולוגיית יציקה מתמשכת וסילוק גז בוואקום בתעשייה המתכתית, היישום של לבנים עקשניות זירקון הולך וגדל, מסווג בעיקר לקטגוריות הבאות.
(1) לבני זירקוניה משמשות בתהליך ייצור הפלדה באמצעות הקשה וסילוק גז פלדה. לחומרים חסיני זירקוניה יש עמידות טובה בפני קורוזיה ועמידות בפני זעזועים תרמיים בפני סיגים ופלדה, ומתאימים לעבודה בלחץ מופחת. הם נמצאים בשימוש נרחב בתעשיית המתכות עבור ריפוד תופי פלדה לסילוק גז, תופי נירוסטה, תופי יציקה רציפה, יציקת לבני פה, לבני תקע, לבני שרוול, וציפוי תנורי אינדוקציה בטמפרטורה גבוהה. לבנים עקשניות זירקוניה יש עמידות גבוהה בפני סיגים וזכוכית חומציים, ולכן נמצאות בשימוש נרחב בחלקים פגומים חמורים של כבשני זכוכית להמסת הזכוכית הפעילה ביותר. לחומרים חסיני זירקוניה יש גם את התכונה שהם לא חודרים על ידי אלומיניום מתכתי, תחמוצות אלומיניום והסיגים שלהם, ובכך משיגים תוצאות טובות בתחתית תנורי התכה אלומיניום.
(2) לבנת התכה חשמלית של AZS, הידועה גם בשם לבני קורונדום מתכת זירקוניה חשמלית, הפכה לחומר עקשן הכרחי עבור חלקי מפתח של כבשני זכוכית עם התפתחות תעשיית הזכוכית. יש לו עמידות חזקה לשחיקה של נוזל זכוכית.
(3) לבני התכה חשמליות מרוסקות מחדש של AZS משמשות בעיקר לבנייה של ציוד תרמי כגון תחתית, קירות ולבני רשת אחסון תרמית של תנורי מיכל זכוכית.
(4) לבני התכה חשמליות של זירקוניום מולייט מאופיינת במבנה גבישי צפוף, טמפרטורת ריכוך עומס גבוהה, עמידות בפני זעזועים תרמיים טובה, חוזק מכני גבוה בחדר ובטמפרטורות גבוהות, עמידות בפני שחיקה, מוליכות תרמית טובה ועמידות מצוינת בפני שחיקת סיגים. למוצר זה מגוון רחב של יישומים, כולל יציאות הפריקה של תנורי חימום מתכתיים, תנורי הומוגניזציה ותנורי סידן קרביד, כמו גם קירות של תנורי התכת זכוכית, והציג ביצועים מצוינים.
5. לבנים עקשן מבודדות. זה מתייחס לחומרים עקשן עם נקבוביות גבוהה, צפיפות צבר נמוכה ומוליכות תרמית נמוכה. חומרים עקשנים לבידוד תרמי, הידועים גם כחומרי עקשן קלים. זה כולל את הקטגוריות הבאות.
(1) לבנים קשישות קלות משקל מבודדות עם אלומינה גבוהה. זוהי לבנה מבודדת קלת משקל העשויה בעיקר מבוקסיט עם תכולת AL2O3 של לא פחות מ-48%. תהליך הייצור מאמץ שיטת קצף או שיטת צריבה. ניתן להשתמש בלבני עקשן קלות משקל מבודדות גבוה מאלומינה להנחת שכבות בידוד ואזורים ללא השפעות שחיקה חזקה וגרישה מחומרים מותכים בטמפרטורה גבוהה. כאשר במגע ישיר עם להבות, טמפרטורת המגע של פני השטח של לבנים טיפוסיות מבודדות אלומיניום גבוהות לא תעלה על 1350 מעלות. לבנים עקשן מבודדות מאבן מולי יכולות ליצור קשר ישיר עם להבות ויש להן מאפיינים של עמידות בטמפרטורה גבוהה, חוזק גבוה ואפקט משמעותי לחיסכון באנרגיה. מתאים לציפוי תנורי פירוליזה, תנורי אוויר חם, כבשני גלילה קרמיים, תנורי מגירות חשמליים מחרסינה ותנורי התנגדות שונים.
(2) לבנה עקשנית קלת משקל לבידוד חימר היא לבנה חסינת בידוד העשויה בעיקר מחימר עקשן עם תכולת AL2O3 של 30% עד 48%. תהליך הייצור שלו מאמץ את שיטת הוספת השריפה ושיטת הקצף. שימוש בחימר עקשן, חרוזים צפים וקלינקר חימר עקשן כחומרי גלם, מעורבבים עם קלסרים ונסורת, לאחר אצווה, ערבוב, יציקה, ייבוש ושריפה, צפיפות נפח של 0 מוצרים עם צפיפות של 3-1.5g /cm3. ייצור לבני בידוד חימר מהווה יותר ממחצית מכלל הייצור של לבנים עמידות בידוד.
התקן הסיני (GB {{0}}) מחלק את לבני בידוד חימר ל-10 דרגות על סמך צפיפות הנפח שלהן: 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, ו-NG-0.4.
(3) לבנים עקשן קלות משקל בידוד חום עפר דיאטומי הוא מוצר עקשן מבודד חום העשוי בעיקר מאדמה דיאטומית. הוא משמש בעיקר לשכבות בידוד מתחת ל-900 מעלות.
התקן הסיני (GB 3996-1983) מחלק את מוצרי בידוד עפר דיאטומי לשש דרגות על סמך צפיפות הנפח שלהם: GG-0.7a, GG-0.7b, GG-0. 6, GG-0.5a, GG-0.5b, ו-GG-0.4.
(4) לבני חרוז צף הם מוצרי בידוד ועמידים העשויים בעיקר מחרוזי צף. חרוזי צף הם חרוזי זכוכית סיליקה אלומינה חלולים המופקים על ידי ציפה מאפר זבוב בתחנות כוח תרמיות. הוא קל משקל, דק דופן, חלול, עם משטח חלק, עמידות בטמפרטורה גבוהה וביצועי בידוד תרמי טובים. על ידי ניצול המאפיינים המצוינים של חרוזים צפים, ניתן לייצר חומרים חסיני בידוד קלים עם ביצועי בידוד תרמי מעולים. ניתן להשיג את הייצור של לבני חרוז צף באמצעות דפוס חצי יבש.