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Home Chimica

Refrattari

Materiali resistenti alle alte temperature, utilizzati principalmente come rivestimenti di forni per la lavorazione di materiali a temperature elevate

di Chimicamo
17 Gennaio 2023
in Chimica, Chimica Generale
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Refrattari-chimicamo

Refrattari-chimicamo

I refrattari sono materiali resistenti alle alte temperature, utilizzati principalmente come rivestimenti di forni per la lavorazione di materiali a temperature elevate.

Sommario nascondi
1 Proprietà
2 Composizione
3 Classificazione
4 Classificazione sulla base della composizione chimica

A seconda dell’ambiente operativo, devono essere resistenti agli shock termici, essere chimicamente inerti, avere specifici intervalli di conducibilità termica  e del coefficiente di  dilatazione termica.

Le specie utilizzate nella produzione dei refrattari sono normalmente gli ossidi di silicio, alluminio, magnesio, calcio e zirconio. Vi sono poi alcuni refrattari non costituiti da ossidi come carburi, nitruri, boruri, silicati e grafite.

Proprietà

I refrattari devono rispondere a determinati requisiti e avere la capacità di:

  • resistere alle alte temperature e intrappolare il calore all’interno di un’area limitata come un forno
  • resistere a sbalzi di temperatura
  • sopportare il carico in condizioni di servizio
  • resistere all’azione chimica e abrasiva dei materiali quali metalli liquefatti, scorie liquide, gas caldi che sono a contatto con i refrattari
  • resistere alla contaminazione del materiale con cui entra a contatto
  • mantenere una stabilità dimensionale sufficiente alle alte temperature e dopo o durante cicli termici ripetuti
  • conservare il calore
  • sopportare carichi e forze abrasive e basso coefficiente di dilatazione termica

Composizione

Sono costituiti da:

  1. ossidi acidi come l’allumina Al2O3 e la silice SiO2 che sono facilmente attaccabili dalle basi
  2. ossidi basici come l’ossido di calcio CaO e ossido di magnesio MgO che sono facilmente attaccabili dagli acidi. Membri importanti di questo gruppo sono i refrattari di magnesite e dolomite.
  3. refrattari neutri sono costituiti da specie debolmente acide o basiche come carbonio, carburo di silicio SiC, cromite FeCr 2O4  e zirconia ZrO2. Sono chimicamente stabili sia agli acidi che alle basi.

Classificazione

I refrattari sono classificati in vari modi sulla base di

  • composizione chimica
  • proprietà chimiche delle loro sostanze costituenti
  • luogo di utilizzo
  • refrattarietà
  • metodo di fabbricazione
  • forma fisica

Si possono classificare anche in base alle applicazioni, conducibilità termica, caratteristiche, compattezza.

  Cemento

Classificazione sulla base della composizione chimica

Sulla base della composizione chimica sono classificati come:

  • silicei costituiti da almeno il 93% di biossido di silicio prodotti da quarzo o silice fusa. Hanno la proprietà di non iniziare a rammollirsi sotto carichi elevati fino a quando non si avvicina al suo punto di fusione
  • magnesiaci contenenti almeno l’85% di ossido di magnesio che hanno la proprietà di sopportare alte temperature, elevata refrattarietà sotto carico e buona resistenza agli alcali
  • argilla refrattaria costituiti da silicati di alluminio idratati ottenuti dalla caolinite e utilizzati nell’industria siderurgica
  • alluminosi costituiti da ossido di alluminio a diverso tenore ottenuti da bauxite, gibbsite, corindone e  böhmite
  • dolomitici che si ottengono a partire dalla dolomite, costituita da carbonato doppio di magnesio e calcio e che, per calcinazione, fornisce ossido di magnesio e di calcio
  • al magnesio-cromo che è un materiale composito composto principalmente di magnesia, integrato da cromite utilizzato nell’industria del cemento
  • carburo di silicio sintetizzato dalla reazione della silice con il carbonio. Sono dotati di elevata conduttività termica e buona resistenza alla corrosione e agli shock termici
  • zirconia costituiti da ossido di zirconio utili come materiali da costruzione per alte temperature
  • carbonio ottenuto da coke, antracite o grafite e catrame come materie prime dopo essere stato miscelato e modellato e bruciato a 1450 ° C. Sono utilizzati nei serbatoi di decapaggio nell’industria galvanica, nei serbatoi di reazione e nei serbatoi di stoccaggio nell’industria chimica, nei forni  nell’industria delle ferroleghe e nella fusione di metalli non ferrosi
Tags: boruricarburicementografitenitrurisilicati

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Il Progetto Chimicamo

Massimiliano Balzano, ideatore e creatore di questo sito; dottore di Scienza e Ingegneria dei Materiali presso l’Università Federico II di Napoli. Da sempre amante della chimica, è cultore della materia nonché autodidatta. Diplomato al Liceo Artistico Giorgio de Chirico di Torre Annunziata.


Maurizia Gagliano, ha collaborato alla realizzazione del sito. Laureata in Chimica ed iscritta all’Ordine professionale. Ha superato il concorso ordinario per esami e titoli per l’insegnamento di Chimica e Tecnologie Chimiche. Docente.

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