Perché la porosità apparente è importante nei mattoni refrattari
La porosità apparente è uno degli indicatori fisici più importanti utilizzati per valutare i mattoni refrattari. Si riferisce alla percentuale in volume di pori aperti all'interno di un materiale refrattario. Questi pori possono assorbire acqua o gas e influenzare direttamente l'isolamento termico, la resistenza meccanica, la resistenza alle scorie e la durata.
Per gli acquirenti, la porosità apparente non è solo un numero di laboratorio. Aiuta a spiegare perché un mattone refrattario è più resistente, perché un altro mattone fornisce un isolamento migliore e perché diverse zone del forno richiedono strutture di mattoni diverse. I mattoni in argilla refrattaria, i mattoni in silice e i mattoni refrattari isolanti hanno tutti intervalli di porosità diversi perché sono progettati per condizioni di lavoro diverse.
Porosità apparente tipica del mattone refrattario
Mattone refrattarioè ampiamente utilizzato nel rivestimento generale dei forni, nel rivestimento delle caldaie, nei vagoni dei forni e nel rivestimento di riserva. Un tipico intervallo di porosità apparente per i mattoni refrattari densi standard è solitamente intornoDal 15% al 25%, a seconda del contenuto di allumina, della qualità della materia prima e della temperatura di cottura.
I mattoni refrattari a porosità inferiore generalmente hanno una migliore resistenza meccanica e una maggiore resistenza alla penetrazione delle scorie. I mattoni refrattari a porosità più elevata possono avere un migliore isolamento termico ma una densità e una capacità di carico-inferiori.
Quando si scelgono i mattoni refrattari, gli acquirenti non dovrebbero solo confrontare il contenuto di Al2O3. Porosità apparente, densità apparente, resistenza alla frantumazione a freddo e refrattarietà sotto carico devono essere controllate insieme.
Porosità apparente tipica dei mattoni di silice
I mattoni di silice vengono utilizzati principalmente nelle cokerie, nei forni per vetro e nelle stufe a getto caldo, dove la stabilità del volume alle alte-temperature è importante. La tipica porosità apparente del densomattone di siliceè spesso compreso tra il 18% e il 24%.
I mattoni di silice necessitano di una struttura cristallina stabile e di una distribuzione controllata dei pori. Se la porosità è troppo elevata, gas e scorie potrebbero penetrare più facilmente. Se il mattone è troppo denso senza un adeguato controllo della struttura, le prestazioni dello shock termico potrebbero risentirne.
Per le applicazioni nei forni per vetro, gli acquirenti di mattoni di silice di solito si concentrano sul contenuto di SiO2, sul quarzo residuo, sulla densità apparente, sulla porosità apparente e sulla resistenza allo scorrimento viscoso.
Porosità apparente tipica del mattone refrattario isolante
Il mattone refrattario isolante è diverso dal mattone refrattario denso e dal mattone di silice. Il suo scopo è ridurre la perdita di calore, quindi è progettato con un volume dei pori molto più elevato. La porosità apparente tipica dei mattoni refrattari isolanti può essere compresa tra il 45% e il 75%, a seconda del grado, della densità e della temperatura di servizio.
Una maggiore porosità significa una minore conduttività termica e migliori prestazioni di isolamento. Ciò significa però anche una minore resistenza meccanica. Questo è il motivomattoni refrattari isolantivengono solitamente utilizzati nel rivestimento di riserva, nell'isolamento dei vagoni dei forni, sui tetti dei forni o negli strati isolanti a basso-carico.
Per JM23, JM26, JM28 e altri mattoni isolanti leggeri, gli acquirenti dovrebbero prestare attenzione alla temperatura di servizio, alla densità apparente, alla conduttività termica e al ritiro dopo il riscaldamento.
Come scegliere il giusto livello di porosità
Non esiste un'unica porosità apparente "migliore" per tutti i mattoni refrattari. La scelta corretta dipende dalla zona del forno.
Per il rivestimento della faccia calda-con contatto con le scorie, in genere si preferiscono una porosità inferiore e una densità più elevata. Per l'isolamento di riserva, sono più importanti una maggiore porosità e una minore conduttività termica. Per i forni per vetro o per le cokerie, i mattoni di silice richiedono porosità controllata e composizione minerale stabile.
Prima di effettuare un ordine, gli acquirenti devono fornire la temperatura del forno, l'atmosfera, il tipo di combustibile, le condizioni di attacco chimico e la posizione di installazione. Ciò consente al fornitore di consigliare la qualità di mattone adatta invece di fornire solo una specifica generale.
La porosità apparente aiuta gli acquirenti a comprendere l'equilibrio tra robustezza, isolamento e resistenza alla corrosione. I mattoni refrattari di solito hanno una porosità moderata, i mattoni di silice richiedono una struttura dei pori controllata e i mattoni refrattari isolanti hanno una porosità molto più elevata per prestazioni di risparmio di calore. Il confronto tra porosità, densità, resistenza e conduttività termica può aiutare gli acquirenti a selezionare il mattone refrattario giusto per ciascuna area del forno.
