Refrakter malzemeler, ateşe dayanıklı malzemeler olarak tanımlanır. Refrakter malzemeler 538 °C (811 K; 1000 °F) üzerindeki sıcaklıklarda uzun süre kullanılabilir. Başta endüstrinin temel olan olmak üzere, camlar, mutfak eşyası gibi büyük bir malzeme grubunu oluşturur. Bunlar metalik malzemelerin pahalı olduğu veya kullanılmadığı yerlerde tercih edilir.
Refrakterler:
- Yapay olarak hammaddeden tek madde olarak üretilir.
- Doğal olarak oksitlerden meydana gelir.
Endüstride ateş ve alevin bulunduğu tesislerde tavlama ve indüksiyon eritme fırınlarında, metalurji fırınlarında ve silikat endüstrisinde, metallerin ve camların eritilmesi için, pota malzemesi olarak, termo elemanların korunmasında ve elektrikli ısıtıcıların izolasyon malzemesi olarak kullanılır.
Refrakter malzemelerin özellikleri
Kimyasal ve mineralojik yapı
Metalurjik işlemlerde kullanılan refrakter malzemeler asidik, bazik ve nötr olmak üzere 3 grup altında toplanır. Bünyesinde bulunan SiO2'nin bazik bileşenlere oranı malzemenin asitlik derecesini belirler. Bazik karakterdeki cüruflar bazik refrakterlere, asidik cüruflarda asidik refrakterlere etki etmezler. Ancak bu kimyasal özellik yanında malzemenin gözenekliliği önemli rol oynar. Daha olan refrakter malzemeler çabuk ısınır. Mineralojik yapıya bağlı olarak değişik sıcaklıklardaki farklı kristal bünyeleri oluşur. Bu nedenle refrakter malzeme yoğunluğunda değişmeler meydana gelir.
Genişleme ve çekme
Şamot ve magnezit tuğlalar üretimleri sırasında daralma, silika tipi tuğlalar genişleme gösterir. Fazla miktarda hacim değişimi çatlamalara neden olur.
- Çekme olayının meydana gelmesi genellikle malzemenin üretim sırasında yeterli derecede pişmemesinde veya refrakter özelliğinin olmayışından ileri gelir. Genişleme nedeni ise malzemenin yapıldığı hammaddenin parça büyüklüğünün yetersiz olmasındandır.
Sıcaklığın yükselmesi ile katı hacimde meydana gelen genişleme ile birlikte porozite azalır. Porozitenin azalması ile refrakter malzeme yumuşar. Bu özellik malzemenin karakterini tayin eder. Porozitenin azalmasıyla orantılı olarak yoğunlukta artış görülür. Refrakter malzemenin yoğunluğunun erime sırasında değişimi büyük önem taşır. Erime olayı ile birlikte hacim değişir ve malzemenin fiziksel özelliklerinde büyük sapmalar olur.
Fırın sıcaklığında basınca direnç
Refrakter malzeme kullanma sırasında genellikle basınç, gerilme gibi çeşitli kuvvetlerin etkisi altında kalır. Yumuşama sunucu boyut değişikliği olması halinde sakıncalar ortaya çıkar. Bu nedenle normalde yüksek bir basınçta parçalanan malzeme fırın sıcaklığında bu değerden çok daha düşük sıcaklıkta parçalanabilir. Sıcaklığın etkime süresinde etkili olur.
Isıl özellikler
Refrakter malzemelerin ısıl özellikleri özgül ısı, ısıl iletkenlik ve . Malzemenin Özgül ısı ve ısıl iletkenliği kullanılma yerine göre farklı şekilde değerlendirilir. Bazı halde yüksek, bazen de düşük olması arzu edilir. Oysa ısıl genişleme özelliği malzemenin tamamen bünyesinden ileri gelen ısı karşısında genişlemeyi temsil ettiğinden fonksiyonel etkiye sahiptir. Bu nedenle fırın tasarımlarında kullanılan refrakter malzemenin ısıl genişlemesi, işletme sırasında bir zarara meydan vermemek için özenle seçilir.
Isıl çatlama ve parçalanma
Sıcaklık değişimlerine dayanım ısıl olarak tanımlanır. İşletme esnasına ısıtma ve soğutma veya sıcaklık salınımları malzemenin yüzeyi ve merkezi arasında sıcaklık farkları ve bunun sonucu olarak da genleşme gerilmeleri meydana gelir. Bir cisim her tarafından soğutulduğunda yüzey boyunca çekme gerilmeleri ve merkezinde basma gerilmeleri meydana gelir. Böylece oluşan ısıl gerilmeler malzemenin dayanımını aşarsa çatlaklar meydana getirerek malzemenin parçalanmasına neden olur.
Mekanik dayanıklılık
Refrakter malzemelerin soğukta basınç dayanımına malzemenin yapısı ve özellikle gözenek miktarı etkir. Ateşe dayanıklı tuğlalar oda sıcaklığında pek az şekil değiştirme gösterirler. Yüksek sıcaklıkta farklı tane büyüklüğü ve gözenek dağılımı ile yapıdaki değişik fazların arasındaki gerilmeler nedeniyle çatlaklar oluşabilir. Mekanik dayanım ve aşınma direnci yaklaşık 1000 °C'ye kadar durumunu muhafaza eder. Daha yüksek sıcaklıklarda cam fazının artmasıyla birlikte aşınma dayanımı azalır.
Kaynakça
- .
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Refrakter malzemeler atese dayanikli malzemeler olarak tanimlanir Refrakter malzemeler 538 C 811 K 1000 F uzerindeki sicakliklarda uzun sure kullanilabilir Basta endustrinin temel olan olmak uzere camlar mutfak esyasi gibi buyuk bir malzeme grubunu olusturur Bunlar metalik malzemelerin pahali oldugu veya kullanilmadigi yerlerde tercih edilir Refrakter tuglalari ile yapilmis bir duvar Refrakterler Yapay olarak hammaddeden tek madde olarak uretilir Dogal olarak oksitlerden meydana gelir Endustride ates ve alevin bulundugu tesislerde tavlama ve induksiyon eritme firinlarinda metalurji firinlarinda ve silikat endustrisinde metallerin ve camlarin eritilmesi icin pota malzemesi olarak termo elemanlarin korunmasinda ve elektrikli isiticilarin izolasyon malzemesi olarak kullanilir Refrakter malzemelerin ozellikleriKimyasal ve mineralojik yapi Metalurjik islemlerde kullanilan refrakter malzemeler asidik bazik ve notr olmak uzere 3 grup altinda toplanir Bunyesinde bulunan SiO2 nin bazik bilesenlere orani malzemenin asitlik derecesini belirler Bazik karakterdeki curuflar bazik refrakterlere asidik curuflarda asidik refrakterlere etki etmezler Ancak bu kimyasal ozellik yaninda malzemenin gozenekliligi onemli rol oynar Daha olan refrakter malzemeler cabuk isinir Mineralojik yapiya bagli olarak degisik sicakliklardaki farkli kristal bunyeleri olusur Bu nedenle refrakter malzeme yogunlugunda degismeler meydana gelir Genisleme ve cekme Samot ve magnezit tuglalar uretimleri sirasinda daralma silika tipi tuglalar genisleme gosterir Fazla miktarda hacim degisimi catlamalara neden olur Cekme olayinin meydana gelmesi genellikle malzemenin uretim sirasinda yeterli derecede pismemesinde veya refrakter ozelliginin olmayisindan ileri gelir Genisleme nedeni ise malzemenin yapildigi hammaddenin parca buyuklugunun yetersiz olmasindandir Yogunluk ve porozite Sicakligin yukselmesi ile kati hacimde meydana gelen genisleme ile birlikte porozite azalir Porozitenin azalmasi ile refrakter malzeme yumusar Bu ozellik malzemenin karakterini tayin eder Porozitenin azalmasiyla orantili olarak yogunlukta artis gorulur Refrakter malzemenin yogunlugunun erime sirasinda degisimi buyuk onem tasir Erime olayi ile birlikte hacim degisir ve malzemenin fiziksel ozelliklerinde buyuk sapmalar olur Firin sicakliginda basinca direnc Refrakter malzeme kullanma sirasinda genellikle basinc gerilme gibi cesitli kuvvetlerin etkisi altinda kalir Yumusama sunucu boyut degisikligi olmasi halinde sakincalar ortaya cikar Bu nedenle normalde yuksek bir basincta parcalanan malzeme firin sicakliginda bu degerden cok daha dusuk sicaklikta parcalanabilir Sicakligin etkime suresinde etkili olur Isil ozellikler Refrakter malzemelerin isil ozellikleri ozgul isi isil iletkenlik ve Malzemenin Ozgul isi ve isil iletkenligi kullanilma yerine gore farkli sekilde degerlendirilir Bazi halde yuksek bazen de dusuk olmasi arzu edilir Oysa isil genisleme ozelligi malzemenin tamamen bunyesinden ileri gelen isi karsisinda genislemeyi temsil ettiginden fonksiyonel etkiye sahiptir Bu nedenle firin tasarimlarinda kullanilan refrakter malzemenin isil genislemesi isletme sirasinda bir zarara meydan vermemek icin ozenle secilir Isil catlama ve parcalanma Sicaklik degisimlerine dayanim isil olarak tanimlanir Isletme esnasina isitma ve sogutma veya sicaklik salinimlari malzemenin yuzeyi ve merkezi arasinda sicaklik farklari ve bunun sonucu olarak da genlesme gerilmeleri meydana gelir Bir cisim her tarafindan sogutuldugunda yuzey boyunca cekme gerilmeleri ve merkezinde basma gerilmeleri meydana gelir Boylece olusan isil gerilmeler malzemenin dayanimini asarsa catlaklar meydana getirerek malzemenin parcalanmasina neden olur Mekanik dayaniklilik Refrakter malzemelerin sogukta basinc dayanimina malzemenin yapisi ve ozellikle gozenek miktari etkir Atese dayanikli tuglalar oda sicakliginda pek az sekil degistirme gosterirler Yuksek sicaklikta farkli tane buyuklugu ve gozenek dagilimi ile yapidaki degisik fazlarin arasindaki gerilmeler nedeniyle catlaklar olusabilir Mekanik dayanim ve asinma direnci yaklasik 1000 C ye kadar durumunu muhafaza eder Daha yuksek sicakliklarda cam fazinin artmasiyla birlikte asinma dayanimi azalir Kaynakca