לבני סיליקה עקשן

חול סיליקה
זהו חומר הגלם החשוב ביותר לייצור לבני סיליקה עקשן. עדיף חול סיליקה איכותי עם תכולת SiO2 גבוהה, זיהומים נמוכים וגודל חלקיקים מתאים.
 

קאולין או חימר
כמויות קטנות של קאולין או חימר ניתן להוסיף לחול סיליקה כדי לשפר את הפלסטיות ותכונות הדפוס שלו.
 

אלומינה
ניתן להוסיף כמויות קטנות של אלומינה לחול סיליקה כדי להגביר את העמידות והחוזק המכני של הלבנים.
 

קלסרים
ניתן להוסיף לתערובת חומרי הגלם קלסרים אורגניים, כגון עמילן או תאית כדי לשפר את החוזק והפלסטיות של הלבנים.
 

תוספים
ניתן להוסיף לתערובת כמויות קטנות של תוספים שונים כדי לשפר תכונות ספציפיות של המוצר המוגמר, כגון עמידות בפני זעזועים תרמיים או עמידות בפני קורוזיה. ההרכב המדויק של לבני סיליקה עקשן עשוי להשתנות בהתאם לדרישות היישום, תהליך הייצור וזמינות חומרי הגלם. עם זאת, חול סיליקה הוא תמיד המרכיב העיקרי של לבני סיליקה עקשן, בעוד חומרים אחרים מתווספים בכמויות קטנות כדי להשיג את התכונות הרצויות.

נקודת התכה גבוהה
לסיליקה נקודת התכה גבוהה של כ-1,710 מעלות צלזיוס (3,110 מעלות פרנהייט). תכונה זו מאפשרת ללבני עקשן סיליקה לעמוד בטמפרטורות גבוהות במיוחד מבלי לעבור שינויים מבניים משמעותיים.
 

התפשטות תרמית נמוכה
לבני עקשן סיליקה יש מקדם התפשטות תרמית נמוך, כלומר הם מתרחבים מעט מאוד כאשר הם נחשפים לטמפרטורות גבוהות. מאפיין זה עוזר למזער את הסיכון של סדקים או התפרקות, ומבטיח את השלמות המבנית של הלבנים תחת לחץ תרמי.
 

מוליכות תרמית טובה
לבנים עקשן סיליקה מציגות מוליכות תרמית טובה, המאפשרת להן להעביר חום ביעילות. תכונה זו חיונית ביישומים שבהם יש לפזר את החום באופן שווה או להסיר מאזורים ספציפיים.
 

תכונות כימיות
התכונות הכימיות של לבנים עקשן סיליקה תורמות לעמידותן המצוינת בפני קורוזיה כימית. להלן כמה תכונות כימיות חשובות של לבנים עקשן סיליקה:
 

עמידות לחומצה
לבני עקשן סיליקה יש עמידות גבוהה לחומצות, מה שהופך אותם מתאימים ליישומים שבהם הם באים במגע עם חומרים חומציים. הם יכולים לעמוד בפני השפעות קורוזיביות של חומצות, כולל חומצה גופרתית וחומצה הידרוכלורית.
 

עמידות אלקלית
לבנים עקשניות סיליקה מדגימות גם עמידות טובה בפני אלקליות, כגון נתרן הידרוקסיד ואשלגן הידרוקסיד. תכונה זו מאפשרת להם לעמוד בסביבה הבסיסית הקיימת לעתים קרובות בתהליכים תעשייתיים.
 

יציבות בטמפרטורות גבוהות
לבנים עקשן סיליקה נשארות יציבות גם בטמפרטורות גבוהות, מה שמבטיח שהן שומרות על התכונות הכימיות והשלמות המבנית שלהן. יציבות זו חיונית ביישומים שבהם הלבנים חשופות הן לטמפרטורות גבוהות והן לחומרים כימיים.
 

תכונות מכאניות
לבנים עקשן סיליקה בעלות תכונות מכניות חיוביות התורמות לעמידותן ולאמינותן. להלן כמה תכונות מכניות בולטות של לבנים עקשן סיליקה:
 

חוזק לחיצה גבוה
לבני עקשן סיליקה יש חוזק דחיסה גבוה, המאפשר להם לעמוד בלחץ משמעותי ללא עיוות או כשל. תכונה זו חיונית ביישומים שבהם הלבנים נתונות לעומסים כבדים או לדחיסה.
 

עמידות בפני זעזועים תרמיים נמוכה
לבני עקשן סיליקה יש עמידות טובה בפני זעזועים תרמיים, כלומר, הם יכולים לעמוד בשינויי טמפרטורה מהירים מבלי להיסדק או להתפרק. תכונה זו חיונית ביישומים שבהם הלבנים חשופות לחימום וקירור מחזוריים.

לבני סיליקה עקשן מיוצרות בצורות א-סימטריות מרובות, שבדרך כלל מצורפות או משולבות זו בזו באמצעות לשונות וחריצים. המטרה של יצרן לבנים עקשן סיליקה היא לבחור את חומרי הגלם ואת תהליך השריפה באופן שמידת השינוי בקוורץ מתאימה ליישום המיועד של הלבנה. חומר הגלם לבני סיליקה הוא קוורציט המופיע באופן טבעי אשר חייב לעמוד בדרישות מסוימות על מנת להשיג תכונות אופטימליות של לבנים. אם עקשן או התפשטות תרמית בעומס (זחילה) הן הדרישות העיקריות, יש לבחור קוורציט בעל טוהר כימי גבוה. חומרי גלם למוצרים יציבים בנפח צריכים להיות בעלי תכונות טרנספורמציה טובות.

ההרכב הכימי של קוורציט חשוב בהערכתו כחומר גלם, בפרט לתכולת האלומינה והאלקליות, שכן אלו מורידים את נקודת ההיתוך ומפחיתים במידה ניכרת את אפשרויות היישום. בנוסף יש לקחת בחשבון את התנהגות השריפה של הקוורציט. לאחר ריסוק חומרי הגלם השטופים, טחון והקרנה לשברי הדגן השונים, משולבים השברים הבודדים בפרופורציות קבועות מראש בהתאם לתכונות היישום הנדרשות. ברוב המקרים, מערבלים מולר משמשים לערבוב וחומרי מליטה מיוחדים. בדרך כלל מוסיפים בו זמנית כ-2% סיד מושפל בצורה נוזלית (מי סיד) וקצת תמיסת סולפיט כחומר מקשר זמני. לאחר מכן מעבדים את התערובת הפריכה במכבשי חיכוך או במכבשים הידראוליים.

צורות מסובכות או כאלה שבהן נדרשות ריצות קצרות, עדיין נגרעות ביד. הייבוש אורך זמן קצר בלבד, יום עד יומיים, מכיוון שסיליקה מלוכדת בסיד אינה רגישה בעת ייבוש. ההתפשטות התרמית ההפיכה תלויה גם בהרכב המינרלים. טרידימיט וכריסטובליט אינם מתרחבים ליניארית במהלך החימום אלא מציגים שינויים פתאומיים באורך הן במהלך החימום והן במהלך הקירור.

שינויים אלה באורך נגרמים על ידי התנהגות טרנספורמציות פתאומיות של סריג החלל של מינרלים אלה. קוורץ מראה טרנספורמציה כזו ב-573 מעלות צלזיוס, טרידימיט ב-117 מעלות צלזיוס וקריסטובליט בין 225 מעלות צלזיוס ל-270 מעלות צלזיוס. יש לציין במיוחד שההתפשטות התרמית של קריסטובליט גדולה במידה ניכרת מזו של הטרידימיט. מכיוון שלבני סיליקה שעברו טרנספורמציה היטב מכילות מעט או ללא שאריות קוורץ, התנהגותן בהשפעת הטמפרטורה נקבעת במידה רבה על ידי היחס בין קריסטובליט לטרידימיט.

במהלך החימום, לבני סיליקה מתרחבות במהירות כשההרחבה ההפיכה הכוללת מסתיימת בסביבות 800 מעלות צלזיוס. לכן הן אינן רגישות לתנודות הטמפרטורה מעל 800 מעלות צלזיוס (חום אדום), אך רגישות מאוד מתחת לטמפרטורה זו בגלל התרחבות הנפח הפתאומית . מסיבה זו, יש לאפשר מספיק זמן לחימום תנורים עד כ-800 מעלות צלזיוס. מאפיין של לבני סיליקה הוא הבדל של 10 K בלבד בין תחילת הריכוך לסיום במהלך בדיקת העמידות בעומס. בגלל תכולת הזכוכית הנמוכה שלהם, הלבנים יוצרות כמויות קטנות מאוד של נוזל בטמפרטורות גבוהות. כמות הפאזה הנוזלית ב-1600 מעלות צלזיוס היא בין 10% ל-20% ורק עולה בעוצמה מעל 1650 מעלות צלזיוס. מסיבה זו, ניתן להשתמש בלבני סיליקה כמעט עד לנקודת ההיתוך. במהלך שימוש בטמפרטורות גבוהות מדי, בשילוב עם התקפה כימית, הלבנים מטפטפות או בורחות.

התפשטות תרמית תחת עומס (זחילה) ותכולת השלב הנוזלי מושפעים לרעה מתכולת Al2O3 במיוחד. הדרישות ללבני סיליקה, שגדלו בשנים האחרונות עבור תנורי קוק, תנורי כבשן ותנור זכוכית, הובילו לפיתוח של לבנים צפופות במיוחד, דלות בחומרי שטף. לבנים מיוחדות אלו, תוך שימוש בחומרי גלם נבחרים בייצורן, מכילות את אותה כמות של נמס צמיג ב-1695 מעלות צלזיוס כמו שיש בלבנים רגילות ב-1650 מעלות צלזיוס. לכן יש להן עמידות בטמפרטורות גבוהות במידה ניכרת לפני שתהליך ההרס מתחיל דרך ההיתוך טִפטוּף. כתוצאה מצפיפותם הגבוהה, לבני הסיליקה המיוחדות לתנורי קוק יש מוליכות תרמית גבוהה בהרבה מלבני סיליקה רגילות. זה משפר את היעילות התרמית של סוללות תנור הקוק.

חומרי הקשירה המשמשים לייצור לבני סיליקה עקשן הם נוזל פסולת עיסת סולפיט וחלב סיד. חלב ליים כחומר קשירה, ממלא את התפקיד של פלסטיקאי. חלב סיד גורם ללבנים בתהליך הייבוש להגביר את החוזק ובשריפה להפוך לחומר מינרליזציה, המקדם את השינוי של קוורץ. סיד צריך להכיל כמות גדולה של CaO פעיל, CaCO3 לא מפורק ו-MgCO3 לא יותר מ-5%, Al2O3 + Fe2O3 + SO2F יותר מ-5%. כאשר מכיל חלקיקים גדולים של Ca-CO3 וסיד שנשרף יתר על המידה, המוצר מייצר חור נמס, המשפיע על איכות המוצר. יש להמיר את המנה לתוספת של CaO סיד, כמות התוספת שלו תלויה במוצרים השונים, בדרך כלל בתנודות של 1.5-2.5%. לדוגמה, ייצור לבני סיליקה בתנור קוק, תוספת CaO של 2.0–3.0%; ייצור לבני סיליקה עליון תנור חשמלי, תוספת CaO של 1.4-1.75%.

יש לאמץ סיליקה עם תכולת זיהומים של פחות מ-0.5%, ולשטוף אותה במי ברז לפני האצווה כדי להבטיח את האיכות בשלב מוקדם. אצווה תהיה המרה מהירה של קוורץ והמרה איטית של מרכיבים מעורבים קוורץ, מה שיכול להוריד את טמפרטורת השריפה ל-20 מעלות. גודל החלקיקים הקריטי יקטן מ-3 מ"מ ל-2 מ"מ בתהליך האצווה, מה שיכול להגדיל את אנרגיית הממשק של החומר ולקדם את השינוי של קוורץ. בנוסף, הבחירה של סוכני מינרליזציה חדשים חשובה גם לשיפור איכות המוצר. נכון לעכשיו, רוב היצרנים של המרכיבים שנוספו לחומר המינרליזציה הם עדיין חלב סיד ואבנית ברזל. כדי לשפר את טמפרטורת ריכוך העומס של המוצר, תוספת FeO הופחתה מ-2.5% לפחות מ-1%. אם השימוש במינרלים מסוג פלדספאר המכילים מתכות אלקליות או חומרים מינרליים מרוכבים יכול לקבל תוצאות טובות יותר.

לא יש לאחסן את המוצר הזה במחסן עמיד למים, עדיין ניתן להשתמש במים רטובים בטמפרטורה מתחת ל-100 מעלות ייבוש איטי. לבני סיליקה המכילות מים ישפיעו על החוזק לאחר ההקפאה, ויש לבחון אותן מחדש לאחר הייבוש. הבנייה של לבנים עקשניות צריכה להשאיר חיבורי התפשטות בהתאם לקצב ההתפשטות שסופק על ידי היצרן. תנורי לבנים עקשן או שימוש תקופתי בעקומות טמפרטורה וזמן צריכים להיות מנוסחים בצורה סבירה, במיוחד לפני התפשטות 600 מעלות אינטנסיבית כדי להיות בשליטה קפדנית. לבנים עקשן בנייה להשתמש באיכות בוץ כדי להיות תואמים לבנים עקשן, לפעמים נזק לבנים עקשן לבנים נובע מהמפרקים של לבנים עקשן נחרט לראשונה והוביל אדי אלקלי לתוך דרישות לבנים עקשן בנייה קודם לכן הציג לבנים עקשן.

כעת, כמה מפעלי זכוכית כדי להגביר את טמפרטורת ההיתוך ולהאריך את החיים הכוללים של הכבשן, פתח התנור הקטן וקיר החזה משתמשים בלבני עקשן זירקוניום קורונדום חשמליות, וחלק מהכספת או חלק ממנה לשימוש בחומרים אחרים. יחס צריכת לבני סיליקה עקשן עשוי להיות קטן יותר, אך לבני סיליקה עקשן יש טמפרטורת ריכוך עומס גבוהה, קל משקל, מחיר נמוך ופוטנציאל אחר, קשת כבשן הזכוכית וחלק מהמבנה העליון של הכבשן עדיין ישתמשו בלבני סיליקה עקשן. . לכן, עדיין לא ניתן להתעלם משיפור האיכות של לבנים חסינות כבשן זכוכית.

מפעל הוקם בשנת 1984, מחלקת עסקים בינלאומית הוקמה בשנת 2010. מפעל עם שטח של 10000 מ"ר, 120 עובדים כולל 20 מהנדסים מקצועיים. CH REFRACTORIES היא יצרנית מקצועית של לבני אש, טיט, יציקה מראש, צורה מוקדמת, מוצרי בידוד, יציקה, מוצרים פונקציונליים לברזל ופלדה, מלט, זכוכית, חשמל ופטרוכימיה. יתר על כן, CH REFRACTORIES גם מייצרת וייצוא מלט חסין A600 A700 A900 CA70, באוקסיט וחומרי גלם עקשן אחרים לכל העולם.

שאלות נפוצות: