Materialele refractare (refractare) sunt materiale nemetalice cu o rezistență la foc de cel puțin 1580 °C utilizate în unități și dispozitive de protecție împotriva efectelor energiei termice și a reactivilor agresivi gazoși, lichizi, solizi. [1] Sunt fabricate pe baza de materii prime minerale și se disting prin capacitatea de a-și menține proprietățile funcționale fără încălcări semnificative în diferite condiții de funcționare la temperaturi ridicate. Sunt utilizate pentru realizarea proceselor metalurgice ( topire , recoacere , prăjire , evaporare și distilare ), proiectarea cuptoarelor, unităților de înaltă temperatură (reactoare, motoare , elemente structurale etc.). Materialele refractare folosite se numesc resturi refractare și sunt folosite în reciclare.
Majoritatea produselor refractare sunt produse sub formă de produse simple, cum ar fi un paralelipiped dreptunghiular care cântărește câteva kilograme. Aceasta este o formă universală pentru realizarea căptușelii de diferite configurații. Astăzi, în industria refractare, există o scădere a producției de refractare sub formă de produse simple și o creștere corespunzătoare a producției de betoane și mase refractare.
Materialele refractare se caracterizează prin rezistență crescută la temperaturi ridicate, inerție chimică. După compoziție, materialele refractare sunt amestecuri ceramice de oxizi refractari , silicați, carburi , nitruri , boruri . Carbonul ( cocs , grafit ) este folosit ca material refractar . Practic, acestea sunt materiale nemetalice cu o rezistență la foc de cel puțin 1580 ° C , acestea fiind folosite aproape peste tot acolo unde este necesar orice proces la temperaturi ridicate.
Chiar și în zorii culturii umane, odată cu producerea focului , a fost nevoie de materiale refractare. Ca urmare a mileniilor de dezvoltare a societății umane și a culturii sale, materialele refractare au devenit baza furnalelor moderne , a oțelului , a cuprului , a calcinării cimentului , a topirii sticlei și a altor cuptoare.
Refractare sub formă de cărămizi din argile refractare și caolini au început să fie produse după apariția furnalelor. În Rusia - aproximativ la mijlocul secolului al XVII-lea. Sub Petru I , o cantitate semnificativă de astfel de cărămizi au fost făcute din argilă lângă Moscova. În prima jumătate a secolului al XIX-lea. producția de refractare s-a dezvoltat în principal la uzinele metalurgice, fiind o completare la tendința generală. Potrivit TSB , prima producție specializată de refractare a fost organizată în Germania în 1810.
Odată cu dezvoltarea rapidă a industriei, Imperiul Rus nu mai este interesat de producția artizanală a materialelor refractare, ci de o ramură specializată, care ar trebui să stea la baza industriei refractare. Primii pași în această chestiune au fost crearea primelor fabrici: fabrica de refractare Belokamensky din Bryantsevka (acum orașul Soledar ) (1893) și fabrica de refractare din Latnaya (1897) cu o specializare refractară îngustă.
Producția de refractare în fosta Uniune Sovietică este concentrată în trei regiuni industriale principale: Sud (Belokamenka, Chasov Yar), Central (Podolsk) și Ural (Pervouralsk, Bogdanovich).
În prezent, prezența industriei refractare și calitatea materialelor refractare într-o anumită țară caracterizează gradul de industrializare a acesteia . Din cele peste 212 de țări din lume, doar 35 de țări au o industrie refractară. Mai mult de jumătate din producția mondială este reprezentată de CSI și SUA .
Materialele refractare sunt produse în bucată (blocuri) și neformate. Acestea din urmă includ materiale de acoperire dur, mortare, umpluturi și alte mase speciale de umplutură și turnare, inclusiv cele utilizate pentru producția de beton refractar și beton împușcat.
Refractarele sunt împărțite după următoarele criterii:
Trebuie făcută o distincție între refractare acide, neutre și bazice. O clasificare mai detaliată se face în funcție de compoziția lor chimică:
Refractarele au o mulțime de aplicații, dar toate pot fi împărțite în două grupe principale, acestea sunt refractare (produse refractare, de exemplu, cărămidă ) de uz general și refractare concepute special pentru orice unitate termică. Materialele refractare sunt folosite în industria metalurgică, sticlă, zahăr, inginerie, chimică, precum și în toate celelalte industrii în care se lucrează cu cuptoare cu ax, cu ax și rotative.