Mattone refrattario

Un mattone refrattario , un mattone refrattario o un mattone refrattario è un blocco di materiale ceramico refrattario utilizzato in rivestimenti di forni, forni, focolari e caminetti. Un mattone refrattario è costruito principalmente per resistere alle alte temperature, ma di solito avrà anche una bassa conduttività termica per una maggiore efficienza energetica. Di solito i mattoni refrattari densi vengono utilizzati in applicazioni con sollecitazioni meccaniche, chimiche o termiche estreme, come l'interno di un forno a legna o una fornace, che è soggetta ad abrasione da legno, flusso di cenere o scorie e alte temperature. In altre situazioni meno dure, come in un forno elettrico o alimentato a gas naturale, una scelta migliore sono i mattoni più porosi, comunemente noti come "mattoni del forno". Sono più deboli, ma sono molto più leggeri, più facili da modellare e isolano molto meglio dei mattoni densi. In ogni caso, i mattoni refrattari non dovrebbero esplodere e la loro forza dovrebbe resistere bene durante i rapidi sbalzi di temperatura.

Produzione

Nella realizzazione del mattone refrattario, il mattone refrattario viene sparato nel forno fino a quando non è parzialmente vetrificato e per scopi speciali può anche essere smaltato. Esistono due dimensioni standard di mattoni refrattari; uno è 9 pollici × 4 1⁄2 pollici × 3 pollici (229 mm × 114 mm × 76 mm) e l'altro è 9 pollici × 4 1⁄2 pollici × 2 1⁄2 pollici (229 mm × 114 mm × 64 mm ). Sono disponibili anche "spaccature" in mattoni di mattoni che sono la metà dello spessore e sono spesso utilizzate per rivestire stufe a legna e inserti per caminetti. Le dimensioni di una divisione sono di solito 9 in × 4 1⁄2 in × 1 1⁄4 in (229 mm × 114 mm × 32 mm). Il mattone refrattario fu inventato per la prima volta nel 1822 da William Weston Young nella Neath Valley of Wales.

Composizione

I mattoni refrattari hanno un contenuto di ossido di alluminio che può arrivare fino al 50–80% (con corrispondente meno silice).

Applicazioni ad alta temperatura

I mattoni refrattari di silice che rivestono i forni per la fabbricazione dell'acciaio vengono utilizzati a temperature fino a 3.000 ° F (1.649 ° C), che fonderebbero molti altri tipi di ceramica, e infatti parte del mattone refrattario di silice si liquefa. Isolamento superficiale riutilizzabile ad alta temperatura ( HRSI), un materiale con la stessa composizione, è stato utilizzato nelle piastrelle isolanti dello Space Shuttle.

I processi metallurgici non ferrosi usano mattoni refrattari di base perché le scorie utilizzate in questi processi dissolvono prontamente i mattoni di silice “acida”. I mattoni refrattari di base più comuni utilizzati nella fusione di concentrati di metalli non ferrosi sono i mattoni di "cromo-magnesite" o "di magnesite-cromo" (a seconda dei rapporti relativi di magnesite e minerali di cromite utilizzati nella loro fabbricazione).

Applicazioni a basse temperature

Una gamma di altri materiali trova impiego come mattoni refrattari per applicazioni a basse temperature. L'ossido di magnesio è spesso usato come rivestimento per i forni. I mattoni di silice sono il tipo più comune di mattoni utilizzati per il rivestimento interno di forni e inceneritori. Poiché il rivestimento interno è generalmente di natura sacrificale, è possibile impiegare mattoni a fuoco con un contenuto di allumina più elevato per allungare la durata tra i rivestimenti. Molto spesso si possono vedere delle crepe in questo rivestimento interno sacrificale poco dopo essere state messe in funzione. Hanno rivelato che avrebbero dovuto essere messi in primo piano più giunti di dilatazione, ma questi ora diventano essi stessi giunti di dilatazione e non destano preoccupazione finché l'integrità strutturale non è compromessa. Il carburo di silicio, con elevata resistenza abrasiva, è un materiale popolare per i focolari di inceneritori e crematori. Il mattone di argilla rossa comune può essere utilizzato per camini e forni a legna.