Refractory materials are materials that break down by heat, pressure, or chemical attack and retain high strength and form at temperatures where they occur. Refractory materials are polycrystalline, multiphase, inorganic, non-metallic, porous and heterogeneous. They are usually composed of oxides or non-oxides (such as carbides, nitrides, etc.) of the following materials: silicon, aluminum, magnesium, calcium, and zirconium. Some metals with melting points >1850 gráður, eins og níóbíum, króm, sirkon, wolfram, tantal osfrv., eru einnig talin eldföst efni.
Eldföst efni eru notuð í ofna, ofna, brennsluofna og kjarnaofna. Eldföst efni eru einnig notuð við framleiðslu á deiglum og mótum til að steypa gler og málm, og við klæðningu öryggiskerfa fyrir eldflaugaskotvirki. Í dag nota stáliðnaðurinn og málmsteypuiðnaðurinn um það bil 60% af öllum eldföstum efnum.
Eiginleikar eldföstra efna
Eldföst efni verða að vera efnafræðilega og eðlisfræðilega stöðug við háan hita. Það fer eftir rekstrarumhverfinu, þau verða að vera ónæm fyrir hitaáfalli, efnafræðilega óvirk og/eða hafa sérstakt svið varmaleiðni og varmaþenslustuðul.
Áloxíð (áloxíð), kísil (kísil) og magnesíum (magnesíumoxíð) eru mikilvægustu efnin sem notuð eru við framleiðslu á eldföstum efnum. Annað oxíð sem almennt er að finna í eldföstum efnum er kalsíum(kalk)oxíð. Eldfastur leir er einnig mikið notaður við framleiðslu á eldföstum efnum.
Eldföst efni verða að vera valin út frá þeim aðstæðum sem þau verða fyrir. Sum forrit þurfa sérstök eldföst efni. Sirkon er notað þegar efnið þarf að þola mjög háan hita. Kísilkarbíð og kolefni (grafít) eru tvö önnur eldföst efni sem notuð eru við mjög erfið hitastig, en þau geta ekki komist í snertingu við súrefni vegna þess að þau oxast og brenna.
Tvöfaldur efnasambönd eins og wolframkarbíð eða bórnítríð geta verið mjög eldföst. Karbónít er eldföstu tvöfalda efnasambandið sem vitað er um, með bræðslumark 3890 gráður. Þrírefnasambandið tantal-hafníumkarbíð hefur eitt hæsta bræðslumark allra þekktra efnasambanda (4215 gráður).
Eldföst efni er hægt að nota fyrir eftirfarandi aðgerðir:
Virkar sem varmahindrun milli varmamiðilsins og ílátsveggsins
Standast líkamlegan þrýsting og koma í veg fyrir að varmamiðill eyði ílátsveggnum
Tæringarvörn
Gefðu hitaeinangrun
Eldföst efni hafa margvísleg gagnleg forrit. Í málmvinnsluiðnaði eru eldföst efni notuð til að fóðra ofna, ofna, kjarnaofna og önnur ílát sem innihalda og flytja heitt efni eins og málma og gjall. Eldföst efni hafa önnur háhitanotkun eins og brennsluhitara, vetnisumbótarefni, ammoníak frum- og efri umbótarefni, sprunguofna, veitukatla, hvarfasprungueiningar, lofthitara og brennisteinsofna.
