Walaupunkonkrit refraktoridan konkrit biasa mempunyai nama dan rupa yang serupa, dan kedua-duanya terbentuk terutamanya dengan menuang atau merempuh semasa pembinaan, mereka mempunyai perbezaan asas dalam sistem bahan, sifat fizikal dan kimia, persekitaran perkhidmatan, kedudukan berfungsi, dan logik aplikasi kejuruteraan. Ia tergolong dalam dua kategori teknikal yang berbeza, iaitu bahan refraktori dan bahan binaan sivil, dan tidak boleh digunakan secara bergantian atau digantikan antara satu sama lain.
I. Komposisi Bahan dan Mekanisme Ikatan
Konkrit refraktori ialah bahan refraktori amorf biasa, dengan terasnya terletak pada "kestabilan suhu-tinggi" dan "kapasiti pengekalan struktur". Agregatnya biasanya adalah bahan mentah mineral takat lebur- tinggi seperti klinker bauksit-alumina tinggi, alumina bercantum, mullit, sillimanit atau silikon karbida yang telah mengalami pengkalsinan suhu-tinggi. Pengagihan saiz zarah direka bentuk dengan ketat untuk mengimbangi ketumpatan dan rintangan kejutan haba; bahan serbuk termasuk serbuk halus dan serbuk-mikro aktif bahan sepadan (seperti serbuk mikro-alumina, serbuk mikro silika-), digunakan untuk mengisi lompang dan meningkatkan aktiviti pensinteran. Pengikat ialah kunci kepada kekuatan suhu biliknya-dan prestasi suhu tinggi-nya, dengan jenis biasa termasuk: simen alumina tinggi (pengikat pengerasan air-air, sesuai untuk keadaan suhu sederhana dan rendah-), natrium/kalium silikat (dikeraskan oleh asid, dengan rintangan tertentu terhadap hakisan aluminium, fosfat membentuk fosfat (alkaligen). struktur rangkaian tiga-dimensi, berubah menjadi fasa seramik pada suhu tinggi, memberikan kekuatan keadaan panas yang sangat baik-dan sifat anti-spalling), dan pengikat gel sol-yang pesat membangun sejak beberapa tahun kebelakangan ini (seperti sol aluminium, sol silika). Sistem ikatan yang berbeza sepadan dengan tempoh tetingkap pembinaan yang berbeza, rejim pengawetan dan julat suhu perkhidmatan akhir.
Sebaliknya, konkrit biasa tergolong dalam sistem bahan bersimen -pengerasan air yang tipikal, dengan simen Portland am (terutamanya gred P·O 42.5 atau 52.5) sebagai komponen bersimen, dan agregat menggunakan pasir sungai asli, batu hancur atau pasir dan kerikil yang dikilang, mengikut spesifikasi penggredan; air bancuhan mengambil bahagian dalam tindak balas penghidratan mineral klinker simen (C₃S, C₂S, dsb.), menghasilkan struktur rangkaian dengan kalsium silikat hidrat (C-S-H gel) sebagai badan utama, ditambah dengan kalsium hidroksida, etringit, dan produk lain, membentuk kapasiti pemuatan suhu-. Perkembangan prestasinya sangat bergantung pada tahap penghidratan dan keadaan suhu dan kelembapan persekitaran, yang tidak mempunyai keupayaan untuk menstruktur semula pada suhu tinggi.
II. Suhu Perkhidmatan dan Prestasi Refraktori
Objektif reka bentuk konkrit monolitik refraktori adalah untuk menahan-beban terma suhu tinggi untuk masa yang lama. Mengikut standard kebangsaan GB/T 29921-2013 "Castables Refraktori" dan amalan industri,-suhu perkhidmatan jangka panjang simen aluminat konvensional-konkrit refraktori terikat ialah 900–1250 darjah , dengan suhu puncak-jangka pendek sehingga 1350 darjah . Sebaliknya, sistem ikatan-fosfat, disebabkan oleh dehidrasi dan pempolikondenan semasa pembentukan fasa seramik-titik lebur-tinggi seperti AlPO₄, boleh mengekalkan-suhu perkhidmatan jangka panjang 1450–1650 darjah , dengan refraktori secara amnya melebihi 1700 darjah, dan sesetengah sistem alumina kromium atau alumina zirkonia walaupun melebihi 1800 darjah, sifat rintangan terma yang baik{{16} di sebelahnya kestabilan (rintangan kepada keretakan dan spalling di bawah pemanasan dan penyejukan pantas berulang),{17}}kestabilan volum suhu tinggi (kadar perubahan linear baki dikawal dalam ±0.5%) dan rintangan terhadap haus dan hakisan di bawah-aliran gas suhu tinggi.
Konkrit biasa tidak sesuai sama sekali untuk-persekitaran suhu tinggi. Apabila suhu meningkat kepada kira-kira 300 darjah, kalsium hidroksida dalam produk penghidratan mula dehidrasi; melebihi 400 darjah , struktur gel C-S-H merosot dengan ketara, dan kekuatan menurun dengan mendadak; selepas 500 darjah, batu simen pada dasarnya kehilangan keupayaan ikatannya, menunjukkan serbuk dan spalling yang jelas. Jika terdedah kepada api terbuka atau suhu tinggi secara tiba-tiba, ia juga mungkin mengalami letupan letupan akibat peningkatan mendadak dalam tekanan wap yang disebabkan oleh pengewapan air bebas dalaman. Oleh itu, had suhu perkhidmatan reka bentuknya adalah terhad kepada bawah 400 darjah dari suhu bilik dan ia hanya sesuai untuk beban struktur-fungsi galas dan kepungan di bawah keadaan iklim biasa.
III. Sifat Kimia dan Kebolehsuaian Atmosfera
Konkrit refraktori mempunyai sistem pengelasan yang jelas berdasarkan keasidan atau kealkalian komponen utamanya dan kecenderungan tindak balasnya dengan gas relau pada suhu tinggi. Ia dibahagikan kepada tiga kategori utama: berasid (seperti silika, separa-silika), neutral (seperti alumina tinggi, korundum, silikon karbida) dan beralkali (seperti magnesia, magnesia-alumina spinel, dolomit). Klasifikasi ini secara langsung melayani atmosfera operasi yang kompleks dan boleh diubah dalam relau industri. Sebagai contoh, dalam kebuk pembakaran ketuhar kok, di mana rintangan kepada mengurangkan gas (CO, H₂) diperlukan, sistem neutral atau beralkali diutamakan; dalam ruang penjanaan semula relau lebur kaca, di mana pendedahan kepada-suhu tinggi gas serombong dan wap alkali yang sangat oksidatif berlaku, bahan berasaskan zirkonia atau mullite-bercantum dengan rintangan alkali diutamakan; dan dalam relau berkumandang untuk peleburan logam bukan ferus,-di mana sentuhan dengan sulfur-yang mengandungi gas serombong menghakis terlibat, tuangan alumina tinggi terikat fosfat khas dengan rintangan kepada hakisan SO₂ diperlukan.
Konkrit biasa sangat beralkali (dengan nilai pH melebihi 12.5), dan produk penghidratannya mudah mengalami tindak balas peneutralan dengan media berasid (seperti kabus asid industri, hujan asid, dan larutan tanah berasid), yang membawa kepada pelarutan garam kalsium, peningkatan keliangan dan penurunan kekuatan. Ia juga tidak mempunyai daya tahan yang berkesan terhadap ion menghakis seperti ion klorida dan sulfat. Selain itu, ia tidak stabil dalam suasana khas seperti keadaan pengurangan, pengkarburan atau nitriding. Oleh itu, persekitaran penggunaannya amat terhad, dan ia hanya disyorkan untuk keadaan atmosfera am yang kering, neutral atau beralkali lemah. Ia tidak boleh terdedah kepada media yang sangat menghakis atau atmosfera pengurangan suhu tinggi-tertutup.
IV. Medan Aplikasi dan Kedudukan Fungsian
Nilai teras konkrit refraktori terletak pada membina "penghalang haba" untuk peralatan industri{0}}suhu tinggi. Fungsinya adalah kompleks dan khusus: ia mesti bukan sahaja menyokong struktur lapisan tetapi juga mencapai pelbagai tugas seperti penebat dan pemeliharaan haba, penentangan terhadap penembusan sanga, perlindungan terhadap hakisan aliran gas, dan penimbalan kesan tekanan haba. Senario aplikasi biasa termasuk saluran penoreh besi relau letupan, lapisan kerja senduk besi cair, bahagian atas sfera dan peralatan tempat tidur bata pemeriksa dapur letupan panas dalam industri keluli; menara tindak balas relau peleburan kilat, penutup dan garisan sanga relau anod berputar dalam medan metalurgi bukan{3}}ferus; mulut tanur depan dan belakang dan kon relau penguraian tanur putar simen dalam industri bahan binaan; dan lapisan bahagian berseri relau retak etilena dan lapisan dalam penjana semula dalam unit keretakan pemangkin dalam industri petrokimia. Di kawasan ini, konkrit refraktori sering berfungsi bersama-sama dengan bata refraktori berbentuk, modul gentian, dan bolt penambat untuk membentuk sistem terma yang lengkap.
Konkrit biasa, sebaliknya, memberi tumpuan kepada kebolehpercayaan mekanikal dan kebolehsuaian alam sekitar sepanjang keseluruhan kitaran hayat projek kejuruteraan awam. Ia menekankan sifat seperti kekuatan mampatan, ketaktelapan, rintangan kepada pembekuan-kitaran pencairan, kekuatan cengkaman bar penguat dan-kawalan rayapan jangka panjang di bawah suhu dan keadaan biasa. Aplikasinya meliputi pelbagai bidang termasuk struktur bangunan (rasuk, papak, tiang, dinding ricih, papak asas), infrastruktur pengangkutan (lapisan dasar dan permukaan lebuh raya, tidur kereta api, tiang dan abutmen jambatan), kemudahan penyenggaraan air (saluran tumpahan empangan, lapisan saluran), dan kejuruteraan perbandaran (struktur terowong, telaga lapisan dasar jalan raya). Asas reka bentuk untuk konkrit biasa ialah "Kod untuk Reka Bentuk Struktur Konkrit" (GB 50010) dan "Kod Pengadaran Konkrit Biasa" (JGJ 55), yang menekankan penyeragaman, pengeluaran besar-besaran dan penjimatan berbanding kefungsian suhu-tinggi.
V. Teknik Pembinaan dan Sistem Pengawetan
Walaupun kedua-dua jenis konkrit melibatkan proses biasa seperti pencampuran paksa dalam pengadun, mengepam atau menuang manual, dan pemadatan getaran, titik kawalan teknikal agak berbeza. Konkrit tahan api-sangat sensitif kepada jumlah air yang ditambah: terlalu banyak air akan meningkatkan keliangan, mengurangkan-kekuatan suhu tinggi dan meningkatkan risiko keretakan semasa peringkat pembakar; terlalu sedikit air akan mengakibatkan kecairan yang tidak mencukupi dan kesukaran untuk mencapai pemadatan padat. Dalam pembinaan sebenar, kebolehkerjaan selalunya dikawal dengan menambahkan-penurun dan perencat air berkecekapan tinggi, dan nilai kecairan buburan (seperti yang ditentukan oleh ujian kemerosotan) dan masa penetapan awal dan akhir dipantau dengan ketat. Selepas terbentuk, ia mesti melalui dua peringkat kritikal: pertama, tempoh pengeringan semula jadi (biasanya tidak kurang daripada 24-48 jam) untuk membolehkan air bebas keluar perlahan-lahan dan mengelakkan pengecutan permukaan retak; kemudian, rejim pembakar yang sistematik dilaksanakan - dengan kadar pemanasan berperingkat (seperti Kurang daripada atau sama dengan 15 darjah /j), platform suhu malar (seperti menahan pada 300 darjah , 600 darjah dan 900 darjah selama beberapa jam) dan suhu sasaran akhir. Jumlah tempoh biasanya tidak kurang daripada 7 hari untuk memastikan penukaran lengkap pengikat, penyingkiran kelembapan yang menyeluruh, dan pembentukan rangkaian ikatan seramik yang lengkap. Konkrit tahan api-yang belum melalui pembakar piawai terdedah kepada keruntuhan struktur atau bahkan runtuh selepas operasi.
Pembinaan konkrit biasa, sebaliknya, berorientasikan kecekapan dan kebolehkawalan: parameter seperti-nisbah simen air, kemerosotan dan suhu acuan mempunyai had yang jelas; getaran bertujuan untuk menghapuskan sarang lebah dan permukaan berlubang dan memastikan ketumpatan; pengawetan standard dijalankan di bawah keadaan pengekalan lembapan tertutup, suhu malar (20±2 darjah ), dan kelembapan tepu ( Lebih daripada atau sama dengan 95%), dan boleh mencapai lebih 95% gred kekuatan yang direka selepas 28 hari. Untuk-struktur volum besar, langkah kawalan suhu juga diambil untuk mengelakkan perbezaan suhu yang berlebihan antara bahagian dalam dan luar daripada menyebabkan keretakan. Keseluruhan proses tidak memerlukan langkah-suhu tinggi rawatan haba, mempunyai tempoh pentauliahan yang singkat dan kos pengurusan yang rendah.
walaupun konkrit refraktori dan konkrit biasa kedua-duanya berada di bawah kategori "konkrit", sifatnya pada asasnya berbeza: yang pertama ialah bahan khas berfungsi yang mengambil -perkhidmatan suhu tinggi sebagai prasyarat, berdasarkan sifat refraktori yang wujud pada bahan itu dan direka bentuk dengan keadaan gandingan berbilang-faktor sebagai sempadan; yang terakhir ialah bahan struktur asas yang berpusat pada sifat mekanikal pada suhu biasa, dijamin oleh-ketahanan jangka panjang dan mengikut laluan pembinaan yang standard. Kedua-duanya mempunyai sistem sendiri dari segi sumber bahan mentah, prinsip penyediaan, kaedah pencirian prestasi, piawaian penerimaan kualiti dan rantaian perkhidmatan teknikal. Dalam amalan kejuruteraan, adalah perlu untuk menjalankan pemilihan khusus dan reka bentuk skema dengan kerjasama antara jurutera bahan refraktori dan jurutera struktur berdasarkan faktor komprehensif seperti suhu operasi peralatan, sifat atmosfera, ciri beban haba, kekuatan haus mekanikal, dan keperluan penyelenggaraan. Empirisme, aplikasi dengan analogi, atau penyederhanaan dan penggantian adalah dilarang sama sekali. Hanya dengan padanan tepat ciri-ciri bahan dengan keperluan operasi boleh memastikan operasi-jangka panjang yang selamat, cekap dan jangka panjang bagi-suhu tinggi peralatan industri.
