Refrakter malzeme

Refrakter malzeme, en basit tabiriyle termal direnci yüksek olan bir dizi materyale verilen isimdir. Bu materyallere örnek olarak; silikon oksit, alüminyum, magnezyum, kalsiyum ve zirkonyum verilebilir. Çeşitli bağdaştırıcı malzemelerin eklenmesiyle, bu materyaller farklı üretim yöntemleriyle kullanılma hazır refrakter malzeme haline dönüştürülürler. Yalıtım tuğlaları, ateş tuğlaları ve seramik fiberleri bunlara verebileceğimiz örnekler arasındadır. Refrakter malzeme çeşitleri; demir – çelik endüstrisi başta olmak üzere çok değişik sanayilerde kullanılmaktadır. Tutuşturucu, kaynatıcı, ergitici ve fırınlar, bu açıdan refrakter malzemelerin en sık kullanıldığı yapılar arasındadır.

Refrakter malzemelerin özellikleri

Refrakter malzeme çeşitlerinin en dikkat çeken özelliği, yukarıda da belirttiğimiz gibi ısıya karşı olan dirençleridir. Bunu sadece ısıya karşı olan dayanıklılık şeklinde anlamamak gerekir. Refrakter malzemeler, yüksek sıcaklıklara dayanmakla kalmaz, bu sıcaklığı mümkün olduğu kadar az depolar. Diğer bir deyişle, ısıyı emmeden kullanıldıkları yapının içine geri verir. Nitekim ısının hepsini emmeleri zaten istenmez. Bu durum ömürlerini kısaltacağı gibi, fırınların arzulanan sıcaklığa ulaşması için yüksek enerji tüketmesini gerektirir. Bu nedenle refrakter malzeme çeşitleri için “ısıyı depolamadan geri yansıtan materyal” demek de mümkündür.

Refrakter malzemelerin sınıflandırılması

Termal dirence ek olarak, refrakter malzemelerin korozyon dirençlerinin de yüksek olması gerekir. Zira endüstriyel bir fırında sadece sıcaklık oluşmayacak, aşındırıcı nitelikte cüruf ve gazlar da bulunacaktır. Sadece ateşe dayanıklı olan bir materyal, cüruf ve gazlara maruz kaldığında kolayca aşınabilir. Bu nedenle, refrakter malzemeler genellikle ayrı bir yalıtım tabakası ile kaplanır. Bu uygulama, onların kullanım ömrünü büyük oranda artırır. Yine bu durum, asidik – bazik ve nötr olmak üzere üç refrakter malzeme çeşidinin olmasının da nedenidir. İsimlerinden de anlaşılabileceği gibi; asidik refrakterler korozyona, bazik refrakterler ise ısıya karşı dirençlidir. Nötr refrakterlerin ise her ikisine de dirençli olduğunu söylemek mümkündür.  Refrakter malzeme çeşitleri genellikle tuğla şeklinde üretilse de, bu durum tek seçenek değildir. Bir refrakter malzemenin istenen şekil ve boyutta üretilmesi mümkündür. Aynı şekilde, monolitik denen şekilsiz refrakter üretimi de yapılabilir. Monolitik refrakterler, kullanılacakları alanda şekil verilen maddelerdir. Örneğin yapı harcı, buna verilebilecek bir örnektir.