Los materiales refractarios (refractarios) son materiales no metálicos con una resistencia al fuego de al menos 1580 °C que se utilizan en unidades y dispositivos para proteger contra los efectos de la energía térmica y los reactivos agresivos gaseosos, líquidos y sólidos. [1] Están hechos a base de materias primas minerales y se distinguen por la capacidad de mantener sus propiedades funcionales sin violaciones significativas en diversas condiciones de servicio a altas temperaturas. Se utilizan para la realización de procesos metalúrgicos ( fusión , recocido , tostado , evaporación y destilación ), diseño de hornos, unidades de alta temperatura (reactores,motores , elementos estructurales, etc.). Los refractarios usados se denominan chatarra refractaria y se utilizan en el reciclaje.
La mayoría de los productos refractarios se fabrican en forma de productos simples, como un paralelepípedo rectangular que pesa varios kilogramos. Esta es una forma universal para hacer revestimientos de varias configuraciones. Hoy en día, en la industria refractaria hay una disminución en la producción de refractarios en forma de productos simples y un aumento correspondiente en la producción de hormigones y masas refractarios.
Los materiales refractarios se caracterizan por una mayor resistencia a altas temperaturas, inercia química. Por composición, los materiales refractarios son mezclas cerámicas de óxidos , silicatos, carburos , nitruros , boruros refractarios . El carbono ( coque , grafito ) se utiliza como material refractario . Básicamente, estos son materiales no metálicos con una resistencia al fuego de al menos 1580 ° C , se utilizan en casi todos los lugares donde se requiere cualquier proceso a altas temperaturas.
Incluso en los albores de la cultura humana, con la producción del fuego , existía la necesidad de materiales refractarios. Como resultado de milenios de desarrollo de la sociedad humana y su cultura, los materiales refractarios se han convertido en la base de los altos hornos modernos , la fundición de acero , la fundición de cobre, la calcinación de cemento , la fundición de vidrio y otros hornos.
Los refractarios en forma de ladrillos hechos de arcillas refractarias y caolines comenzaron a producirse después de la llegada de los altos hornos. En Rusia, aproximadamente a mediados del siglo XVII. Bajo Pedro I , una cantidad significativa de estos ladrillos se fabricaba con arcillas cerca de Moscú. Durante la primera mitad del siglo XIX. la producción de refractarios se desarrolló principalmente en plantas metalúrgicas, siendo un agregado a la tendencia general. Según la TSB , la primera producción especializada de refractarios se organizó en Alemania en 1810.
Con el rápido desarrollo de la industria, el Imperio Ruso ya no está interesado en la producción artesanal de materiales refractarios, sino en una rama especializada, que debería ser la base de la industria refractaria. Los primeros pasos en esta materia fueron la creación de las primeras fábricas: la planta refractaria Belokamensky en Bryantsevka (ahora la ciudad de Soledar ) (1893) y la planta refractaria en Latnaya (1897) con una especialización refractaria estrecha.
La producción de refractarios en la antigua Unión Soviética se concentra en tres regiones industriales principales: Sur (Belokamenka, Chasov Yar), Central (Podolsk) y Ural (Pervouralsk, Bogdanovich).
Actualmente, la presencia de la industria refractaria y la calidad de los refractarios en un determinado país caracteriza el grado de su industrialización . De más de 212 países en el mundo, solo 35 países tienen una industria refractaria. Más de la mitad de la producción mundial corresponde a la CEI y los EE.UU.
Los materiales refractarios son productos en piezas (bloques) y sin forma. Estos últimos incluyen materiales de revestimiento, morteros, rellenos y otras masas especiales de relleno y moldeo, incluidas las utilizadas para la producción de hormigón refractario y hormigón proyectado.
Los refractarios se dividen según los siguientes criterios:
Se debe hacer una distinción entre refractarios ácidos, neutros y básicos. Se hace una clasificación más detallada según su composición química:
Los refractarios tienen una gran cantidad de aplicaciones, pero todas ellas se pueden dividir en dos grandes grupos, estos son refractarios (productos refractarios, por ejemplo, ladrillo ) para usos generales, y refractarios diseñados específicamente para cualquier unidad térmica. Los materiales refractarios se utilizan en las industrias metalúrgica, del vidrio, azucarera, mecánica, química, así como en todas las demás industrias en las que se trabaja con hornos altos, de cuba y rotativos.