Materiale refrattario

Il materiale refrattario è un materiale capace di resistere, per lunghi periodi, alle alte temperature senza reagire chimicamente con gli altri materiali con i quali si trova in contatto. Erroneamente si attribuisce al materiale refrattario principalmente la proprietà di isolante termico, anche se molti hanno anche tale proprietà.

La normativa ASTM (organismo di normalizzazione statunitense) C71 definisce refrattari "i materiali non-metallici che abbiano proprietà chimico-fisiche tali da potere essere impiegati in strutture o componenti di sistemi che sono esposti ad ambienti con temperature superiori a 538 °C (1000 °F)".

Tipologie

I materiali refrattari più diffusi sono:

• ossidi di alluminio (allumina)
• silice (i più economici)
• composti silico-alluminosi
• composti magnesiaci.

Oltre a quelli citati, esistono materiali refrattari a base di calcio, tungsteno, molibdeno, uranio, cromo, manganese e titanio. Per temperature estremamente alte si possono utilizzare ossido di zirconio, carburo di silicio, carburo di vanadio o grafite. D'altra parte, il carburo di silicio e la grafite non possono essere utilizzati in ambienti in cui sia presente ossigeno, in presenza del quale si ossidano e bruciano.

La scelta del materiale refrattario da utilizzare per una data applicazione dipende dalle temperature di esercizio e dall'ambiente chimico circostante (acido, basico). Inoltre, a seconda dell'ambiente in cui il materiale refrattario deve operare, bisogna che esso sia inerte chimicamente, resistente agli shock termici, ed avere specifici valori di conduttività termica o coefficiente di espansione termica.

Utilizzo

I materiali refrattari trovano impiego:

• nei forni per la produzione della ghisa (altoforno), dell'acciaio (forno L.D. o Linz Donawitz / forno Martin-Siemens / forno Thomas) e dei materiali ceramici
• nella produzione del vetro, in particolare per le operazioni di fusione
• negli inceneritori
• nei reattori chimici
• nei reattori nucleari
• nella fabbricazione dei crogioli.
• nella produzione della ceramica forni a tunnel
• in edilizia, nella realizzazione di caminetti a legna.

I materiali refrattari possono essere preformati in forma di mattoni oppure possono essere formati in loco, per sinterizzazione, presa idraulica o chimica (calcestruzzi refrattari).

Note

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