Panduan Memilih Pelapis Tahan Api untuk Tungku Industri

Di sektor industri bersuhu tinggi seperti peleburan baja, peleburan logam non-ferrous, pembakaran keramik, dan produksi kaca, tungku industri memainkan peran penting. Lapisan tungku, yang berfungsi sebagai penghalang utama terhadap panas ekstrem dan bahan reaktif, secara langsung memengaruhi efisiensi produksi, kualitas produk, dan keselamatan operasional.

Toleransi suhu adalah faktor utama dalam pemilihan lapisan. Bahan yang berbeda memiliki sifat refraktori yang berbeda—suhu maksimum yang dapat mereka tahan tanpa melunak atau meleleh. Bahan yang dipilih harus melebihi suhu operasi puncak tungku dengan margin keamanan yang sesuai.

• Suhu puncak: Identifikasi suhu tertinggi yang dicapai selama operasi normal.
• Margin keamanan: Pilih bahan dengan refraktori 50-100°C lebih tinggi daripada suhu puncak.
• Stabilitas jangka panjang: Pertimbangkan degradasi kinerja di bawah paparan panas yang berkelanjutan.

Atmosfer tungku—termasuk komposisi gas, karakteristik terak, dan kimia bahan—secara signifikan memengaruhi daya tahan lapisan. Bahan yang berbeda menunjukkan ketahanan yang berbeda terhadap serangan kimia.

• Keasaman/kebasaan: Terak asam membutuhkan lapisan silika atau alumina; terak basa membutuhkan bahan berbasis magnesia.
• Oksidasi-reduksi: Pertimbangkan kondisi redoks saat memilih bahan.
• Komposisi gas: Perhitungkan gas korosif seperti uap atau sulfur dioksida.

Aliran material, dampak, dan abrasi dapat menyebabkan keausan mekanis. Pilih lapisan dengan kekerasan dan integritas struktural yang sesuai.

• Ukuran partikel: Partikel yang lebih besar meningkatkan laju keausan.
• Kecepatan aliran: Bahan yang bergerak lebih cepat mempercepat erosi.
• Frekuensi dampak: Dampak teratur membutuhkan bahan yang lebih kuat.

Keterbatasan anggaran memengaruhi pemilihan bahan. Seimbangkan persyaratan kinerja dengan biaya siklus hidup.

• Biaya material: Harga bervariasi secara signifikan berdasarkan jenis dan kelas.
• Pengeluaran pemasangan: Beberapa bahan memerlukan pemasangan khusus.
• Frekuensi perawatan: Pertimbangkan persyaratan perawatan jangka panjang.

Terdiri terutama dari SiO₂, lapisan silika menawarkan ketahanan guncangan termal yang sangat baik dengan biaya yang relatif rendah. Namun, toleransi suhu mereka yang terbatas (≤1700°C) dan reaktivitas dengan oksida baja membuatnya tidak cocok untuk produksi baja.

Dengan kandungan MgO melebihi 86%, lapisan magnesia tahan terhadap suhu ekstrem (≤2800°C) dan tahan terhadap korosi terak basa. Ekspansi termal mereka yang tinggi membuatnya tidak cocok untuk tungku induksi berdinding tipis.

Bata berbasis keramik menyediakan solusi tahan lama dan dapat disesuaikan untuk berbagai aplikasi. Tersedia dalam komposisi tanah liat, alumina tinggi, silikon karbida, dan magnesia, mereka menawarkan insulasi termal yang sangat baik tetapi memerlukan pemasangan yang hati-hati untuk mencegah retak.

Lapisan berbasis Al₂O₃ (≤1900°C) unggul di lingkungan asam seperti tungku kaca dan keramik. Sambil menawarkan ketahanan guncangan termal dan kekuatan mekanik yang unggul, mereka berkinerja buruk terhadap terak basa dan membawa biaya yang lebih tinggi.

• Silika: ≤1700°C, optimal untuk peleburan besi cor
• Magnesia: ≤2800°C, lebih disukai untuk produksi baja
• Batu bata refraktori: Aplikasi industri suhu tinggi dan tekanan tinggi
• Alumina: ≤1900°C, ideal untuk lingkungan asam

Pemasangan yang tepat dan perawatan rutin secara signifikan memperpanjang umur lapisan:

• Lakukan persiapan permukaan yang menyeluruh sebelum pemasangan
• Gunakan bahan pengikat yang kompatibel dan kendalikan jarak sambungan
• Terapkan inspeksi terjadwal dan perbaikan segera
• Pantau akumulasi terak dan singkirkan endapan secara teratur

Memilih lapisan tungku yang optimal memerlukan evaluasi komprehensif terhadap kondisi operasional, persyaratan termal, paparan kimia, dan faktor ekonomi. Pemilihan material yang tepat meningkatkan umur panjang tungku, mengurangi biaya perawatan, dan meningkatkan efisiensi produksi—pada akhirnya memperkuat daya saing industri.