Tuğla Çeşitleri Nedir ?

Tuğla Çeşitleri Nedir ?

Metal ergitmesinde kullanılan tuğla çeşitleri genel olarak şu sınıflandırmaya tabi tutulabilirler.

Asit Tuğla Çeşitleri

1- Kuvars

2- Silika

3- Silisyum Karpit

4- Zirkon Kristobalit

5- Zirkon

Bazik Tuğla Çeşitleri

1- Magnezit

2- Magnezit Krom

3- Forsterit

4- Dolamit

5- Krom

6- Krom Magnezit

Nötr Tuğla Çeşitleri

1- Karbon Refrakter

2- Grafit

3- Alumina

4- Silimanit

5- Mullit Tuğla

6- Boksit

Silika Tuğla


Refrakter Tuğla Çeşitleri

Refrakter Tuğla Çeşitleri

Silika tuğla çeşitleri çelik ergitme ocaklarında, metal eritme ocaklarında, cam ocaklarında, kok ve gaz kamaralarının inşaatında kullanılır. Kuvars sıcaklıkla yapı değiştirerek kristobalit, tridimit ve cam kuvarsına dönüşür.

Çelik eritme ocaklarında kullanılanların özgül ağırlıkları 2.36 – 2.42 arasındadır. Cam eritme ocakları için 2.36 – 2.38 arasındadır.

Kuvars tuğla çeşitleri 573°C de %1.4 genleşme gösterir ve bundan sonra da genleşme olmaz.

Tridimit ise 115°C ve 155°C arasında ve 425°C ‘ye kadar genleşmeler gösterir. %1.1 ‘den sonraki sıcaklıklarda ise genleşme göstermez.

Kristobalit tuğla çeşitleri ise, 224°C’de % 0.6 genleşme gösterirken 268°C’de ise %1.5 genleşme gösterir.

Bütün bu ifadelerden anlaşılacağı üzere düşük sıcaklıklarda silika tuğlalar büyük genleşme gösterirler. Silika tuğlaların bu özelliği göz önüne alınarak gerek pişirme gerek ise soğutma işlemlerine çok dikkat edilir ve bu zamanlar oldukça uzun sürer.

1400°C ‘ye kadar pişirilen bir tuğlanın pişme zamanı 22 gün sürer. Az dönüşmüş fakat iyi pişmiş bir silika tuğlasının ısısal genleşmesi şöyledir ;

  • İyi pişmiş tuğla çeşitleri 500°C ‘ye kadar ısıtıldığında takriben %1.2 genleşme gösterir. Sonra bu genleşme 1500°C’de % 1.3’e kadar çıkar. Kısaca bir silika tuğla çeşitleri imalatında iş akışı ise şöyledir;

İlk olarak kuvarsit, kırıcılardan geçer sonra simons kırıcısından geçer. Bu kırılan parçalar elekten geçiş silolara doldurulur. Elek üstü malzeme tekrar simons kırıcısına döner. Silolardaki ince ve kalın malzemeler muayyen ölçülerde karıştırıldıktan sonra tekrar mekanik karıştırıcıya verilir. Burada % 2 kadar çözülmüş kireç ilave edilir. Kuruma kolaylığı için bu malzeme döner sehpalı preste preslenir. Sonra 3 gün normal sıcaklıktaki kurutucuda bekletilir. Sonra da gaz kamarasında 1400 – 1500°C arasında pişirilir.

Ergime sıcaklığı 1650°C civarındadır. Bu tuğlanın ergimesini CaO, Al2O3 veya Fe2O3 düşürür. Diğer oksitler de yine tuğlanın ergime sıcaklığını düşürürler. Bazen bunlar tuğlanın ham maddesine, bazen de yüksek sıcaklıkta tuğlaya tesir edebilirler.

Ark ocaklarında bu tuğlalar kapak tuğlası olarak kullanılmaktadır.

Silisyum Karpit Tuğla Çeşitleri

Silisyum Tuğla Çeşitleri

Silisyum Tuğlası

Ateş tuğla sanayinde ve ocak inşaatında önemli bir rol oynar. Silisyum karpitin ham maddesi elektro kimyasal olarak elde edildiğinden çok saftır. Bu yüzden tuğla çeşitlerinde bağlayıcı bir eleman bulunmadığından ve yüksek sıcaklıklarda rekristalizasyon olmasıyla veya bir miktar bağlayıcı katılarak 1400°C ile 1500°C arasında pişirilir. Silisyum – Karpit, ateş tuğlaları içinde yüksek sıcaklığa mukavemeti ile tanınır. Sıcaklığı izole ettiğinden indirekt ısıtmalarda muful ocaklarında ve damıtma cihazlarında kullanılır. Diğer bir özelliği de soğuktaki mukavemeti, aşınma dayanımı ve bükülme mukavemeti, ateşe dayanıklılığı diğer tuğlalardan fazla olmasıdır. Keza yüksek sıcaklıkla silis asidinde çözünmez. Asitli curuf ve cam eriyiklerinde de çözünmezler. Aslında bazik kireç ve demir curuflarında üst seviyelerde 1000°C de farklı değişimler gösterir.

Bu malzemeler 900 – 1100°C de hava ile temas ettiğinde hassastır. Bu sıcaklıklarda oksijen ve su buharı bu tuğlayı çözmeye, dağıtmaya sebep olur. Diğer taraftan ya karbon dioksit veya metan gazı meydana gelir. Bu tuğla çeşitleri seramik ve çinko sanayinde de kullanılır.

Zirkon

Bu malzeme, alüminyum oksitle beraber veya sadece zirkon oksit halinde yapılabilir. Bazen de silisyum oksitli olabilir.

Zirkon tuğlalar, devamlı yük altındaki sağlamlığı, curufa ve erime korozyonuna mukavemeti ile bilinirler. Pahalı olduğundan cam ocaklarında ve bu ocakların cam banyolarında çelik endüstrisinde kimyasal aparat yapımında kullanılır.

Tuğlaların Şekillendirilmesi

  • Elle şekillendirme ( yaş metod )
  • Yarı kuru şekillendirme
  • Kuru şekillendirme

Aynı kimyevi analizlere haiz bir tuğla, kuru şekillendirme ile yapılmışsa elle veya tabanca ile şekillenen yaş ve yarı kuru sistemlerdeki tuğlalardan fiziki özellikleri üstündür.

Tuğlaların Kurutulması

Su ile veya diğer sıvı bağlayıcılarla karışmış harçtan yapılmış tuğlalar rutubet durumuna göre 48 saat ile 8 hafta arasında değişmek üzere kurutulur. Şamot tipi tuğlalar 48 saat havada kurutulduktan sonra 100°C sıcaklığa konurlar, burada 24 saat sonunda 1400° sıcaklığa çıkarılabilir ve mekanik testlere tutulur.

Tuğlaların Pişirilmesi

Cinsine göre 1300 – 1600°C arasında kömürle gazla, fuel-oil, elektrikle ısıtılan döner kamaraları veya tünel ocaklarında pişirilir. Bu pişirmelerde tuğlalar lineer olarak artan bir sıcaklıkta ısıtılır, sonra da yine lineer olarak düşen bir sıcaklıkta soğutulmaya doğru ilerler. Bunlar ocak ve tuğla çeşitleri cinsine göre değişmekle beraber prensip olarak aynıdır. Mesela silika tuğlalar büyük kamaralı döner ocaklarda veya tekli ocaklarda kurutulur. Pişmesi ve soğuması tüner ocaklarında 5 gündür. Halbuki tek kamaralı ocaklarda 3 haftadır.

Seramik Malzemeler ile ilgili yazımıza ulaşmak için aşağıdaki linke tıklayınız…

https://www.metalurjimalzeme.net/seramik-malzemeler/

Ateş tuğlası yapımı ile ilgili faydalı bir video için aşağıdaki linke tıklayınız…

https://www.youtube.com/watch?v=crxnKijsPas

 

Magnezit Tuğla Çeşitleri

Magnezit cevherinde SiO2, Al2O3 ve CaO bileşiklerinin az olması gerekir. Bununla beraber magnezit cevheri silisyuma bağlı veya demire bağlı olarak ikiye ayrılırlar. Silisyuma bağlı olanlar daha ziyade yüksek sıcaklıkta çözülemezler. Buna mukabil soğuktaki mukavemeti demir esaslara göre düşüktür.

Silisyuma bağlı olanlar sinterleşme esnasında CaO bağlayarak bu tuğlanın depo halindeyken hidralize olmasını önler. Bu yüzden silis bağlı tuğlada SiO2 miktarının CaO miktarından fazla olması gerekir.

Eğer bu mümkün değil ise magnezyum cevherinde Fe2O3 ilave edilerek kalsiyum oksidi kalsiyum ferrit şeklinde bağlamak gerekir.

Magnezyum ya düşey ocaklarda veya döner ocaklarda 1600 – 1700° C pişirilir. Magnezit 2800° C’de ergir ve magnezyum oksite periklas denir.

Bu cins tuğlalar pişme itibariyle aşağıdaki gruplara ayrılırlar.

  • Pişmiş Tuğlalar : Bunlar özel amaçlar için imal edilen tuğlalardır. Özellikle curuf seviyelerinde kullanılan tuğlalardır.
  • Pişmiş Zift Bağlı Tuğlalar : Bunlarda son derece iyi pişmiş tuğlalar olup ekseriye oksijen konvertörlerinde kullanılırlar.
  • Eritilmiş Tuğlalar : Bunlar oldukça phalı fakat özel çelik döken ocakların curuf seviyelerinde kullanılan veya özel amaçlar için kullanılan tuğlalardır.
  • Pişmemiş Tuğlalar : Bunlar ucuz tuğlalar olup kolay değiştirilebilen yerlerde kullanılırlar.
  • Pişmemiş Kimyevi Bağlı Tuğlalar : Bunlar örüldükten sonra devamlı yüksek sıcaklıkta çalışacak yerlerde kullanılır. Bu malzemeler erimiş bir madde ile kontak yapmamalıdırlar. Bu tuğlalar çalıştıkları yerdeki sıcaklıklarla pişerler. Bunlar darbeye maruz kalmamalıdırlar.
  • Pişmiş Sac Tuğlalar : Bu tuğlalar ekseriya darbeli çalışan yerlerde veya yekpare çalışması istenen yerlerde kullanılırlar. Elektrik ark ocağı curuf seviyesi üstünde bu tuğlalar kullanılırlar. Sıcaklıkla sac mantoları eriyerek birbirlerine yapılır ve tek bir kitle olurlar ve hurda boşalmasında bunları fazla aşındırmaz.