סיווג של לבנים עקשן

על פי המרכיבים השונים של לבנים עקשן, ניתן לחלק אותם לחמש קטגוריות, כלומר: לבנים עקשן מסדרת אלומיניום סיליקון, לבנים עקשן מסדרה אלקליין, לבנים עקשן המכילות פחמן, לבנים עקשן המכילות זירקוניום ולבנים עקשן בידוד. כל תנור אינו בנוי רק עם סוג אחד של לבנים עקשן, הוא דורש שילוב של לבנים עקשן שונות כדי לשמש. להלן מבוא מפורט למרכיבים של חמשת הסוגים העיקריים הללו של לבנים עקשן.
1. לבנים עקשניות מאלומיניום מסיליקון מבוססות על דיאגרמת הפאזות של המערכת הבינארית AL2O3-SiO2 בתור התיאוריה הבסיסית, כולל בעיקר את הסוגים הבאים.
（1） לבני סיליקון מתייחסות ללבנים עקשן המכילות מעל 293 אחוז SiO, והן הסוג העיקרי של לבנים עקשן חומצי. הוא משמש בעיקר לבניית תנורי קוק, כמו גם לקשתות וחלקים נושאי עומס אחרים של תנורי זכוכית שונים, קרמיקה, פחמן, כבשנים תרמיים לבנים עקשן. הוא משמש גם בחלקים נושאי עומס בטמפרטורה גבוהה של תנורי פיצוץ חמים, אך הוא אינו מתאים לשימוש בציוד תרמי מתחת ל-600 מעלות ועם תנודות טמפרטורה גדולות.
（2） לבני חרס מורכבות בעיקר ממולליט (25 אחוז ~50 אחוז), פאזה זכוכית (25 אחוז ~ 60 אחוז), ומקריסטובליט וקוורץ (עד 30 אחוז). בדרך כלל, חימר קשה משמש כחומר הגלם, והחומר הבוגר מסוייד מראש, ולאחר מכן הוספת חימר רך. מוצרי לבני החימר נוצרים בשיטות חצי יבשות או פלסטיות ונשרפים בטמפרטורה של 1300~1400 C. אפשר גם להוסיף כמות קטנה של זכוכית מים, מלט וחומרים אחרים לקשרים להכנת מוצרים לא שרופים וחומרים אמורפיים. זוהי לבנה עקשנית בשימוש נפוץ בתנורי פיצוץ, תנורי פיצוץ חמים, תנורי חימום, דודי חשמל, כבשני סיד, כבשנים סיבוביים, כבשני קרמיקה ולבנים עקשן.
（3） לבנים עקשן גבוהות אלומיניום מורכבות ממינרלים כגון קורונדום, מולליט ופאזה זכוכית. התוכן שלהם תלוי ביחס AL2O3/SiO2, כמו גם בסוג וכמות הזיהומים. ניתן לסווג את הציון של לבנים עקשן על סמך תכולת ה-AL2O3. חומרי הגלם הם עפרות טבעיות כמו בוקסיט וסילימניט עם אלומיניום גבוה, כמו גם כאלה המעורבבים עם קורונדום מותך, אלומינה סינטרת, מולליט סינתטי וקלינקר מפוחלץ עם אלומינה וחימר בפרופורציות שונות. הוא מיוצר בעיקר בשיטת סינטר. אבל המוצרים כוללים גם לבנים יצוקות מותכות, לבני גרגר מותכות, לבנים לא שרופים ולבנים עקשן אמורפיות. לבני עקשן גבוהות אלומיניום נמצאות בשימוש נרחב בתעשיית הפלדה, תעשיית המתכת הלא ברזלית ותעשיות אחרות.
（4） לבנה עקשנית קורונדום מתייחסת לסוג של לבנים עקשן עם תכולת AL2O3 של לא פחות מ-90 אחוז, המורכבת בעיקר מקורונדום. ניתן לחלק אותו ללבני קורונדום מחושלות ולבני קורונדום מותכות חשמליות.
2. לבנים עקשן מסדרה אלקליין. לבנים עקשן בסיסיות מתייחסות למוצרים עקשנים עם תחמוצת בסיסית כגון Mg0 ו-CaO כמרכיבים העיקריים. הזנים העיקריים הם כדלקמן.
（1） לבנה עקשנית מגנזיה מתייחסת ללבן עקשן עם מגנזיט כחומר גלם, פריקלאז כשלב הגביש העיקרי ותכולת MgO של 80 אחוז ~ 85 אחוז. מוצריה מחולקים לשתי קטגוריות: מגנזיה מתכתית ומוצרי מגנזיה. על פי ההרכב הכימי והשימוש בהם, ישנם חול מרטין, מגנזיה מתכתית רגילה, לבני מגנזיה רגילות, לבני סיליקה מגנזיה, לבני אלומיניום מגנזיה, לבני סידן מגנזיה, לבני פחמן מגנזיה וזנים אחרים. לבנים עקשניות מגנזיום הם המוצרים החשובים ביותר בלבנים עקשן אלקליין, בעלי עמידות גבוהה באש ועמידות טובה בפני סיגים אלקליים וסיגי ברזל. הם לבנה מתקדמת וחשובה. משמש בעיקר עבור תנורים פתוחים, ממירי חמצן, תנורים חשמליים והתכת מתכות לא ברזליות.
（2） לבני דולומיט היא לבנים עקשן אלקליין המיוצרת באמצעות דולומיט כחומר הגלם העיקרי. בשימוש נרחב בממירים אלקליין, זה יכול לשמש גם כבטנה עבור מצקות זיקוק חיצוניות מסוימות.
（3） לבנה עקשן פורסטריט היא סוג של לבנה עקשן המורכבת בעיקר מפורסטריט 2MgO · SiO2. משמש בעיקר ללבני רשת בתאי התחדשות באח פתוח, לבנים למטילים, לחימום תחתית תנורים, ויש לו גם השפעות יישום טובות בתנורי התכת נחושת.
3. לבנים עקשן המכילות פחמן. לבנים עקשן המכילות פחמן מתייחסות למוצרי לבנים עקשן העשויים מפחמן או תרכובות פחמן, עם צורות שונות של פחמן כמרכיב העיקרי. הם מחולקים בעיקר לסוגים הבאים.
（1） לבני פחמן הם מוצרי לבנים עקשן ניטרליים עמידים לטמפרטורה גבוהה, המיוצרים מחומרי פחמן כחומר הגלם העיקרי והוספת כמות מתאימה של קלסר. לבני פחמן נמצאות בשימוש נרחב להנחת התחתית, האח, הבוש והחלק התחתון של תנור הפיצוץ. זה יכול לשפר את זמן הפעולה הרציף של תנור הפיצוץ ולהאריך את חיי השירות שלו. בנוסף, לבני פחמן נמצאות בשימוש נרחב בתעשייה האלקטרוכימית, התעשייה הכימית, התעשייה הפטרוכימית, תעשיית הציפוי, תנורי תעשיית סגסוגת הברזל (או ציפוי ציוד), בטנות וצינורות מיכל חומצה ואלקלי, כמו גם בטנות תנורים להתכת מתכות לא ברזליות (כגון עופרת, אלומיניום, פח וכו').
（2） מוצרים עקשן גרפיט הם חומרים עקשנים העשויים מגרפיט טבעי כחומר גלם ומחימר כחומר מקשר. סוג זה של מוצר כולל כור היתוך חרס גרפיט, סירי זיקוק, לבני תקע ליציקת פלדה, לבני זרבובית ולבני ריפוד לתופי פלדה וכו'. ביניהם, כור היתוך מחמר גרפיט הם הכורכים המיוצרים והנפוץ ביותר לייצור פלדה והיתוך שאינם מתכות ברזליות.
（3） מוצרים עקשן סיליקון קרביד הם חומרים עקשנים מתקדמים המיוצרים באמצעות סיליקון קרביד (SiC) כחומר גלם. יש לו עמידות טובה בפני שחיקה וקורוזיה, חוזק גבוה בטמפרטורה גבוהה, מוליכות תרמית גבוהה, מקדם התפשטות ליניארי נמוך ועמידות בפני זעזועים תרמיים טובה. בתחום התכת פלדה, ניתן להשתמש בו לציפוי תופי פלדה, חרירים, תקעים, תחתית תנור פיצוץ ו-bosh, חריצי הקשה, יציאות הקשה של ממיר ותנור חשמלי, ומסילות החלקה מקוררות במים לחימום תנורים. בהתכה של מתכות לא ברזליות (אבץ, נחושת, אלומיניום וכו'), הוא נמצא בשימוש נרחב במזקקים, מגשי מגדל זיקוק, דפנות תאים אלקטרוליטיים, צינורות מתכת מותכת, משאבות יניקה וכור היתוך מתכת. בתעשיית הסיליקט, הוא נמצא בשימוש נרחב כחומר מחסום סככה ומחסום להבה עבור כבשנים שונים, כגון ריפוד תנור מופל וסאגר. בתעשייה הכימית, הוא נמצא בשימוש נפוץ בתחומים כמו מחוללי נפט וגז, מחליקי פסולת אורגנית, מגזי נפט ותנורים להסרת גופרית. בנוסף, זה יכול לשמש חרירי רקטות ולהבי טורבינת גז בטמפרטורה גבוהה בטכנולוגיית החלל.
4. לבנים עקשניות המכילות זירקוניום. הוא שייך לחומר חומצי והוא מוצר העשוי מחול זירקון טבעי (ZrSiO2) כחומר הגלם. לבנים עקשניות זירקוניום שונות מלבנים עקשן מאלומיניום סיליקון ולבנים עקשן המכילות פחמן. יש להם עמידות טובה לסיגים, קצב התפשטות תרמית נמוך, מוליכות תרמית מופחתת עם עליית הטמפרטורה, טמפרטורת ריכוך עומס גבוהה, עמידות בפני שחיקה גבוהה ועמידות בפני זעזועים תרמיים טובה. הם הפכו לחומרים חשובים בתחומי תעשייה שונים. עם הפיתוח של טכנולוגיית יציקה מתמשכת וסילוק גז בוואקום בתעשיית המתכות, היישום של לבנים עקשניות זירקון הופך לנפוץ יותר ויותר, מסווג בעיקר לקטגוריות הבאות.
（1） לבני זירקון משמשות בתהליך ייצור הפלדה על ידי הקשה והסרת גז. לחומרים חסיני זירקון יש עמידות טובה בפני קורוזיה ועמידות בפני זעזועים תרמיים בפני סיגים ופלדה מותכת, ומתאימים לעבודה בלחץ מופחת. הם נמצאים בשימוש נרחב בתעשייה המתכתית לציפוי תופי פלדה לסילוק גז, כמו גם ספינות תוף מנירוסטה, ספינות תוף יציקה רציפה, יציקת לבני פה, לבני תקע, לבני שרוול, וציפוי תנורי אינדוקציה בטמפרטורה גבוהה. לבני עקשן זירקון יש עמידות גבוהה בפני סיגים וזכוכית חומציים, ולכן נעשה בהם שימוש נרחב באזורים פגומים קשים של כבשני זכוכית הממיסים את הזכוכית הפעילה ביותר. לחומרים עקשן על בסיס זירקון יש גם את התכונה שהם לא חודרים על ידי אלומיניום מתכת, תחמוצות אלומיניום והסיגים שלהם, ובכך להשיג תוצאות טובות בתחתית תנורי התכה אלומיניום.
（2） לבני AZS ממוזגות, הידועות גם בשם לבני קורונדום זירקוניה מתמזגות, הפכו לחומרים עקשנים חיוניים עבור חלקי מפתח של כבשני זכוכית עם התפתחות תעשיית הזכוכית. יש לו עמידות חזקה לשחיקה של נוזל זכוכית.
（3） לבני היתוך חשמליות מרוסקות מ-AZS משמשות בעיקר לבניית ציוד תרמי כגון תחתית, קיר ולבני רשת אחסון תרמית של כבשני מיכלי זכוכית.
（4） לבני זירקוניום מולליט מאופיינים במבנה גבישי צפוף, טמפרטורת ריכוך עומס גבוהה, עמידות בפני זעזועים תרמיים טובה, חוזק מכני גבוה בחדר ובטמפרטורות גבוהות, עמידות בפני שחיקה, מוליכות תרמית טובה ועמידות מצוינת בפני שחיקת סיגים. למוצר מסוג זה מגוון רחב של שימושים, והוא משמש ליציאת פריקה של תנורי חימום מתכתיים, בורות טבילה, תנורי סידן קרביד, קירות תנורי זכוכית וכו', עם ביצועים טובים.
5. לבנים עקשן מבודדות. הכוונה לחומרים עקשן עם נקבוביות גבוהה, צפיפות צבר נמוכה ומוליכות תרמית נמוכה. חומרים חסיני אש מבודדים, הידועים גם כחומרי עקשן קלים. זה כולל את הקטגוריות הבאות.
（1） לבנים קלות משקל מבודדות אלומיניום גבוהות. זוהי לבנה מבודדת קלת משקל עם תכולת AL2O3 של לא פחות מ-48 אחוז, המורכבת בעיקר מבוקסיט. תהליך הייצור מאמץ שיטת קצף או שיטת צריבה. ניתן להשתמש בלבנים עקשן קלות משקל מבודדות גבוה מאלומינה להנחת שכבות בידוד ואזורים ללא שחיקה ושחיקה של חומר מותך חזק בטמפרטורה גבוהה. כאשר הם נמצאים במגע ישיר עם להבות, טמפרטורת המגע של פני השטח של לבנים עקשניות מבודדות גבוהה מאלומינה לא תעלה על 1350 מעלות. לבנים עקשן מבודדות מולליט יכולות לבוא ישירות במגע עם להבות, ולהן מאפיינים כמו עמידות בטמפרטורה גבוהה, חוזק גבוה והשפעות משמעותיות לחיסכון באנרגיה. מתאים לציפוי תנורי פירוליזה, תנורי אוויר חם, כבשני גלילה קרמיים, תנורי מגירות חרסינה חשמליים ותנורי התנגדות שונים.
（2） לבנים עמידות בידוד קלות משקל מבוססות חימר הן לבנים עמידות בידוד עם תכולת AL2O3 של 30 אחוזים עד 48 אחוזים, בעיקר עשויות מחימר עקשן. תהליך הייצור שלו מאמץ את שיטת השריפה פלוס האיור ושיטת הקצף. שימוש בחימר עקשן, חרוזים צפים וקלינקר חימר עקשן כחומרי גלם, הוספת קלסרים ונסורת, לאחר אצווה, ערבוב, יצירה, ייבוש ושריפה, צפיפות נפח של 0 מוצרים הנעים בין 3 ל-1.5 גרם/סמ"ק. הייצור של לבני בידוד תרמי מבוססי חימר מהווה יותר ממחצית מכלל הייצור של לבנים עמידות בידוד תרמי.
על פי התקן הסיני (GB {{0}}), לבני בידוד תרמי מבוססות חימר מסווגות לדרגות 1{{10}} על סמך צפיפות הנפח שלהן: NG 1.5, NG 1.3a , NG 1.3b, NG 1.0, NG 0.9, NG 0.8, NG 0.7, NG 0.6, NG 0.5 ו-NG 0.4 .
（3） בידוד תרמי עפר דיאטומי לבנים עקשן קל משקל הוא מוצר עקשן בידוד תרמי העשוי מאדמה דיאטומית כחומר הגלם העיקרי. הוא משמש בעיקר בשכבות בידוד מתחת ל-900 מעלות.
התקן הסיני (GB 3996-1983) מחלק את מוצרי הבידוד של אדמה דיאטומית ל-GG-0.7a ו-GG-0 לפי צפיפות הנפח שלהם. יש שש דרגות: 7b, GG-0 .6, GG-0.5a, GG-0.5b, ו-GG-0.4.
（4） לבני חרוז דריפט הם מוצרים מבודדי חום ועמידים בפני אש העשויים בעיקר מחרוזי צף. חרוזי דריפט הם חרוזי זכוכית חלולים העשויים מאלומיניום סיליקט המתקבלים על ידי ציפה מאפר זבוב בתחנות כוח תרמיות. הוא קל משקל, דק דופן, חלול, עם משטח חלק, עמידות בטמפרטורה גבוהה וביצועי בידוד טובים. על ידי ניצול התכונות המצוינות של חרוזים צפים, ניתן לייצר חומרים חסיני בידוד תרמי קלים עם ביצועי בידוד מעולים. ייצור לבני חרוז צף יכול להיווצר בשיטה חצי יבשה.