Yalıtım Dergisi 147. Sayı (Haziran 2016)

42 Haziran 2016 • www.yalitim.net TEKNIK REFRAKTERLER “Refrakter” terimi Latince kökenli bir kelime olup, yüksek sıcaklıklara dayanıklı manasına gelmektedir. Refrakter, yüksek sıcaklıklara (1200-2000 °C) dayanabi- len, yüksek sıcaklıklarda ve bulunduğu atmosfer ortamında fiziksel ve kimyasal özelliklerini koruyabilen malzemelerdir; örneğin W, Ta, Mo, Nb gibi refrakter metaller... Bunlara “refrakter metaller” denilmesinin sebebi, çok yüksek ergime sıcaklıklarına sahip olmalarıdır. Bu özellik, bu metallerin yük- sek sıcaklıklarda kullanılmalarına imkân verir. Ateşe dayanıklı malzemenin (Refrakterlerin) tarihçesi uygarlık tarihi kadar eskidir. Ateşin bulunmasıyla birlikte, ateşe dayanıklı malzemeye gereksinim duyulduğu açıktır. O zamanlar ateş yakılan yerlerin çamur veya balçıkla sıvandığı arkeolojik kazılarda görülmektedir. Refrakterlerin ilk olarak kullanımı, insanlığın metali ürete- bilmeyi başardığı zamanlara dayanır. Özellikle refrakterlerin ilk kullanımları, demiri ergitmek ve saflaştırmak için fırınların inşa edildiği zamana dayanır. Metal fırınlar yüksek sıcaklık elde edebilmek için yakıt yakılan yerlerdir. Bu nedenle bu fırınlar, üretilen ergimiş metali tutabilmek için yüksek ergime sıcak- lığına sahip katı malzemelerle astarlanmalıdırlar. İlk olarak kullanılan refrakter astarları şüphesiz ki oksit flukslar içeren silisli kayalardır. Camların ergitilmesi için çok eski devirlerde kullanılan potalar ateş kili refrakteriyle astarlanmıştır. Bu sebepten, kilin kaliteli olarak ulaşabileceği bölgelerde, tabii ki diğer şartların da elvermesiyle cam endüstrisi gelişmiştir. Kuvartz içeren ilk refrakter tuğlalar, düşük kapasitede cam ve metal ergitme fırınlarının ihtiyacını birkaç yüzyıl karşılamıştır. Dünyada refrakter malzemelerin tarihsel gelişimi 1820- 1928 yılları arasında yoğunlaşmış ve 1945 seramik fiber ve fiber ürünlerinin ilk gelişimi başlamıştır. Refrakterler, yapay olarak hammaddeden tek madde ola- rak üretilir ve doğal olarak oksitlerden meydana gelirler. Endüstride ateş ve alevin bulunduğu tesislerde tavlama ve indüksiyon eritme fırınlarında, metalürji fırınlarında ve silikat endüstrisinde, metallerin ve camların eritilmesi için, pota mal- zemesi olarak, termo elemanların korunmasında ve elektrikli ısıtıcıların yalıtım malzemesi olarak kullanılırlar. Refrakter malzeme tüketen en önemli endüstri, yaklaşık yüzde 65’lik bir pay ile demir-çelik endüstrisidir. Diğer ref- rakter malzeme tüketen endüstri dalları ise cam endüstrisi yüzde 8, çimento sanayi yüzde 8 ve seramik endüstri yüzde 8 şeklinde dağılmaktadır. Diğer tüketim dalları ise demir-dışı metallerin üretiminde ve petrokimyasalların üretiminde ve diğerleri şeklinde dağılmaktadır. En büyük refrakter tüke- ticisinin demir-çelik endüstrisi olması dolayısıyla demir-çelik pazarında meydana gelen gelişmeler (tüketimin artması veya düşmesi) ve bu endüstri dalındaki teknolojik gelişmeler, ref- rakter endüstrisini yakından ilgilendirir. Refrakterler şekilli olarak üretilip satılabildiği gibi (örne- ğin tuğlalar) şekilsiz olarak da üretilip satılabilirler (monoli- tik refrakterler). Şekilsiz refrakter malzemeler (dökülebilir, kalıplanabilir, sıvanabilir, püskürtülebilir) kullanıldıkları yerde şekillendirilebilir ve genellikle fırın astar tamiratlarında kul- lanılırlar. Günümüzde kullanılan refrakterlerin çoğu hala kil esaslı alüminasilikat (silisli ateşkili, ateş tuğlası ve alüminalı ateşkili) ve alümina (andalusit, mullit ve boksit esaslı) tuğla- lardır. Alüminasilikat tuğlalar günümüzde üretilen ağırlıkça yüzde 50’sine karşılık gelirler. Refrakter malzemeler birçok özelliklerine göre sınıflandı- rılabilirler. Bu sınıflandırma, refrakterlerin kimyasal ve mine- ralojik içeriklerine (asidik, bazik, nötr), kullanılan hammadde FARUK BILAL Seramik Elyaf ve Endüstriyel Ürün Yöneticisi Ravaber