Refraktori digunakan dalam banyak sekali industri, mulai dari industri dari besi dan baja hingga energi dan kaca. Manufaktur dalam bentuk saat ini tidak mungkin ada jika bukan karena kemajuan teknologi sejak Revolusi Industri.
Awal yang Sederhana
Karena komposisi dan reaksi kimianya, refraktori memang cukup kompleks. Namun, prinsip-prinsip dasar di belakangnya sangat sederhana. Kenyataannya, prinsip-prinsip itu hadir pada 3000 SM, ketika orang-orang mulai menggali lubang kiln primitif di tanah untuk membakar gerabah mereka (mangkuk, piring, dll.)
Zaman Besi
Teknologi refraktori baru benar-benar dimulai selama Zaman Besi (2000 SM). Menggunakan arang dalam tungku, besi diproduksi dengan mengurangi bijih besi dengan panas yang ekstrem. Tungku yang digunakan dalam produksi besi menampilkan lapisan refraktori yang sangat elementer, biasanya terdiri dari perapian yang tidak berbentuk, bahan komposit yang ditambahkan karbon, dan batu silika, meskipun balok yang dipotong dari batu alam atau bata fireclay juga digunakan.
Revolusi Industri
Selama abad ke 18 dan 19, teknologi material tahan api mengambil langkah besar. Banyak industri mulai menggunakan teknologi baru, mendorong tercetusnya label “industri cerobong asap” karena kepulan asap yang membumbung ke udara. Kekuatan pendorong di balik pertumbuhan adalah industri baja. Tungku yang digunakan untuk pembuatan besi dan baja selama ini memiliki karakteristik sebagai berikut:
- Cast-fed blast furnace: Arang kokas sebagai pengganti batu bara untuk sumber panas.
- Kompor panas: Menggunakan penukar panas regeneratif untuk memasok udara panas ke blast furnace
- Coke oven: Batubara terkarbonisasi menjadi arang kokas
- Tungku perapian terbuka: Menggunakan gas, bukan batubara, dan penukar panas regeneratif, memungkinkannya memanfaatkan limbah panasnya sendiri.
- Konverter: Tungku pembuatan baja untuk membakar ketidak-murnian dalam besi cair dengan udara yang ditiup dari bawah.
Teknologi Refraktori Baru
Sementara pembuatan baja mengubah proses penembakan, refraktori membuat kemajuan besar, termasuk:
- Pada tahun 1878 Sidney Gilchrist Thomas dan sepupunya Percy Gilchrist menemukan bahwa fosfor dapat dihilangkan dari baja yang dilebur dalam konverter Bessemer berlapis dolomit.
- Batu bata Tar-Dolomite membuat konverter dasar (Thomas) dapat digunakan, sementara batu bata silika membuat konverter asam (Bessemer) dan tungku perapian terbuka menjadI komersial.
- Bata diatom dikembangkan sebagai bahan pelapis pertama untuk insulasi panas.
Abad ke-20
Pada tahun 1901, US Steel didirikan sebagai produsen baja terbesar di dunia, dan pada tahun 1902 Harbison Walker Refractories dibuka sebagai produsen refraktori terbesar. Dengan demikian, AS adalah pusat manufaktur baja di dunia. Meskipun terganggu oleh beberapa perang, kemajuan teknologi refraktori pada saat itu termasuk:
- Banyak tipe baru dari refraktori tak berbentuk dan dikembangkannya bahan non-oksida.
- Refraktori dikembangkan untuk digunakan dalam industri lain, seperti bata cor elektro-fusi untuk industri kaca dan bata silikon karbida untuk pembakaran tembikar.
- Metode pengujian untuk refraktori terstandarisasi, dengan temuan-temuan baru ditampilkan dalam jurnal ilmiah.
Pasca Perang Dunia II
Setelah perang dunia kedua, teknologi refraktori terus disempurnakan dan diperbaiki. Tungku blast bertekanan tinggi dan bersuhu tinggi menjadi banyak digunakan, dan kinerja berbagai jenis refraktori menjadi lebih jelas, dan desain material diubah untuk memfasilitasi efisiensi yang lebih besar. Inovasi lainnya termasuk:
- Kemurnian yang lebih tinggi, bahan komposit yang ditambahkan karbon.
- Adanya produk-produk baru, seperti diperkenalkannya batu bata zirkon untuk ladle baja cair.
- Diperkenalkannya bata Magnesia-karbon untuk konverter, menjadi andalan dalam bahan tahan api.
- Daur ulang refraktori limbah dipraktekkan untuk mengurangi beban lingkungan.
Pertumbuhan Tanpa Batas
Meskipun teknologi refraktori mengalami pertumbuhan terbesar dalam Revolusi Industri dan pada tahun-tahun sejak Perang Dunia II, terus ada kemajuan dan inovasi menarik di lapangan.
Hubungi kami untuk mempelajari lebih lanjut tentang refraktori yang tersedia.
Loosely translated from www.tflhouston.com/blog/refractories/a-brief-history-of-refractories/