Üretimde 0,5 ile 5 mm büyüklüğündeki kaba tanelerin bağlayıcı madde ile karıştırılarak form verilir ve pişirilir.
Tuğlalara form verilmesi çelik kalıplar içerisinde kuru preslemeyle, helisel beslemeli presle plastik şekil değiştirmeyle, elle ve ayrıca nadiren alçı kalıplara süspansiyon halinde dökmek suretiyle yapılabilir.
Tuğla üretiminde önce ham tuğlalar kurutularak içindeki kabası alınır ve ardından da daha çok tünel fırınlar kullanılarak pişirme yapılır. Böylece kristal su yada CO2 uçucu maddeler uzaklaştırılır, daha sonrada sinterleşme gerçekleşir ve tuğla mekanik mukavemet kazanır.
Demir ve çelik endüstrisinde, enerji santrallerinde, kok ve gaz üretim tesislerinde, metal işletmede, seramik, cam, çimento endüstrisinde kullanılan tüm fırınlarda kullanılır.
Asidik Refrakterler:
Ateşe dayanıklı hamurun ana bileşimi kaolindir. ( % 64,6 SiO2 , % 39,5 Al2O3 ve % 3,9 H2O ) Esas bileşim olan bu karışımın dışında tüm diğer hamur mineralleri daha düşük Al2O3 içerirler. Şamot’un üretimi için hamurda mümkün olduğu kadar yüksek Al2O3 ve mümkün olduğu kadar düşük alkali ve toprak alkali bulunması gerekir. Şamot ta bileşim şöyledir : % 32-38 Al2O3 – % 1-3 Fe2 O 3 – % 0,5-2 TiO2 – 0,8 M2 O ve geriye kalan SiO2 ‘dir.
870 oC 1470 oC
Kuvars <________________> Tridimit <________________> Kristobalit
d = 2,65 d= 2,26 d= 2,32
Bu dönüşüm sırasında özgül hacimde (d) önce küçülme sonra büyüme gözlenir. Bu durum silika tuğlaları yüksek sıcaklıkta dayanıksız yapar. Silika tuğlalar kuvarsitten 1470 oC’ nin üzerindeki sıcaklıkta üretilir. Tuğla pişirme sırasında % 14,3 hacim artışı yapar. Çok iyi ateşe dayanımları nedeniyle silika tuğlalar bir çok yerde kullanılır. Ancak asidik karakterde oluşları nedeniyle bazik karakterli cüruf ve eriyiklerle kullanılmazlar. Renkleri beyaz ile kahverengi arası lekeli fil dişi beyazıdır. Kok fırınlarında tercih edilirler.
Bazik Refrakterler: MgO, CaO ve CrO3 içeren tuğlalardır. Bunlar manyezit tuğla ( periklas tuğla , MgO ), krommanyezit tuğla ( periskas kromit tuğla ) , dolomit tuğla ( CaO, MgO ) ve forsterit tuğla (2MgO, 2SiO2 )’tir.
Tablo: Bazik refrakter tuğlaların bileşimleri ve özellikleri
Özellikler | Manyezit | Kromanyezit | Dolomit | Forsterit |
MgO % | 80-90 | 25-30 | 30-40 | 10-25 |
CaO % | 2-3 | 1-2 | 57-62 | 1-2 |
Al2O3 % | 0,5-2 | 5-10 | 0,5-3 | 10-20 |
Fe2 O 3 % | 4-8 | 10-15 | 1 | 12-20 |
CrO3 % | – | 20-45 | – | 30-45 |
SiO2 % | 1-3 | 3-7 | 1-6 | 4-8 |
Porozite % | 15-24 | 15-30 | 18-22 | 12-25 |
Refrakterlik | 1600-1730 | 1500-1600 | 1500-1700 | 1400-1600 |
Basma dayanımı MPa | 30-80 | 20-30 | 50 | 20-60 |
Isıl genleşme | ||||
Katsayısı 10 1/K | 140 | 95 | – | 115 |
İzolasyon Tuğlaları: Fırınlarda ve ısıl işlemlerin yapıldığı her türlü tesiste ısı izolasyonu için yüksek gözenekli (% 40 – % 70 ) izolasyon tuğlaları kullanılır. Ancak bunlar ateşe dayanıklı değildir. Bunların üretiminde ya yanarak boşluk yapan maddeler ( odun talaşı, naftalin ) yada yüksek gözenekli hammadde ( kieselgur ) kullanılır.
1200 oC’ ye kadar hatta daha yüksek sıcaklıklara kadar kullanılabilen izolasyon tuğlaları hafif ateş tuğlası olarak adlandırılır. Bunlar şamot hafif tuğla, kaolin hafif tuğla ve alüminyum oksit hafif tuğlalardır. İzolasyon tuğlaları soğukta basma dayanımı yaklaşık 700 kg/m3 özgül ağırlıkta, 1,5 MPa ve 1100 kg/m3 ham özgül ağırlıkta 5 MPa olarak düşüktür.
Özel Tuğlalar: Silisyum karbür, forsterit, zikon, grafit ve kromit gibi tuğlalardır. Bu tuğlalar hem ateşe dayanıklı hem de yüksek sıcaklıkta hacim değişikliği göstermemeleri nedeniyle normal refrakter tuğlaya göre üstünlükleri vardır. Elektrikli fırınlarda kullanılır.
Krom tuğlaları hammaddesi içinde (Cr2O3+ Al2O3 ) miktarı %60 veya daha fazla olan tuğlalardır. Kromit içine düşük erime sıcaklığına sahip silikatlar ve manyezit ilave edilerek imal edilirler. Böylece forsterit oluşur ve dayanıklılık artar.