Ognjevzdržni Materiali: Lastnosti Ognjevarnih Keramičnih Materialov Za Kopel In Dimnik. Katere Veljajo Za Kisle? Razvrstitev In Glavne Vrste

2024 Avtor: Beatrice Philips | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-18 12:24

Ognjevzdržni materiali so strukturno stabilni, kadar so izpostavljeni visokim temperaturam, plamenu in kemikalijam. Uporabljajo se v industrijskih obratih, kjer proizvodni cikel vključuje uporabo toplotnih učinkov, pa tudi v stanovanjskih stavbah, kjer so nameščene grelne naprave. Zaradi visokih obratovalnih parametrov so takšni materiali še posebej pomembni za vse objekte, ki zahtevajo trajnost, zanesljivost in varnost.

Posebnosti

Potreba po uporabi ognjeodpornih materialov se je pojavila v najzgodnejših fazah človeškega razvoja, ko so se ljudje naučili pridobivati in uporabljati ogenj. Postopoma so ti materiali postali osnova za gradnjo jeklarstva, plavžev in druge ogrevalne opreme. Sredi 17. stoletja. v mnogih državah so začeli izdelovati ognjevzdržne opeke iz gline . Do začetka 19. stoletja. ognjevarne izdelke so aktivno proizvajali v evropskih državah, do konca stoletja pa so se ognjevzdržni izdelki začeli proizvajati povsod v Rusiji. Sredi prejšnjega stoletja so izumili ognjeodporne barve in ognjevarne sestavke, zahteve po toplotno odpornih izdelkih pa so bile uradno zapisane v GOST in SNiP.

Glavna lastnost takšnih materialov je požarna odpornost. Ta indikator določa temperaturo, pri kateri se izdelek začne deformirati. Glede na njegovo vrednost se upošteva učinkovitost izkoriščanja materiala pri določenih vrstah del. Poleg tega se izračunajo še druge značilnosti, zlasti:

• značilnosti obnašanja materiala pod vplivom povišanih temperatur;
• sprememba oblike in kršitev integritete pri izpostavljenosti temperaturi;
• stabilnost konstrukcije, ki je določena s parametrom mehanske tlačne napetosti med segrevanjem;
• sila reakcije na učinek agresivnih kemičnih raztopin.

Običajno so ognjevarni materiali materiali, ki prenesejo segrevanje od 1580 do 3000 stopinj Celzija. Materiali, ki ohranijo svoj videz in fizikalne lastnosti, ko so izpostavljeni višjim temperaturam, so označeni kot super ognjevzdržni.

Vsi ognjevzdržni izdelki so narejeni na osnovi kombinacije umetnih in naravnih surovin; za to se izberejo optimalne koncentracije mineralnih in kemičnih sestavin.

Končni kazalci gostote, trdnosti ter poroznosti in strukture so določeni z uporabo posebne tehnologije.

Razvrstitev

Požarno odporni izdelki se lahko proizvajajo v različnih oblikah in z različnimi lastnostmi. Za njihovo razvrstitev obstaja več razlogov.

Ognjevzdržnost

Glede na požarno odpornost ločimo materiale:

• navaden ognjevzdržen - vzdrži od +1580 do +1770 stopinj Celzija;
• zelo ognjevzdržen - do 2 tisoč stopinj;
• izdelki z visoko ognjevzdržnostjo - do 3 tisoč stopinj;
• super ognjevzdržen - mora vzdržati segrevanje nad 3 tisoč stopinj.

Najbolj požarno odporen material na svetu je hafnijev karbonitrid s tališčem 4200 stopinj Celzija.

Z metodo oblikovanja

Obstaja več osnovnih metod za oblikovanje ognjevzdržnih materialov:

• tekoče litje;
• oblikovanje iz mehkih spojin z nadaljnjim dodatnim stiskanjem;
• oblikovanje iz stisnjenega prahu;
• rezanje skal;
• metoda vročega stiskanja;
• tehnika stiskanja s termoplastiko;
• oblikovanje iz vročega taljenja.

Po kemijski in mineralni sestavi

Za izdelavo ognjevarnih izdelkov se uporablja več vrst surovin

• Ekološko - te vrste izdelkov so narejene iz mineralnih surovin. Večina teh izdelkov lahko prenese znatno vročino. Edina izjema je polistirenska pena. Imajo šibko požarno odpornost, vendar lahko iz njih postavite peč s šibkim ogrevanjem.
• Anorganski Je najbolj impresivna kategorija izdelkov s široko paleto požarne odpornosti. To vključuje bazaltno in mineralno volno, steklena vlakna, perlit in vermikulit.
• Sestavljen -v to kategorijo spadajo izdelki iz azbesta (azbestno-cementni ali azbestno-apneni sestavki), pa tudi izdelki iz pene iz silicijevega dioksida.

Glede na glavno učinkovino ločimo več vrst ognjevzdržnih materialov

Ognjevzdržni materiali, ki vsebujejo aluminijeve okside, sintrane v bloke, se imenujejo kisli - osnova v tem primeru doseže 90% celotne mase. Ta skupina vključuje mulitne in šamotne opeke, ki veljajo za idealno rešitev za peči in kamine, ki delujejo na naravno gorivo.

Magnezijev - takšni izdelki so narejeni iz oksidov različnih kovin s sintranjem pri segrevanju. Bloki so odporni proti agresivnim raztopinam in prenesejo segrevanje do 2000 stopinj.

Minerit - proizvedeno iz okolju prijaznih surovin. Ojačani cementi predstavljajo do 90% sestave. Ko se segrejejo, se ti izdelki nekoliko povečajo, zato morate med namestitvijo pustiti majhne vrzeli med sloji.

Azbest - plošče in plošče iz azbesta se že dolgo uporabljajo v gradbeništvu. Vendar so bili pred časom ugotovljeni toksični učinki azbesta na zdravje ljudi. Snovi, ki sestavljajo material, so rakotvorne in vodijo do raka. Kljub temu je požarna odpornost takšnih izdelkov izjemno visoka. Material lahko zdrži segrevanje do 500 stopinj več ur, ne da bi spremenil svojo trdnost in gostoto.

Obloga s takšnimi ploščami se uporablja v tehničnih strukturah, medtem ko zahteva obvezno prevleko z okolju prijaznimi materiali.

Superizol - material iz kalcijevega silikata, je lahek in enostaven za rezanje. Superizol lahko prenese segrevanje do 1000 stopinj, medtem ko ima zmanjšano toplotno prevodnost. Ta material je povpraševan po namestitvi predelnih sten in dekoraciji zaščitnih sten.

Slabosti vključujejo krhkost: pod mehanskimi obremenitvami se takšni izdelki zlomijo.

Stekleno-magnezijeve plošče Je material, sestavljen iz magnezijevega klorida, steklenih vlaken in ekspandiranega perlita z dodatkom sintetičnih vlaken. Ima visoko oprijemljivost, nizko toplotno prevodnost, poleg tega pa je enostaven za obdelavo.

Vermikulit - plošče na osnovi silikatne sljude, pomešane s sintetičnimi sestavinami. Je okolju prijazen in netoksičen material, ki ohranja toploto. Pomanjkljivosti vključujejo nizko odpornost na vlago, zato je med delovanjem potrebna dodatna zaščita pred vodo.

Kovinski zasloni - pločevina, ognjevarna, z odsevno površino. Takšni izdelki ne samo ščitijo stene pred prekomernim pregrevanjem, ampak tudi omogočajo vzdrževanje udobne temperature v prostoru, ki jo odraža navznoter.

Običajno so te plošče izdelane iz nerjavečega jekla.

Klinker - Ta keramični material je narejen iz fino porozne gline. Odlikuje ga odpornost na ekstremne temperature, sposobnost, da prenese ne le ogenj, ampak tudi hude zmrzali.

Porcelanasta keramika - material na osnovi marmorja, granita in kremenovega ostružka s prisotnostjo soli in kovinskih oksidov. Razlikuje se po sposobnosti, da prenese segrevanje do 100 stopinj ali več, za katero je značilna visoka odpornost na vlago.

Zaradi poroznosti

Glede na stopnjo odprtosti por obstajajo:

• do 3% - superden;
• do 10% - visoka gostota;
• do 16% - gosto;
• do 20% - stisnjen;
• do 30% - srednja gostota;
• do 45% - nizka gostota;
• do 75% - zelo porozno;
• več kot 75% je ultra poroznih.

Oblike in velikosti

Ognjevarni materiali so na voljo v različnih oblikah in velikostih:

• klinaste ali ravne - lahko majhne, normalne ali velike;
• oblikovane, enostavne in kompleksne - tehtajo več kot 60 kg.

Največje povpraševanje so prejele pločevine. Njihov funkcionalni namen je odvisen od velikosti in nabora lastnosti delovanja izdelka . Nepogrešljivi so za obloge kotlovnic, domačih kaminov, peči, so toplotno izolativni za stebre, kotle, pa tudi za ogrevalne sisteme v kopelih in savnah. Imajo vlogo zaščitnih zaslonov in povečajo proizvodni učinek opreme kot celote in njenih posameznih delov.

Kalupi in prašni izdelki so pomembni pri izdelavi instrumentov. Rešuje problem prilagajanja načina delovanja v skladu s tehničnimi specifikacijami. Neoblikovane surovine se uporabljajo za izdelavo oblačil za zaposlene v livarnah.

Aplikacije

V industriji se vse vrste ognjeodpornih materialov običajno uporabljajo. Ukvarjajo se z barvno in železno metalurgijo-na tem področju je približno 60% izdelkov iz toplotno odpornih materialov na splošno, pa tudi v proizvodnji keramike in stekla . Ognjevarne spojine so osnova za izdelavo kislinskih in toplotnih izolatorjev. Obložene so z industrijskimi pečmi in drugimi napravami z odprtim plamenom.

V vsakdanjem življenju so takšni izdelki našli uporabo pri razporeditvi kaminov in peči, žara in dimnikov . Ti zaključni materiali se pogosto uporabljajo pri gradnji in urejanju stavb. Uporabljajo se za tapeciranje stropov in sten v prostorih. Takšna rešitev močno poveča požarno varnost konstrukcije, zato se uporabljajo v konstrukcijah s povečanimi zahtevami za PPB.

Pomembno je upoštevati, da večina požarno odpornih materialov ne prenese ognja, zato lahko izgori . Ločijo se toplotno odporni in ognjevzdržni izdelki. Slednji lahko dolgo časa vzdržijo vir odprtega ognja na bližnji razdalji - zelo so povpraševani pri gradnji kopeli in savn.

Materiali, odporni proti vročini, lahko prenesejo močno toploto, vendar odprt ogenj uniči njihovo strukturo.