Ognjevzdržni materiali: vrste, lastnosti, uporaba

Tehnološki procesi proizvodnje, kot tudi delovanje toplotnih enot pogosto vključujejo uporabo ognjevzdržnih materialov. Potreba po takšni rešitvi je posledica zahtev za izolacijo in zaščito ciljnih objektov. Pogosto se uporabljajo posebni materiali na osnovi mineralnih surovin. Uporaba ognjevzdržnih izdelkov z zadostnimi lastnostmi temperaturne odpornosti, ki jih urejajo predpisi.

Glavne lastnosti in lastnosti ognjevzdržnih materialov

Celoten kompleks fizikalnih lastnosti materiala se obravnava z vidika njegovega obnašanja pod vplivom visokih temperatur. Odpornost je ključna lastnost, ki določa učinkovitost določenega izdelka. Izražen je v mejni vrednosti temperature, ko doseže deformacijski proces. Najmanjša vrednost za materiale te vrste je 1580 ° C. Pri super ognjevzdržnih materialih ta vrednost presega 3000 ° C. Upošteva se tudi lastnost deformacije pod obremenitvijo. Označuje mehansko celovitost izdelka, na katero vplivajo visoke temperature. V skladu s to značilnostjo se preizkusi ognjevarni material za peči, ki doživlja tlačne napetosti. Mehanska odpornost se izračuna na podlagi odvisnosti procesov spremembe strukture od temperaturne obremenitve. Poleg toplotne odpornosti je pomembna tudi kemična zaščita. Ker morajo biti ognjevzdržni materiali v različnih delovnih pogojih v stiku z agresivnimi kemičnimi okolji, se prav tako najprej oceni zmožnost upreti tovrstnemu uničenju. Zlasti strokovnjaki oddajajo materiale, ki lahko ostanejo stabilni, kadar so izpostavljeni kislimi snovem, redukcijskim plinom in žlindro.

Klasifikacija po dostavnici

Za lažjo uporabo ognjevzdržnih materialov jim proizvajalci na začetku dajo določeno obliko, obstaja pa tudi celotna skupina neobdelanih izdelkov. Standardizacija oblikovanih ognjevzdržnih izdelkov vključuje proizvodnjo tradicionalnih ploščic in plošč. Takšni tipi se uporabljajo pri tehnični podpori sten, stropov, konstrukcij itd. Takšni izdelki so izdelani s pričakovanjem visoko specializiranih aplikacijskih nalog. Na primer, v sestavi toplotnih enot, izolacijskih komponent opreme, v strukturah peči in motorjih. Po drugi strani imajo ognjevzdržni materiali univerzalni namen in se pogosteje uporabljajo za izolacijo industrijskih prostorov. Pri neobdelanih izdelkih se uporabljajo kot polnila. To so praviloma sipki materiali, ki zapolnjujejo predhodno pripravljene tehnološke niše.

Razvrstitev po sestavi

Ne glede na velikost in faktor oblike mora ognjevzdržni material učinkovito opravljati glavno nalogo v obliki toplotne zaščite. Kakovost te funkcije je odvisna že od značilnosti strukture materiala, ki ga izdelujemo. Torej obstajajo skupine aluminosilikatov, brez kisika in vlaknenih ognjevzdržnih materialov. Kot surovine za aluminosilikatni material se uporabljajo silicijeve okside in aluminij. Pri proizvodnji toplotnih izolatorjev brez kisika se uporabljajo komponente, ki ne vsebujejo kisikovih spojin. Takšni elementi vključujejo sulfide, silicide, nitride, karbide itd. Na podlagi posebnih sintetičnih snovi so izdelani iz vlaknastih izolatorjev. Ta kategorija je široko predstavljena z ognjevzdržnimi materiali iz polikristalnih ali visoko aluminijih delcev. Kot modifikator se včasih k sestavi vlakenskih predoblik doda cirkonijev oksid.

Razvrstitev ogljikovih ognjevzdržnih materialov

To je ločena skupina izolacijskih materialov, ki se kombinirajo s prostim ogljikom. V tej družini so najpogostejši grafitirani ali premogovi bloki iz termoantracita in mešanica koksa. Tehnologi uporabljajo premogov katran in bitumen za povezavo med komponentami. Grafitni materiali, narejeni že iz naftnega koksa, so po lastnostih podobni takim izdelkom. Ta izolator ima grafitno strukturo in ima nizko vsebnost pepela, temperatura vžiga pa 2000 ° C. Bolj tehnološko dovršen pirografit. To je ognjevarni material, katerega proizvodnja se doseže med razgradnjo plinskih mešanic, ki vsebujejo ogljik. Poleg zgoraj navedenih komponent ogljikovih toplotnih izolatorjev proizvajalci pogosto uporabljajo materiale, kot so šamotne, korundne, aktivirne paste in suspenzije.

Ognjevzdržni ognjevarni materiali

To so specialne ognjevarne snovi, namenjene za oblaganje peči. Zunaj je takšen izdelek lahko predstavljen v različnih oblikah. Standard velja za isto ognjevzdržno ploščo, lahko pa obstajajo tudi druge spremembe - odvisno je od konstrukcije posamezne peči, pa tudi od parametrov slepega vzorca. Osnova sestavka so aluminosilikatne komponente. V procesu žganja pri povišanih temperaturah nastane primarni šamot, ki se nato zdrobi in dopolni z raztopino gline in vode.

Lastnosti šamota vključujejo ne le vzdržati skrajne temperature, temveč tudi neškodljivost stika s tehničnimi elementi kotlov in kotlov. Ker so številni ognjevzdržni materiali, ki vzdržujejo izolacijsko funkcijo, opremljeni s posebnimi kemičnimi elementi, jih ni priporočljivo uporabljati v pogojih neposredne interakcije z določenimi kovinami. Po drugi strani pa je šamotni material na osnovi šamota varen za materiale zgorevalnih komor in za izolacijo oblog.

Periklas refraktorna

Takšni izolatorji se imenujejo tudi magnezijev oksid, ker je osnova sestavka magnezijev sulfat. Dobijo se kot rezultat nepečene tehnološke operacije. In če je v prejšnjem primeru šamot predstavljen kot ognjevarna glina, potem je periklas večinoma metaliziran izdelek. Pogosto se uporablja kot del zlitine, na kateri temelji obloga peči. Skupaj s komponento magnezijevega oksida se lahko v tako zapleteno površino vključi jeklo, baker in nikelj.

Obstaja tudi vrsta periklazno-ogljikovih toplotno odpornih izolatorjev, ki temeljijo na prahu. Ognjevzdržna plošča, izdelana na osnovi komponent periklaza, lahko vsebuje zlasti okoli 25% grafita in fenolnega veziva v prahu. Ta tip se uporablja pri zaščiti površin elektroobločnih peči in enot, ki delujejo s plinskimi mešanicami. Uporablja se tudi kombinirana uporaba periclaznih in šamotnih izolatorjev kot del ene same strukture.

Ognjevarno steklo

Edinstvenost tega materiala je v tem, da je v različnih vrstah vključen v skoraj vse vrste ognjevzdržnih materialov. Na primer, vodno steklo se lahko obravnava kot taljive izolator pri načrtovanju peči in kotlov, skupaj s kovinskimi ploščami. Vlakneno ognjevarno steklo je lahko del izolatorjev iz aluminijevega oksida. Strukturna raznovrstnost materiala določa fleksibilnost. Takšno steklo se pogosto uporablja v primerih, ko je potrebno izdelati ne samo tehnično, ampak tudi dekorativno zaščito.

Bulk Refractories

V bistvu so to praškasti izdelki, ki niso posebej obdelani. Ni jih treba topiti ali sestavljati, da bi dosegli določene dimenzije. Najbolj priljubljena vrsta predstavitve skupine izolatorjev v razsutem stanju je ognjevarna mešanica, vendar obstajajo tudi druge različice. Med njimi so suspenzije, pavšalni elementi, praški in paste. Odvisno od konsistence je lahko polsuho ali suho in plastično.

Glede uporabe se kot polnila uporabljajo izolatorji v razsutem stanju. Neoblikovana ognjevarna zmes, na primer, je vključena v strukturo izolacijske zaščite jeklene opreme. Tako so posamezni deli zaščiteni pred toplotnimi poškodbami. peči in jeklenih loncev. Melkofraktsionnye razsutem stanju ognjevzdržnih se uporabljajo v stavbah merilnih naprav.

Požarna glina

Industrijska toplotna zaščita na osnovi glinenih materialov spada v skupino šamotnih izolatorjev. Toda v tem primeru je poudarek na uravnoteženi kombinaciji kemijskih elementov, med katerimi so lahko oksidi, kremen, keramika iz aluminijevega oksida itd. S kombinacijo ravni kalcija, natrija in magnezija lahko procesni inženir pridobi ognjevarni material z različnimi tehničnimi in operativnimi lastnostmi. Na primer, absorpcija vode je lahko 5-15%, ognjevarnost pa doseže 2000 ° C. Z velikostjo zrn 2 mm lahko uporabnik računa na zaščito zidov 30 blokov z 20-kilogramskim paketom gline. Pomembno je, da se ognjevzdržni materiali tega tipa hitro izsušijo, kar omogoči, da se peči in kotli dajo v obratovanje čim prej po popravilu.

Ognjevzdržna uporaba

Narava uporabe je določena z vrsto lastnosti in obliko specifičnega izdelka. Večina ognjevzdržnih materialov je usmerjena na oblaganje peči in konstrukcij kotlov. To vam omogoča, da podaljšate življenjsko dobo enote kot celote ali njenega posameznega dela. Takšne materiale uporabljajte pri izdelavi oblačil. Pri tem lahko opazimo ognjevarno ponjavo, ki je znana tudi po odpornosti proti obrabi in trajnosti. Za industrijsko in gradbeno industrijo izdelujejo rokavice, predpasnike in druge oblačila. V ožjih industrijskih panogah, na primer v zgoraj omenjenem izdelovanju instrumentov, se lahko uporabijo tako praškasti kot kalupni izdelki. Služi ne le za zaščito elementov naprave pred povišano temperaturo, temveč tudi za regulacijo termičnega načina v skladu z zahtevami za pogoje uporabe naprave.

Zaključek

Ognjevzdržna sredstva v sodobni obliki so opremljena z mnogimi dodatnimi lastnostmi. Vendar se ne smejo obravnavati kot popolna zaščita v primeru požara. Prvič, standardni ognjevzdržni material v svojih tehničnih parametrih se ne opira na takšne naloge. Drugič, neupravičeno ga je uporabljati podobno kakovostno in z gospodarskega vidika. Da bi preprečili požar, obstajajo tudi drugi tipi izolatorjev, ognjevzdržni materiali pa se še vedno osredotočajo na lokalno in namensko ustvarjanje ovire za določen toplotni učinek.