Materiale Refractare: Proprietăți Ale Materialelor Ceramice Rezistente La Foc Pentru Baie și Coș De Fum. Care Sunt Considerate Acre? Clasificare și Tipuri Principale

2024 Autor: Beatrice Philips | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-18 12:23

Materialele refractare sunt stabile din punct de vedere structural atunci când sunt expuse la temperaturi ridicate, flăcări și substanțe chimice. Sunt utilizate în instalații industriale în care ciclul de producție implică utilizarea efectelor termice, precum și în clădirile rezidențiale unde sunt instalate dispozitive de încălzire. Datorită parametrilor lor operaționali ridicați, astfel de materiale sunt relevante în special pentru orice instalații care au cerințe de durabilitate, fiabilitate și siguranță.

Particularități

Nevoia de utilizare a materialelor rezistente la foc a apărut în primele etape ale dezvoltării umane, când oamenii au învățat să extragă și să folosească focul. Treptat, astfel de materiale au devenit baza pentru construcția oțelului, a furnalelor și a altor echipamente de încălzire. La mijlocul secolului al XVII-lea. în multe țări au început să facă cărămizi refractare din lut . La începutul secolului al XIX-lea. produsele ignifuge au fost produse activ în țările europene, iar până la sfârșitul secolului, produsele refractare au început să fie produse peste tot în Rusia. La mijlocul secolului trecut, au fost inventate vopsele rezistente la foc și compoziții ignifuge, iar cerințele pentru produsele rezistente la căldură au fost consacrate oficial în GOST-uri și SNiP-uri.

Principala proprietate a acestor materiale este rezistența la foc. Acest indicator determină temperatura la care produsul începe să se deformeze. În ceea ce privește valoarea sa, este luată în considerare eficiența exploatării materiale în anumite tipuri de muncă. În plus, sunt calculate alte caracteristici, în special:

• caracteristicile comportamentului materialului sub influența temperaturilor ridicate;
• schimbarea formei și încălcarea integrității atunci când este expus la temperatură;
• stabilitatea structurii, care este determinată de parametrul tensiunii mecanice de compresiune în timpul încălzirii;
• forța de reacție la efectul soluțiilor chimice agresive.

De obicei, materialele rezistente la foc sunt materiale care pot rezista la încălzire de la 1580 la 3000 de grade Celsius. Materialele care își păstrează aspectul și caracteristicile fizice atunci când sunt expuse la temperaturi mai ridicate sunt marcate ca super-refractare.

Orice produse refractare sunt realizate pe baza unei combinații de materii prime artificiale și naturale; pentru aceasta, sunt selectate concentrațiile optime de componente minerale și chimice.

Indicatorii finali de densitate, rezistență, precum și porozitate și structură sunt determinați de aplicarea unei tehnologii specifice.

Clasificare

Produsele rezistente la foc pot fi produse sub diferite forme și cu proprietăți diferite. Există mai multe motive pentru clasificarea lor.

Refractaritate

În funcție de rezistența la foc, se disting materiale:

• refractar obișnuit - rezistă de la +1580 la +1770 grade Celsius;
• foarte refractar - până la 2 mii de grade;
• produse cu refractare ridicată - până la 3 mii grade;
• super-refractare - trebuie să reziste încălzirii peste 3 mii de grade.

Cel mai rezistent la foc din lume este carbonitrura de hafniu, cu un punct de topire de 4200 grade Celsius.

Prin metoda de turnare

Există mai multe metode de bază pentru turnarea materialelor refractare:

• turnare lichidă;
• turnare din compuși moi cu presare suplimentară suplimentară;
• turnare din pulberi comprimate;
• tăierea rocilor;
• metoda de presare la cald;
• tehnica de presare termoplastică;
• turnare din topitură fierbinte.

După compoziția chimică și minerală

Mai multe tipuri de materii prime sunt utilizate pentru a crea produse rezistente la foc

• Organic - aceste tipuri de produse sunt realizate din materii prime minerale. Majoritatea acestor produse pot rezista la căldură semnificativă. Singura excepție este spuma de polistiren. Au o rezistență slabă la foc, cu toate acestea, puteți întinde o sobă cu o încălzire slabă de la ei.
• Anorganic Este cea mai impresionantă categorie de produse cu o gamă largă de rezistență la foc. Aceasta include vată bazaltică și minerală, fibră de sticlă, perlit și vermiculit.
• Compozit - această categorie include produsele din azbest (compoziții de azbest-ciment sau azbest-var), precum și produsele din silice spumată.

Mai multe tipuri de materiale refractare se disting în funcție de principalul ingredient activ

Refractarele care conțin oxizi de aluminiu sinterizați în blocuri se numesc acide - baza în acest caz atinge 90% din masa totală. Acest grup include cărămizi de mullit și de argilă, care sunt considerate o soluție ideală pentru sobe și șeminee care funcționează pe combustibil natural.

Magnezian - astfel de produse sunt fabricate din oxizi ai diferitelor metale prin sinterizare la încălzire. Blocurile sunt rezistente la soluții agresive și pot rezista la încălzire până la 2000 de grade.

Minerit - produs folosind materii prime ecologice. Cimenturile armate reprezintă până la 90% din compoziție. Când sunt încălzite, aceste produse cresc ușor în dimensiune, prin urmare, în timpul instalării, trebuie să lăsați mici goluri între straturi.

Azbest - plăcile și panourile din azbest au fost utilizate de mult timp în construcții. Cu toate acestea, în urmă cu ceva timp, au fost identificate efectele toxice ale azbestului asupra sănătății umane. Substanțele care alcătuiesc materialul sunt cancerigene și duc la cancer. Cu toate acestea, rezistența la foc a acestor produse este extrem de mare. Materialul poate rezista la încălzire până la 500 de grade timp de câteva ore fără a-și schimba rezistența și densitatea.

Acoperirea cu astfel de panouri este utilizată în structuri tehnice, în timp ce necesită acoperire obligatorie cu materiale ecologice.

Superizol - un material din silicat de calciu, este ușor și ușor de tăiat. Superizolul poate rezista la încălzire până la 1000 de grade, în timp ce are o conductivitate termică redusă. Acest material este solicitat pentru instalarea de pereți despărțitori și de protecție a pereților.

Dezavantajele includ fragilitatea: sub stres mecanic, astfel de produse se rup.

Panouri de sticlă-magneziu Este un material format din clorură de magneziu, fibră de sticlă și perlit expandat cu adaos de fibre sintetice. Are aderență ridicată, conductivitate termică scăzută, în plus, este ușor de prelucrat.

Vermiculit - plăci pe bază de silicat mic amestecat cu componente sintetice. Este un material ecologic și netoxic care reține căldura. Dezavantajele includ rezistența scăzută la umiditate, prin urmare, este necesară o protecție suplimentară împotriva apei în timpul funcționării.

Ecrane metalice - folie de material rezistent la foc cu o suprafață reflectorizantă. Astfel de produse nu numai că protejează pereții de supraîncălzirea excesivă, dar vă permit, de asemenea, să mențineți o temperatură confortabilă în cameră, reflectând-o spre interior.

De obicei, aceste foi sunt fabricate din oțel inoxidabil.

Clincher - Acest material ceramic este realizat din lut fin poros. Se remarcă prin rezistența sa la temperaturi extreme, capacitatea de a rezista nu numai focului, ci și înghețurilor severe.

Gresie porțelanată - material pe bază de așchii de marmură, granit și cuarț cu prezență de săruri și oxizi metalici. Diferă în ceea ce privește capacitatea de a rezista încălzirii până la 100 de grade sau mai mult, se caracterizează printr-o rezistență ridicată la umiditate.

Prin porozitate

În funcție de gradul de deschidere a porilor, există:

• până la 3% - superdens;
• până la 10% - densitate mare;
• până la 16% - dens;
• până la 20% - compactat;
• până la 30% - densitate medie;
• până la 45% - densitate mică;
• până la 75% - foarte poros;
• mai mult de 75% sunt ultra-poroși.

Forme și dimensiuni

Materialele refractare sunt oferite în diferite forme și dimensiuni:

• în formă de pană sau drept - poate fi mic, normal sau mare;
• în formă, simplă, precum și complexă - cântărind peste 60 kg.

Cea mai mare cerere a fost primită de panourile de foi. Scopul lor funcțional depinde de mărimea și setul de caracteristici de performanță ale produsului . Sunt indispensabile pentru căptușeala cazanelor, șemineelor de casă, a blocurilor de aragaz, sunt izolatoare termic pentru coloane, cazane, precum și sisteme de încălzire în băi și saune. Acestea joacă rolul de ecrane de protecție și sporesc efectul de producție al echipamentului în ansamblu și al pieselor sale individuale.

Produsele de turnare și pulbere sunt relevante în fabricarea instrumentelor. Rezolvă problema reglării modului de funcționare în conformitate cu specificațiile tehnice. Materiile prime neformate sunt folosite pentru a confecționa haine pentru angajații turnătorilor.

Aplicații

Toate tipurile de materiale ignifuge sunt utilizate în mod obișnuit în aplicații industriale. Aceștia sunt implicați în metalurgia neferoasă și feroasă - această zonă reprezintă aproximativ 60% din produsele fabricate din materiale rezistente la căldură în general, precum și în fabricarea ceramicii și sticlei . Compușii ignifugi stau la baza fabricării izolatorilor de acid și de căldură. Acestea sunt căptușite cu cuptoare industriale, precum și cu alte instalații cu flacără deschisă.

În viața de zi cu zi, astfel de produse și-au găsit aplicarea în amenajarea șemineelor și a sobelor, a grătarelor și a coșurilor de fum . Aceste materiale de finisare sunt utilizate pe scară largă în construcția și amenajarea clădirilor. Sunt folosite pentru tapițarea tavanelor și pereților din camere. O astfel de soluție crește foarte mult siguranța la incendiu a structurii, prin urmare acestea sunt utilizate în structuri cu cerințe crescute pentru PPB.

Este important să rețineți că majoritatea materialelor rezistente la foc din construcții nu pot rezista la foc, astfel încât pot arde . Se disting produsele rezistente la căldură și refractare. Acestea din urmă pot rezista o sursă de flacără deschisă la distanță apropiată pentru o lungă perioadă de timp - sunt foarte solicitate în construcția de băi și saune.

Materialele rezistente la căldură pot rezista la căldură intensă, dar focul deschis le va distruge structura.