Vatrostalni Materijali: Svojstva Vatrootpornih Keramičkih Materijala Za Kadu I Dimnjak. Koje Se Smatraju Kiselima? Klasifikacija I Glavne Vrste

2024 Autor: Beatrice Philips | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-18 12:14

Vatrostalni materijali strukturno su stabilni kada su izloženi visokim temperaturama, plamenu i kemikalijama. Koriste se u industrijskim pogonima gdje proizvodni ciklus uključuje korištenje toplinskih učinaka, kao i u stambenim zgradama gdje su ugrađeni grijaći uređaji. Zbog svojih visokih radnih parametara, takvi su materijali posebno relevantni za sve objekte koji imaju zahtjeve za trajnost, pouzdanost i sigurnost.

Osobitosti

Potreba za uporabom materijala otpornih na vatru pojavila se u najranijim fazama ljudskog razvoja, kada su ljudi naučili vaditi i koristiti vatru. Postupno su takvi materijali postali osnova za izgradnju čelika, visokih peći i druge opreme za grijanje. Sredinom 17. stoljeća. u mnogim su zemljama počeli izrađivati vatrostalne opeke od gline . Do početka 19. stoljeća. vatrostalni proizvodi aktivno su se proizvodili u europskim zemljama, a do kraja stoljeća vatrostalni proizvodi počeli su se proizvoditi posvuda u Rusiji. Sredinom prošlog stoljeća izumljene su boje otporne na vatru i vatrootporni sastavi, a zahtjevi za proizvode otporne na toplinu službeno su ugrađeni u GOST-ove i SNiP-ove.

Glavno svojstvo takvih materijala je otpornost na vatru. Ovaj pokazatelj određuje temperaturu na kojoj se proizvod počinje deformirati. S obzirom na njezinu vrijednost, razmatra se učinkovitost iskorištavanja materijala u pojedinim vrstama radova. Osim toga, izračunavaju se i druge karakteristike, osobito:

• značajke ponašanja materijala pod utjecajem povišenih temperatura;
• promjena oblika i povreda integriteta pri izlaganju temperaturi;
• stabilnost konstrukcije koja je određena parametrom mehaničkog tlačnog naprezanja tijekom zagrijavanja;
• snaga reakcije na djelovanje agresivnih kemijskih otopina.

Obično su vatrootporni materijali materijali koji mogu podnijeti zagrijavanje od 1580 do 3000 stupnjeva Celzijusa. Materijali koji zadržavaju svoj izgled i fizičke karakteristike pri izlaganju višim temperaturama označeni su kao super vatrostalni.

Svi vatrostalni proizvodi izrađeni su na temelju kombinacije umjetnih i prirodnih sirovina; za to se odabiru optimalne koncentracije mineralnih i kemijskih komponenti.

Konačni pokazatelji gustoće, čvrstoće, kao i poroznosti i strukture određuju se primjenom određene tehnologije.

Klasifikacija

Proizvodi otporni na vatru mogu se proizvoditi u različitim oblicima i s različitim svojstvima. Postoji nekoliko razloga za njihovu klasifikaciju.

Upornost

Prema vatrootpornosti razlikuju se materijali:

• obični vatrostalni - izdržati od +1580 do +1770 stupnjeva Celzijusa;
• visoko vatrostalni - do 2 tisuće stupnjeva;
• proizvodi s visokom vatrostalnošću - do 3 tisuće stupnjeva;
• super -vatrostalni - moraju izdržati zagrijavanje preko 3 tisuće stupnjeva.

Najvažniji materijal na svijetu je hafnijev karbonitrid s talištem od 4200 stupnjeva Celzijusa.

Metodom oblikovanja

Postoji nekoliko osnovnih metoda za oblikovanje vatrostalnih materijala:

• tekući lijev;
• oblikovanje od mekih spojeva s daljnjim dodatnim prešanjem;
• oblikovanje od komprimiranog praha;
• rezanje stijena;
• metoda vrućeg prešanja;
• tehnika presovanja termoplastikom;
• oblikovanje od topljenja.

Po kemijskom i mineralnom sastavu

Za izradu vatrootpornih proizvoda koristi se nekoliko vrsta sirovina

• Organski - ove vrste proizvoda izrađene su od mineralnih sirovina. Većina ovih proizvoda može izdržati značajnu toplinu. Jedina iznimka je polistirenska pjena. Imaju slabu vatrootpornost, međutim od njih možete postaviti peć sa slabim zagrijavanjem.
• Anorganski Najimpresivnija je kategorija proizvoda sa širokim rasponom vatrootpornosti. To uključuje bazaltnu i mineralnu vunu, stakloplastiku, perlit i vermikulit.
• Kompozitni -ova kategorija uključuje proizvode od azbesta (azbestno-cementni ili azbestno-vapneni sastavi), kao i proizvode od pjenastog silicija.

Ovisno o glavnom aktivnom sastojku, razlikuje se nekoliko vrsta vatrostalnih materijala

Vatrostalni materijal koji sadrži aluminijeve okside sinterirane u blokove naziva se kiselim - baza u ovom slučaju doseže 90% ukupne mase. U ovu skupinu ubrajaju se mulitne i šamotne opeke koje se smatraju idealnim rješenjem za peći i kamine koji rade na prirodnom gorivu.

Magnezijski - takvi proizvodi izrađeni su od oksida različitih metala sinteriranjem pri zagrijavanju. Blokovi su otporni na agresivna rješenja i mogu izdržati zagrijavanje do 2000 stupnjeva.

Minerit - proizvedeno od ekološki prihvatljivih sirovina. Ojačani cementi čine do 90% sastava. Prilikom zagrijavanja, ti se proizvodi blago povećavaju u veličini, stoga tijekom ugradnje morate ostaviti male praznine između slojeva.

Azbest - ploče i ploče od azbesta dugo se koriste u građevinarstvu. Međutim, prije nekog vremena identificirani su toksični učinci azbesta na zdravlje ljudi. Tvari koje čine materijal su kancerogene i dovode do raka. Ipak, otpornost takvih proizvoda na vatru je izuzetno visoka. Materijal može izdržati zagrijavanje do 500 stupnjeva nekoliko sati bez promjene svoje čvrstoće i gustoće.

Oblaganje takvim pločama koristi se u tehničkim strukturama, dok zahtijeva obvezno premazivanje ekološki prihvatljivim materijalima.

Superizol - materijal od kalcijevog silikata, lagan je i jednostavan za rezanje. Superizol može izdržati zagrijavanje do 1000 stupnjeva, dok ima smanjenu toplinsku vodljivost. Ovaj materijal je tražen za ugradnju pregrada i zaštitnu zidnu dekoraciju.

Nedostaci uključuju krhkost: pod mehaničkim naprezanjem takvi se proizvodi lome.

Staklo-magnezijske ploče Je materijal koji se sastoji od magnezijevog klorida, stakloplastike i ekspandiranog perlita s dodatkom sintetičkih vlakana. Posjeduje visoko prianjanje, nisku toplinsku vodljivost, štoviše, lako se obrađuje.

Vermikulit - ploče na bazi silikatne tinjac pomiješane sa sintetičkim komponentama. To je ekološki prihvatljiv i netoksičan materijal koji zadržava toplinu. Nedostaci uključuju nisku otpornost na vlagu, stoga je tijekom rada potrebna dodatna zaštita od vode.

Metalni paravani - lim vatrootporan materijal s reflektirajućom površinom. Takvi proizvodi ne samo da štite zidove od prekomjernog pregrijavanja, već vam omogućuju i održavanje ugodne temperature u prostoriji, odražavajući je prema unutra.

Ti su listovi obično izrađeni od nehrđajućeg čelika.

Klinker - Ovaj keramički materijal izrađen je od fino porozne gline. Odlikuje se otpornošću na ekstremne temperature, sposobnošću da izdrži ne samo vatru, već i jake mrazeve.

Porculansko kameno posuđe - materijal na bazi mramora, granita i kvarcnih iverica s prisutnošću soli i oksida metala. Razlikuje se u sposobnosti izdržavanja zagrijavanja do 100 stupnjeva ili više, odlikuje se visokom otpornošću na vlagu.

Po poroznosti

Ovisno o stupnju otvorenosti pora, razlikuju se:

• do 3% - supergusto;
• do 10% - velika gustoća;
• do 16% - gusta;
• do 20% - zbijeno;
• do 30% - srednja gustoća;
• do 45% - niske gustoće;
• do 75% - vrlo porozno;
• više od 75% je ultra porozno.

Oblici i veličine

Vatrostalni materijali dostupni su u različitim oblicima i veličinama:

• klinasti ili ravni - mogu biti mali, normalni ili veliki;
• oblikovan, jednostavan, kao i složen - težak preko 60 kg.

Najveću potražnju imale su ploče. Njihova funkcionalna namjena ovisi o veličini i skupu karakteristika performansi proizvoda . Neizostavni su za oblaganje kotlovnica, kućnih kamina, blokova za štednjak, toplinski su izolirani za stupove, kotlove, kao i za sustave grijanja u kupkama i saunama. Oni imaju ulogu zaštitnih zaslona i povećavaju proizvodni učinak opreme u cjelini i njezinih pojedinih dijelova.

Kalupi i proizvodi u prahu relevantni su za izradu instrumenata. Rješava problem podešavanja načina rada u skladu s tehničkim specifikacijama. Neoblikovane sirovine koriste se za izradu odjeće za djelatnike ljevaonica.

Prijave

Sve vrste materijala koji usporavaju plamen obično se koriste u industrijskim primjenama. Uključeni su u obojenu i željeznu metalurgiju-ovo područje čini oko 60% proizvoda izrađenih od materijala otpornih na toplinu općenito, kao i u proizvodnji keramike i stakla . Spojevi otporni na vatru temelj su za proizvodnju kiselih i toplinskih izolatora. Obložene su industrijskim pećima, kao i drugim instalacijama s otvorenim plamenom.

U svakodnevnom životu takvi su proizvodi našli primjenu u uređenju kamina i peći, roštilja i dimnjaka . Ovi završni materijali široko se koriste u izgradnji i uređenju zgrada. Koriste se za tapeciranje stropova i zidova u sobama. Takvo rješenje uvelike povećava protupožarnu sigurnost konstrukcije, stoga se koriste u građevinama s povećanim zahtjevima za PPB.

Važno je imati na umu da većina građevinskih materijala otpornih na vatru ne može izdržati vatru pa mogu izgorjeti . Razlikuju se proizvodi otporni na toplinu i vatrostalni. Potonji mogu dugo izdržati izvor otvorenog plamena na bliskoj udaljenosti - široko su traženi u izgradnji kupki i sauna.

Materijali otporni na toplinu mogu podnijeti intenzivnu toplinu, ali otvorena vatra uništit će njihovu strukturu.