Tipuri de materiale refractare și domenii de utilizare a acestora

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

Necesitatea utilizării 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 de oțel, furnal și alte echipamente de încălzire. La mijlocul secolului al XVII-lea. în multe țări au început să se facă cărămizi refractare din lut. Până la începutul secolului al XIX-lea. produse ignifuge au fost produse în mod activ în țările europene, iar până la sfârșitul secolului, produse 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 și SNiP.

Principala proprietate a unor astfel de materiale este rezistența la foc. Acest indicator determină temperatura la care produsul începe să se deformeze. În ceea ce privește valoarea sa, se are în vedere eficiența exploatării materiale în anumite tipuri de lucrări. În plus, sunt calculate și alte caracteristici, în special:

• caracteristici ale comportării materialului sub influența temperaturilor ridicate;
• modificarea formei și încălcarea integrității atunci când sunt expuse 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 regulă, 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.

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

În funcție de rezistența la foc, materialele se disting:

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

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 pietrelor;
• metoda de presare la cald;
• tehnica de presare termoplastica;
• turnare din topitură la cald.

Pentru a crea produse rezistente la foc sunt folosite mai multe tipuri de materii prime.

• 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 așeza o sobă cu o încălzire slabă de la ele.
• Anorganic Este cea mai impresionantă categorie de produse cu o gamă largă de rezistență la foc. Acestea includ bazalt și vată minerală, fibră de sticlă, perlit și vermiculit.
• Compozit - in aceasta categorie intra produsele din azbest (compozitii de azbest-ciment sau azbest-var), precum si produsele din silice spumata.

Se disting mai multe tipuri de materiale refractare în funcție de ingredientul activ principal.

• Materialele refractare care conțin oxizi de aluminiu sinterizați în blocuri sunt numite acide - baza ajunge in acest caz la 90% din masa totala. Acest grup include cărămizi de mullit și argilă, care sunt considerate o soluție ideală pentru sobe și șeminee care funcționează cu combustibil natural.

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

• Minerit - sunt produse din 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 spații între straturi.

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

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

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

• Vermiculit - plăci pe bază de mică silicată amestecată cu componente sintetice. Este un material ecologic și non-toxic care reține căldura. Dezavantajele includ rezistența scăzută la umiditate, prin urmare, în timpul funcționării, este necesară o protecție suplimentară împotriva apei.

• Ecrane metalice - tabla de material rezistent la foc cu suprafata reflectorizanta. Astfel de produse nu numai că protejează pereții de supraîncălzirea excesivă, dar vă permit și să mențineți o temperatură confortabilă în cameră, reflectând-o spre interior.

• Clincher - Acest material ceramic este realizat din argilă fin poroasă. Se distinge prin rezistența sa la temperaturi extreme, capacitatea de a rezista nu numai la foc, ci și la înghețuri severe.

• Gresie portelanata - material pe bază de marmură, granit și așchii de cuarț cu prezență de săruri și oxizi metalici. Diferă în capacitatea de a rezista la încălzire până la 100 de grade sau mai mult, se caracterizează prin rezistență ridicată la umiditate.

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 scăzută;
• până la 75% - foarte poros;
• peste 75% sunt ultra-poroase.

Materialele refractare sunt oferite în diferite forme și dimensiuni:

• pană sau dreaptă - poate fi mică, normală sau mare;
• în formă, simplă, precum și complexă - cântărind peste 60 kg.

Cea mai mare cerere a fost primită de panourile din tablă. Scopul lor funcțional depinde de dimensiunea și setul de caracteristici de performanță a produsului. Sunt indispensabile pentru căptușeala cazanelor, șemineelor ​​de acasă, blocurilor de sobe, sunt termoizolante pentru coloane, cazane, precum și sisteme de încălzire în băi și saune. Ele joacă rolul de ecrane de protecție și măresc efectul de producție al echipamentului în ansamblu și al părților sale individuale.

Produsele de turnare și pulbere sunt relevante în fabricarea instrumentelor. Rezolvă problema ajustării modului de funcționare în conformitate cu specificațiile tehnice. Materii prime neformate sunt folosite la confecţionarea hainelor pentru angajaţii turnătoriilor.

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 realizate din materiale rezistente la căldură în general, precum și în fabricarea ceramicii și a sticlei. Compușii rezistenți la foc sunt baza pentru fabricarea izolatorilor acizi și termici. Sunt căptușite cu cuptoare industriale, precum și alte instalații cu flacără deschisă.

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

Este important să rețineți că majoritatea materialelor rezistente la foc pentru clădiri nu pot rezista la foc, deci pot arde. Se disting produsele rezistente la căldură și cele refractare. Acestea din urmă pot rezista mult timp la o sursă de flacără deschisă la distanță apropiată - sunt solicitate pe scară largă în construcția de băi și saune.