Žáruvzdorné Materiály: Vlastnosti Ohnivzdorných Keramických Materiálů Pro Lázně A Komíny. Které Jsou Považovány Za Kyselé? Klasifikace A Hlavní Typy

2024 Autor: Beatrice Philips | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-18 12:06

Žáruvzdorné materiály jsou strukturálně stabilní při vystavení vysokým teplotám, plamenům a chemikáliím. Používají se v průmyslových závodech, kde výrobní cyklus zahrnuje využití tepelných efektů, a také v obytných budovách, kde jsou instalována topná zařízení. Vzhledem ke svým vysokým provozním parametrům jsou tyto materiály zvláště důležité pro všechna zařízení, která mají požadavky na trvanlivost, spolehlivost a bezpečnost.

Zvláštnosti

Potřeba použití ohnivzdorných materiálů se objevila v nejranějších fázích lidského vývoje, kdy se lidé naučili získávat a používat oheň. Postupně se tyto materiály staly základem pro stavbu ocelářství, vysokých pecí a dalších topných zařízení. V polovině 17. století. v mnoha zemích začaly vyrábět žáruvzdorné cihly z hlíny . Počátkem 19. století. v evropských zemích se aktivně vyráběly výrobky zpomalující hoření a na konci století se žáruvzdorné výrobky začaly vyrábět všude v Rusku. V polovině minulého století byly vynalezeny ohnivzdorné barvy a prostředky zpomalující hoření a požadavky na žáruvzdorné výrobky byly oficiálně zakotveny v GOST a SNiP.

Hlavní vlastností takových materiálů je požární odolnost. Tento indikátor určuje teplotu, při které se výrobek začíná deformovat. S ohledem na jeho hodnotu je zvažována účinnost materiálového využití při určitých typech prací. Kromě toho se počítají další charakteristiky, zejména:

• vlastnosti chování materiálu pod vlivem zvýšených teplot;
• změna tvaru a narušení integrity při vystavení teplotě;
• stabilita konstrukce, která je určena parametrem mechanického tlakového napětí při zahřívání;
• síla reakce na účinek agresivních chemických roztoků.

Ohnivzdornými materiály jsou obvykle materiály, které odolávají zahřívání od 1580 do 3000 stupňů Celsia. Materiály, které si zachovávají svůj vzhled a fyzikální vlastnosti při vystavení vyšším teplotám, jsou označeny jako super žáruvzdorné.

Jakékoli žáruvzdorné výrobky jsou vyráběny na základě kombinace umělých a přírodních surovin; k tomu jsou vybrány optimální koncentrace minerálních a chemických složek.

Konečné ukazatele hustoty, pevnosti, pórovitosti a struktury jsou určeny aplikací konkrétní technologie.

Klasifikace

Výrobky odolné proti ohni mohou být vyráběny v různých formách a s různými vlastnostmi. Existuje několik důvodů pro jejich klasifikaci.

Žáruvzdornost

Podle požární odolnosti se rozlišují materiály:

• obyčejný žáruvzdorný - vydrží od +1580 do +1770 stupňů Celsia;
• vysoce žáruvzdorný - až 2 tisíce stupňů;
• výrobky s vysokou žáruvzdorností - až 3 tisíce stupňů;
• super žáruvzdorný - musí vydržet zahřátí nad 3 tisíce stupňů.

Nejvíce ohnivzdorným materiálem na světě je karbonitrid hafnia s bodem tání 4200 stupňů Celsia.

Metodou lisování

Existuje několik základních metod tvarování žáruvzdorných materiálů:

• tekuté lití;
• lisování z měkkých směsí s dalším přídavným lisováním;
• lisování ze stlačených prášků;
• řezání skal;
• metoda lisování za tepla;
• termoplastická lisovací technika;
• výlisek z taveniny.

Chemickým a minerálním složením

K výrobě ohnivzdorných výrobků se používá několik druhů surovin

• Organické - tyto druhy produktů jsou vyrobeny z minerálních surovin. Většina těchto produktů odolává značnému teplu. Jedinou výjimkou je polystyrenová pěna. Mají slabou požární odolnost, ale můžete z nich rozložit kamna se slabým ohřevem.
• Anorganické Je nejpůsobivější kategorií výrobků se širokou škálou požární odolnosti. Patří sem čedič a minerální vlna, sklolaminát, perlit a vermikulit.
• Kompozitní -tato kategorie zahrnuje azbestové výrobky (azbestocementové nebo azbestové vápenné směsi) a výrobky z pěnového oxidu křemičitého.

V závislosti na hlavní aktivní složce se rozlišuje několik typů žáruvzdorných materiálů

Žáruvzdorné materiály obsahující oxidy hliníku slinuté do bloků se nazývají kyselé - základna v tomto případě dosahuje 90% celkové hmotnosti. Do této skupiny patří mullitové a šamotové cihly, které jsou považovány za ideální řešení pro kamna a krby fungující na přírodní palivo.

Magnézský - takové výrobky se vyrábějí z oxidů různých kovů slinováním při zahřívání. Bloky jsou odolné vůči agresivním roztokům a odolávají zahřátí až na 2000 stupňů.

Minerit - vyrobeno ze surovin šetrných k životnímu prostředí. Zesílené cementy tvoří až 90% kompozice. Při zahřívání se tyto výrobky mírně zvětšují, proto během instalace musíte mezi vrstvami nechat malé mezery.

Azbest - desky a panely z azbestu se ve stavebnictví používají již dlouhou dobu. Před nějakou dobou však byly identifikovány toxické účinky azbestu na lidské zdraví. Látky tvořící materiál jsou karcinogenní a vedou k rakovině. Přesto je požární odolnost takových výrobků extrémně vysoká. Materiál vydrží několik hodin zahřívání až na 500 stupňů, aniž by se změnila jeho pevnost a hustota.

Plášť s takovými panely se používá v technických strukturách, zatímco vyžaduje povinný nátěr materiály šetrnými k životnímu prostředí.

Superizole - materiál křemičitanu vápenatého, je lehký a snadno řezatelný. Superizol snese zahřátí až na 1000 stupňů, přičemž má sníženou tepelnou vodivost. Tento materiál je žádaný pro instalaci příček a dekoraci ochranných stěn.

Mezi nevýhody patří křehkost: při mechanickém namáhání se takové výrobky lámou.

Skleno-hořčíkové panely Je to materiál sestávající z chloridu hořečnatého, skelných vláken a expandovaného perlitu s přídavkem syntetických vláken. Má vysokou přilnavost, nízkou tepelnou vodivost a navíc se snadno zpracovává.

Vermikulit - desky na bázi silikátové slídy smíchané se syntetickými složkami. Jedná se o ekologický a netoxický materiál, který zachovává teplo. Mezi nevýhody patří nízká odolnost proti vlhkosti, proto je během provozu nutná další ochrana před vodou.

Kovové zástěny - plechový ohnivzdorný materiál s reflexním povrchem. Takové výrobky nejen chrání stěny před nadměrným přehříváním, ale také vám umožňují udržovat příjemnou teplotu v místnosti a odrážet ji dovnitř.

Tyto plechy jsou obvykle vyrobeny z nerezové oceli.

Klinker - Tento keramický materiál je vyroben z jemně porézní hlíny. Vyznačuje se odolností vůči teplotním extrémům, schopností odolávat nejen ohni, ale také silným mrazům.

Porcelánová kamenina - materiál na bázi mramorových, žulových a křemenných třísek s přítomností solí a oxidů kovů. Liší se schopností odolávat zahřívání až na 100 stupňů a více a vyznačuje se vysokou odolností proti vlhkosti.

Podle pórovitosti

V závislosti na stupni otevřenosti pórů existují:

• až 3% - superhustý;
• až 10% - vysoká hustota;
• až 16% - husté;
• až 20% - zhutněno;
• až 30% - střední hustota;
• až 45% - nízká hustota;
• až 75% - vysoce porézní;
• více než 75% je ultra porézních.

Tvary a velikosti

Žáruvzdorné materiály jsou nabízeny v různých tvarech a velikostech:

• klínovitý nebo rovný - může být malý, normální nebo velký;
• tvarovaný, jednoduchý i složitý - vážící přes 60 kg.

Největší poptávku získaly plechové panely. Jejich funkční účel závisí na velikosti a sadě výkonnostních charakteristik produktu . Jsou nepostradatelné pro obložení kotelen, domácích krbů, kamnových bloků, jsou tepelně izolační pro sloupy, kotle i topné systémy v lázních a saunách. Hrají roli ochranných zástěn a zvyšují výrobní efekt zařízení jako celku a jeho jednotlivých částí.

Tvarovací a práškové výrobky jsou při výrobě nástrojů relevantní. Řeší problém s úpravou provozního režimu v souladu s technickými specifikacemi. Z netvarovaných surovin se vyrábí oděvy pro zaměstnance sléváren.

Aplikace

V průmyslových aplikacích se běžně používají všechny druhy materiálů zpomalujících hoření. Podílejí se na metalurgii neželezných a železných kovů-na tuto oblast připadá zhruba 60% výrobků z tepelně odolných materiálů obecně, dále na výrobu keramiky a skla . Ohnivzdorné sloučeniny jsou základem pro výrobu kyselých a tepelných izolátorů. Lemují je průmyslové pece, ale i další instalace s otevřeným plamenem.

V každodenním životě tyto výrobky našly uplatnění v uspořádání krbů a kamen, grilování a komínů . Tyto dokončovací materiály jsou široce používány při stavbě a uspořádání budov. Používají se na čalounění stropů a stěn v místnostech. Takové řešení výrazně zvyšuje požární bezpečnost konstrukce, proto se používají v konstrukcích se zvýšenými požadavky na PPB.

Je důležité mít na paměti, že většina stavebních ohnivzdorných materiálů nemůže odolat ohni, takže mohou hořet . Rozlišují se žáruvzdorné a žáruvzdorné výrobky. Ty druhé mohou dlouhodobě odolávat zdroji otevřeného plamene na blízko - jsou velmi žádané při stavbě lázní a saun.

Žáruvzdorné materiály mohou vydržet intenzivní teplo, ale otevřený oheň zničí jejich strukturu.