Tipus de materials refractaris i àrees d'ús

Els materials refractaris són estructuralment estables quan s'exposen a altes temperatures, flames i productes químics. S'utilitzen en plantes industrials on el cicle de producció implica l'ús d'efectes tèrmics, així com en edificis residencials on s'instal·len dispositius de calefacció. A causa dels seus alts paràmetres de funcionament, aquests materials són especialment rellevants per a qualsevol instal·lació que tingui requisits de durabilitat, fiabilitat i seguretat.

La necessitat d'utilitzar materials resistents al foc va aparèixer en les primeres etapes del desenvolupament humà, quan la gent va aprendre a extreure i utilitzar el foc. A poc a poc, aquests materials es van convertir en la base per a la construcció d'acer, alts forns i altres equips de calefacció. A mitjans del segle XVII. a molts països es va començar a fabricar maons refractaris amb argila. A principis del segle XIX. Els productes ignífugs es van produir activament als països europeus i, a finals de segle, es van començar a produir productes refractaris a tot arreu a Rússia. A mitjans del segle passat, es van inventar pintures resistents al foc i composicions ignífugues i els requisits per als productes resistents a la calor es van consagrer oficialment en GOST i SNiP.

La propietat principal d'aquests materials és la resistència al foc. Aquest indicador determina la temperatura a la qual el producte comença a deformar-se. Pel que fa al seu valor, es considera l'eficiència de l'explotació material en determinats tipus d'obres. A més, es calculen altres característiques, en particular:

• característiques del comportament del material sota la influència de temperatures elevades;
• canvi de forma i violació de la integritat quan s'exposa a la temperatura;
• l'estabilitat de l'estructura, que està determinada pel paràmetre de l'estrès de compressió mecànica durant l'escalfament;
• força de reacció a l'efecte de solucions químiques agressives.

Normalment, els materials resistents al foc són materials que poden suportar l'escalfament de 1580 a 3000 graus centígrads. Els materials que conserven l'aspecte i les característiques físiques quan s'exposen a temperatures més altes es marquen com a superrefractaris.

Qualsevol producte refractari es fa a partir d'una combinació de matèries primeres artificials i naturals; per això, es seleccionen les concentracions òptimes de components minerals i químics.

Els productes resistents al foc es poden produir de diferents formes i amb diferents propietats. Hi ha diverses raons per a la seva classificació.

Segons la resistència al foc, els materials es distingeixen:

• refractari ordinari: suporta de +1580 a +1770 graus centígrads;
• altament refractari - fins a 2 mil graus;
• productes amb alta refractarietat - fins a 3 mil graus;
• superrefractari: ha de suportar un escalfament superior a 3 mil graus.

Hi ha diversos mètodes bàsics per modelar materials refractaris:

• fosa líquida;
• modelat a partir de compostos tous amb premsa addicional addicional;
• modelat a partir de pols comprimits;
• tall de roques;
• mètode de premsat en calent;
• tècnica de premsat termoplàstic;
• modelat a partir de la fusió calenta.

S'utilitzen diversos tipus de matèries primeres per crear productes resistents al foc.

• Orgànica - Aquest tipus de productes estan fets amb matèries primeres minerals. La majoria d'aquests productes poden suportar una calor important. L'única excepció és l'escuma de poliestirè. Tenen una feble resistència al foc, però, podeu disposar una estufa amb una calefacció feble.
• Inorgànic És la categoria de producte més impressionant amb una àmplia gamma de resistència al foc. Això inclou basalt i llana mineral, fibra de vidre, perlita i vermiculita.
• Compost - Aquesta categoria inclou els productes d'amiant (composicions d'amiant-ciment o d'amiant-calç), així com els productes de sílice espumosa.

Es distingeixen diversos tipus de materials refractaris segons el principal ingredient actiu.

• Els refractaris que contenen òxids d'alumini sinteritzats en blocs s'anomenen àcids - la base en aquest cas arriba al 90% de la massa total. Aquest grup inclou maons de mullita i argila refractaria, que es consideren una solució ideal per a estufes i xemeneies que funcionen amb combustible natural.

• Magnesi - Aquests productes estan fets d'òxids de diferents metalls per sinterització quan s'escalfen. Els blocs són resistents a solucions agressives i poden suportar escalfaments de fins a 2000 graus.

• Minerita - Es produeixen amb matèries primeres respectuoses amb el medi ambient. Els ciments reforçats representen fins al 90% de la composició. Quan s'escalfen, aquests productes augmenten lleugerament de mida, per tant, durant la instal·lació, heu de deixar petits buits entre les capes.

• Amiant - Les lloses i panells d'amiant s'utilitzen des de fa molt de temps en la construcció. No obstant això, fa un temps, es van identificar els efectes tòxics de l'amiant sobre la salut humana. Les substàncies que componen el material són cancerígenes i provoquen càncer. No obstant això, la resistència al foc d'aquests productes és extremadament alta. El material pot suportar l'escalfament de fins a 500 graus durant diverses hores sense canviar la seva força i densitat.

• Superizol - un material de silicat de calci, és lleuger i fàcil de tallar. Superizol pot suportar escalfaments de fins a 1000 graus, mentre que té una conductivitat tèrmica reduïda. Aquest material té una demanda per a la instal·lació de particions i la decoració de parets protectores.

• Panells de vidre-magnesi És un material format per clorur de magnesi, fibra de vidre i perlita expandida amb l'addició de fibres sintètiques. Posseeix una alta adherència, baixa conductivitat tèrmica, a més, és fàcil de processar.

• Vermiculita - lloses a base de mica de silicat barrejada amb components sintètics. És un material ecològic i no tòxic que reté la calor. Els desavantatges inclouen una baixa resistència a la humitat, per tant, es requereix una protecció addicional contra l'aigua durant el funcionament.

• Pantalles metàl·liques - làmina de material ignífug amb superfície reflectant. Aquests productes no només protegeixen les parets d'un sobreescalfament excessiu, sinó que també permeten mantenir una temperatura còmoda a l'habitació, reflectint-la cap a dins.

• Clínquer - Aquest material ceràmic està fet d'argila finament porosa. Es distingeix per la seva resistència a temperatures extremes, la capacitat de suportar no només el foc, sinó també les gelades severes.

• Gres porcelànic - material a base de marbre, granit i estelles de quars amb presència de sals i òxids metàl·lics. Es diferencia en la capacitat de suportar l'escalfament de fins a 100 graus o més, es caracteritza per una alta resistència a la humitat.

Depenent del grau d'obertura dels porus, hi ha:

• fins a un 3% - superdens;
• fins a un 10% - alta densitat;
• fins a un 16% - dens;
• fins a un 20% - compactat;
• fins a un 30% - densitat mitjana;
• fins a un 45% - baixa densitat;
• fins a un 75% - altament porós;
• més del 75% són ultraporosos.

Els materials refractaris s'ofereixen en diferents formes i mides:

• falca o recta - pot ser petita, normal o gran;
• amb forma, senzill i complex, amb un pes superior a 60 kg.

La demanda més gran la van rebre els panells de xapa. El seu propòsit funcional depèn de la mida i el conjunt de característiques de rendiment del producte. Són indispensables per al revestiment de sales de calderes, xemeneies domèstiques, blocs d'estufa, són aïllants tèrmics per a columnes, calderes, així com sistemes de calefacció en banys i saunes. Juguen el paper de pantalles protectores i augmenten l'efecte de producció de l'equip en conjunt i les seves parts individuals.

Els productes d'emmotllament i pols són rellevants en la fabricació d'instruments. Soluciona el problema d'ajustar el mode de funcionament d'acord amb la TU. Les matèries primeres sense conformar s'utilitzen per fer roba per als empleats de les foneries.

Tots els tipus de materials retardants de flama s'utilitzen habitualment en aplicacions industrials. Estan involucrats en la metal·lúrgia no fèrrica i ferrosa: aquesta àrea representa al voltant del 60% dels productes fets amb materials resistents a la calor en general, així com en la fabricació de ceràmica i vidre. Els compostos resistents al foc són la base per a la fabricació d'àcids i aïllants tèrmics. Estan revestides amb forns industrials, així com altres instal·lacions amb flama oberta.

A la vida quotidiana, aquests productes han trobat aplicació en la disposició de xemeneies i estufes, barbacoes i xemeneies. Aquests materials d'acabat s'utilitzen àmpliament en la construcció i ordenació d'edificis. S'utilitzen per a la tapisseria de sostres i parets a les habitacions. Aquesta solució augmenta considerablement la seguretat contra incendis de l'estructura, per tant s'utilitzen en estructures amb majors requisits de PPB.

És important tenir en compte que la majoria dels materials resistents al foc de l'edifici no poden resistir el foc, de manera que poden cremar-se. Es distingeixen productes resistents a la calor i refractaris. Aquests últims poden suportar una font de flama oberta a poca distància durant molt de temps: són molt demandats en la construcció de banys i saunes.