Žáruvzdorný materiál: typy, vlastnosti, aplikace

Technologické procesy výroby, stejně jako provoz tepelných jednotek často vyžadují použití žáruvzdorných materiálů. Potřeba takového řešení je způsobena požadavky na izolaci a ochranu cílových objektů. Speciální materiály na bázi minerálních surovin se běžně používají. Použití žáruvzdorných výrobků s dostatečnými vlastnostmi teplotní odolnosti, které se řídí předpisy.

Hlavní vlastnosti a vlastnosti žáruvzdorných materiálů

Celý komplex fyzikálních vlastností materiálu je zvažován z hlediska jeho chování pod vlivem vysokých teplot. Refraktérnost je klíčovou vlastností, která určuje účinnost konkrétního produktu. Vyjadřuje se v prahové hodnotě teploty, po dosažení procesu deformace. Minimální hodnota pro materiály tohoto typu je 1580 ° C. U superžáruvzdorných materiálů tato hodnota přesahuje 3000 ° C. Vlastnost deformace při zatížení je také vzata v úvahu. Označuje mechanickou integritu výrobku, která je ovlivněna vysokými teplotami. Podle této charakteristiky se zkouší žáruvzdorný materiál pro pece, který zažívá tlakový stres. Mechanická odolnost je vypočtena na základě závislosti procesů změny struktury na teplotním zatížení. Kromě tepelného odporu je důležitá také chemická ochrana. Vzhledem k tomu, že žárovzdorné materiály v různých provozních podmínkách musí být kontaktovány s agresivním chemickým prostředím, je také nejprve vyhodnocena schopnost odolat tomuto druhu zničení. Zvláště odborníci vydávají materiály, které mohou zůstat stabilní, když jsou vystaveny kyselým látkám, snižují plyny a strusky.

Klasifikace podle formuláře doručení

Pro snadné použití žáruvzdorných materiálů výrobci zpočátku poskytli určitou formu, ale je zde i celá skupina výrobků, které nemají tvar. Standardizace lisovaných žáruvzdorných materiálů zahrnuje výrobu tradičních dlaždic a plechových výrobků. Tyto typy se používají při technické podpoře zdí, stropů, konstrukcí apod. Materiály s individuálním tvarem jsou také běžné. Takové výrobky se vyrábějí s očekáváním vysoce specializovaných aplikačních úkolů. Například při složení tepelných jednotek, izolačních součástí zařízení, v pecích a motorech. Materiály žáruvzdorných fólií mají univerzální účel a jsou častěji používány k izolaci průmyslových prostor. Pokud jde o neupravené výrobky, používají se jako plnidla. Obvykle se jedná o sypké materiály, které vyplňují dříve připravené technologické výklenky.

Klasifikace podle složení

Bez ohledu na velikost a tvarový faktor musí žáruvzdorný materiál účinně plnit hlavní úkol ve formě tepelné ochrany. Kvalita této funkce závisí již na charakteristikách struktury materiálu výroby. Existují tedy skupiny aluminosilikátových, bez kyslíku a vláknitých žáruvzdorných materiálů. Jako suroviny pro aluminosilikátové materiály se používají oxidy křemíku a hliníku. Při výrobě tepelných izolátorů bez kyslíku se používají komponenty, které neobsahují kyslíkové sloučeniny. Takové prvky zahrnují sulfidy, silikidy, nitridy, karbidy atd. Na základě speciálních syntetických látek jsou vyrobeny z vláknitých izolátorů. Tato kategorie je široce zastoupena žáruvzdornými fóliovými materiály tvořenými z polykrystalických nebo vysokohlinitých částic. Jako modifikátor se někdy přidává oxid zirkoničitý ke složení vlákenného předlisku.

Klasifikace uhlíkových žáruvzdorných materiálů

Jedná se o samostatnou skupinu izolačních materiálů, která je kombinována pomocí volného uhlíku. Nejběžnější v této rodině jsou grafitizované nebo uhelné bloky vyrobené z termoanthracitů a směsi koksu. Technologové používají uhelný dehet a asfalt pro zajištění spojení mezi komponentami. Grafitové materiály, vyrobené již z ropného koksu, mají podobné vlastnosti jako tyto výrobky. Tento izolátor má grafitovou strukturu a nízký obsah popela a úroveň vypalování je 2000 ° C. Více technologicky propracovaný pyrografit. Jedná se o žáruvzdorný materiál, jehož výroba se uskutečňuje během rozkladu plynných směsí obsahujících uhlík. Navíc k výše uvedeným složkám uhlíkových tepelných izolátorů výrobci často používají materiály jako šamot, korund, aktivační pasty a suspenze.

Šamotové žáruvzdorné materiály

Jedná se o specializované žáruvzdorné materiály určené k obložení pecí. Externě může být takový výrobek zastoupen v různých formách. Standard je považován za stejnou žáruvzdornou desku, ale mohou existovat i jiné odchylky - záleží na konstrukci konkrétní pece, stejně jako na parametrech polotovaru. Základem kompozice jsou aluminosilikátové složky. V procesu vypalování při vyšších teplotách se vytváří primární šamot, který se pak rozdrtí a doplní roztokem jílu a vody.

Vlastnosti šamotu zahrnují nejen odolnost proti extrémním teplotám, ale také neškodnost kontaktu s technickými prvky kotlů a kotlů. Vzhledem k tomu, že mnoho žáruvzdorných materiálů, které mají zachovat izolační funkci, je vybaveno speciálními chemickými prvky, nedoporučuje se je používat v podmínkách přímé interakce s některými kovy. Šamotový materiál na bázi šamotu je bezpečný pro materiály spalovacích komor a pro izolaci obložení.

Žárovzdorná perikláza

Takové izolátory se také nazývají magnézie, protože základem kompozice je síran hořečnatý. Jsou získávány v důsledku neprobíhané technologické operace. A pokud v předchozím případě šamot může být zastoupen jako žáruvzdorná hlína, pak je perláza většinou metalizovaný výrobek. Často se používá jako součást slitiny, na níž je umístěna vložka pece. Spolu s magneziovou složkou může být do takového komplexu zahrnut ocel, měď a nikl.

Existuje také druh tepelně izolačních izolátorů odolných proti korozi, které jsou založeny na prášku. Žáruvzdorná deska vyrobená zejména na bázi perlázových složek může obsahovat asi 25% grafitu a fenolového práškového pojiva. Tento typ se používá při ochraně povrchů elektrických obloukových pecí a jednotek pracujících se směsí plynů. Také se využívá kombinovaného použití izolátů periclase a šamotových izolátorů jako součásti jedné struktury.

Protipožární sklo

Jedinečnost tohoto materiálu spočívá v tom, že je v různých typech zahrnuta téměř ve všech typech žáruvzdorných materiálů. Například vodní sklo může být považováno za tavitelný izolátor při konstrukci pecí a kotlů spolu s metalizovanými deskami. Vláknité žárovzdorné sklo může být součástí izolátorů z oxidu hlinitého. Strukturální všestrannost materiálu určuje flexibilitu. Takové sklo se často používá v případech, kdy je nutné vyrábět nejen technickou, ale i dekorativní ochranu.

Bulk žáruvzdorné materiály

V podstatě se jedná o práškové produkty, které nepodléhají speciálnímu tvarování. Nemusíte je tavit nebo sestavovat, aby získali specifické rozměry. Nejpopulárnější typ reprezentace seskupené skupiny izolátorů je žáruvzdorná směs, ale existují i ​​jiné varianty. Mezi ně patří závěsy, kusové prvky, prášky a pasty. V závislosti na konzistenci mohou být polosuché nebo suché a plastové materiály.

S ohledem na použití se jako plnidla používají objemové izolátory. Neupravená žáruvzdorná směs je například součástí struktury izolační ochrany ocelových zařízení. Jednotlivé díly jsou proto chráněny před tepelným poškozením. otevřené pece a ocelové pánve. V budovách měřicích přístrojů se používají žárovzdorné materiály Melkofraktsionnye.

Ohnivá hlína

Průmyslová tepelná ochrana založená na hlíněch patří do skupiny šamotových izolátorů. V tomto případě je však důraz kladen na vyváženou kombinaci chemických prvků, mezi které patří oxidy, křemen, keramika z oxidu hlinitého atd. Kombinace hladin vápníku, sodíku a hořčíku může procesní technik získat žáruvzdorný materiál s různými technickými a provozními vlastnostmi. Například absorpce vody může být 5-15% a refraktometrie dosahuje 2000 ° C. S velikostí zrna 2 mm může uživatel počítat s ochranou zdiva 30 bloků s 20 kg kamenem. Důležitá je skutečnost, že žáruvzdorné materiály tohoto typu rychle vyschnou, což umožní, aby byly pece a kotle uvedeny do provozu co nejdříve po opravě.

Žáruvzdorná aplikace

Povaha aplikace je určena souborem vlastností a tvarem konkrétního produktu. Většina žáruvzdorných materiálů je orientována na obložení pecí a struktur kotlů. To vám umožní prodloužit životnost jednotky jako celku nebo jeho jednotlivé části. Tyto materiály používejte při výrobě oděvů. Zde si můžeme všimnout plachty žáruvzdorné, což je také pozoruhodné odolnosti proti opotřebení a trvanlivosti. Vyrábí rukavice, zástěry a další oděvní součásti pro průmysl a stavební průmysl. V užších průmyslových odvětvích, například ve výše zmíněném nástroji, mohou být použity jak práškové, tak formovací výrobky. Slouží nejen k ochraně prvků zařízení před zvýšenými teplotami, ale také k regulaci tepelného režimu v souladu s požadavky na podmínky použití zařízení.

Závěr

Žárovzdorné prostředky v moderní podobě jsou obdařeny mnoha dalšími vlastnostmi. Neměly by však být považovány za úplnou ochranu v případě požáru. Za prvé se standardní žáruvzdorný materiál ve svých technických parametrech nespoléhá na takové úkoly. Za druhé, není vhodné ho používat v podobné kvalitě a z ekonomického hlediska. Pro potlačování požáru existují další typy izolátorů a žáruvzdorné materiály se stále zaměřují na místní a účelné vytvoření bariéry k určitému tepelnému účinku.