Вы здесь

Термостойкие материалы


Лучшие огнеупорные материалы для защиты стен вокруг печей

При использовании печного отопления есть риск пожара. Чаще всего это происходит в деревянных домах и банях, так как находящиеся рядом с отопительным устройством поверхности сильно нагреваются. Чтобы предотвратить беду, нужно соблюдать правила эксплуатации и при организации строительства обязательно применять огнеупорные материалы для стен вокруг печей.

Краткая историческая справка

Потребность в огнеупорных материалах возникла на раннем этапе развития человеческой культуры, когда появился огонь. Постепенно они стали основой доменных, сталеплавильных и других печей. В середине XVII века в России стали производить огнеупорные кирпичи. Во времена царствования Петра I большее их число изготовлялось на основе московских глин.

Облицовка стен вокруг печи, должна быть не только жаростойкой, но и подходить под интерьер вашей комнаты

В XIX веке огнеупорное производство развивалось лишь на металлургических комбинатах, в то время как в Германии оно было организовано еще в 1810 году, а в Европе уже вовсю выпускали огнезащитную продукцию. С выходом класса буржуазии на экономическую арену и с развитием промышленности российские ученые тоже стали работать в этом направлении, и в 1893 году появились Белокаменский, Брянцевский и Латнинский заводы огнеупорных глин.

В 1929 году изыскания по огнезащите строительных материалов начали проводиться в научно-исследовательских лабораториях. Были изобретены огнестойкие краски для деревянных покрытий и вспучивающиеся — по металлу. Способы и правила обработки древесины огнезащитными составами описаны в СНиП Ш-В.7−69, а ГОСТ 16363–76 закрепил применение жаростойких материалов для печи.

Сегодня из 212 стран мира только 35 могут заявить о наличии у них огнеупорной промышленности, и половина мирового производства принадлежит СНГ и США. Значение огнеупоров в экономике нашей страны очень велико. Без них невозможно производство многих материалов, сооружение различных тепловых агрегатов и освоение космоса.

Виды огнеупорных материалов

Существует множество классификаций огнеупорных материалов: по форме, температурному режиму, по составу и т.д., предназначенных для специалистов.

Существует множество огнеупорных материалов для облицовки, перед тем как выбрать, нужно ознакомиться с особенностями каждого вида

Упрощенно их можно разделить на следующие:

  • Тугоплавкие огнеупоры.
  • С повышенной стойкостью к высоким температурам.

Первая группа известна как материал в виде кирпичей и блоков для изготовления печей и каминов. В частном строительстве используется редко, так как при всей механической прочности и жаростойкости эти материалы восприимчивы к резкой смене температур. Исключение составляет специальный облегченный кирпич из пористого шамота, применяемый печниками для возведения сводов и тепловых камер.

Вторые известны в виде негорючих теплоизоляторов и применяются для защиты различных пожароопасных конструкций. Форма их выпуска в виде жаростойких материалов для отделки стен возле печи очень удобна для обшивки поверхностей, находящихся вблизи отопительных приборов.

Плиты из асбестовых и стеклянных волокон обладают хорошими диэлектрическими свойствами

Вот некоторые из них:

  1. Огнеупорные плиты и картоны из прессованных асбестовых и стеклянных волокон, выдерживающие нагрев до +700°С. Сейчас в жилых помещениях их применять не рекомендуют, так как асбест выделяет вредные для здоровья человека вещества. Уменьшив опасное действие керамической отделкой, его можно использовать в технических и хозяйственных постройках.
  2. Огнеупорные плиты и листы из минерита, содержащие в своем составе цемент, песок и известняк, устойчивы к влаге и к любой температуре, а их эстетичный внешний вид позволяет обходиться без дополнительной отделки. По этой причине его используют для внешнего оформления зданий.
  3. Стекломагниевые листы состоят из вспученного перлита, стеклоткани, хлорида магния и синтетических волокон. Они образуют огнеупорную обшивку участков около печей и каминов, а также используются для внутренней отделки стен и перекрытий.
  4. Рулоны из базальтового огнеупорного волокна с напылением алюминия обладают теплоотражающим эффектом и подойдут для установления защитных экранов на дровяные камины и печи. Стоит отметить, что отдельные производители для его изготовления вводят в состав формальдегидные смолы, поэтому при покупке надо быть осторожными.
  5. Терракотовая плитка делается на основе глины. Она прочная, экологичная, с неплохими огнезащитными качествами. Изделие, покрытое жаростойким составом, более контрастно по цвету и выглядит эстетично. Натуральная терракота пористая, рыжего и оранжевого цвета.
  6. Суперизол в листах немного весит, с легкостью обрабатывается, огнестоек и отлично подойдет для изоляции отопительных приборов и стен около них. Но в то же время требует аккуратного обращения, так как хрупок и легко бьется.

В этом видео вы узнаете, как защитить стены от высоких температур:

Листы из нержавеющей стали формально не относятся к огнеупорным материалам, но являются одним из эффективных огнезащитных покрытий стен и пола перед печью. Сталь не боится резкой смены температур и применяется для экранирования печей, каминов и паровых котлов.

Обшивка стен вокруг печи

Когда стена непосредственно примыкает к поверхности печи, она сильно нагревается, что может привести к пожару. Чтобы этого избежать, стену обшивают негорючим материалом. Обшивка бывает светоотражающей и с облицовкой. При светоотражающей используются металлические или оцинкованные листы с жаропрочной изоляцией. С точки зрения безопасности для здоровья лучше выбирать нержавейку, так как при нагревании цинк выделяет токсичные вещества.

Для обшивки стен вокруг печи можно использовать металлические или оцинкованные листы с жаропрочной изоляцией

Вначале к стене с отступом в 2−3 см крепится изоляция из минерита, сверху накладывается лист из предварительно отполированной нержавеющей стали. Тепловые лучи отражаются от блестящей поверхности, и нагрев стенки уменьшается вдвое. Облицовка в дополнение к обшивке создает эстетичный вид. С ролью огнеупора при облицовке хорошо справится гипсокартон с добавлением стекловолокна.

Подробнее о защите деревянных стен:

Основной огнеупорный листовой материал для бани и нагревательных котлов — это термостойкий гипсокартон.

Но применение его не обязательно, если соблюдены установленные нормой расстояния до стен:

  • От печей из кирпича — не менее 30 см.
  • От футерованных — не менее 70 см.
  • От металлических — не менее 1 м.

Если же печь находится очень близко к стене, потребуется дополнительная защита: одна небольшая искорка или выпавший уголек может стать причиной пожара.

Отделка стен вокруг камина негорючими панелями — это очень удобное решение

Это можно предотвратить, выполнив определенную последовательность действий:

  1. Стена покрывается пароизоляционной пленкой, состоящей из фольги, полиэтилена и крафт-бумаги. Для крепления используется металлический профиль или обыкновенные деревянные бруски.
  2. Затем идет монтаж утеплителя — фольгированной минеральной ваты, которая должна быть уложена в обрешетку так, чтобы она оказалась сверху, а образовавшиеся стыки следует заклеить скотчем.
  3. После этого к обрешетке саморезами прикрепляется любой термостойкий листовой материал с помощью втулки.
  4. Для придания стене эстетичного вида на полученную конструкцию укладывается сетка, на которую приклеивается керамическая плитка.

Существует в запасе печников-любителей и следующий недорогой способ спасения стен. Будут нужны пустые внутри металлические трубки и листы профиля для крыши. Трубки крепятся к стене, на них — листы профиля, затем еще такой же слой. В итоге идет горячий воздух перемещается между стеной и полом в пространстве, оставшемся в процессе монтажа, и стена не нагревается.

Защитные экраны для отопительных приборов

При соблюдении правил безопасности используются защитные экраны-панели. Это сооружения, изолирующие боковые стенки печей. Чаще всего в качестве защитного экрана применяют кирпич и сталь. В зависимости от формы экраны бывают фронтальными и боковыми. В продаже можно увидеть и такие печки, где экран не нужен, а безопасность в них обеспечивается специальным кожухом, уменьшающим тепловое излучение.

Экраны для каминов это не только защитят вас от открытого огня, но и станут прекрасным дополнением интерьера

Сейчас очень распространены экраны для каминов, которые не только защищают от открытого огня, но и становятся прекрасным аксессуаром, украшением загородного дома или городской квартиры. Материалы для экранов предлагаются разные: стекло, медь, железо, латунь, бронза.

Особенно часто употребляется жаростойкое керамическое стекло, надежно защищающее от искр и углей и придающее жилищу особый уют и привлекательность. Минус подобного материала — снижается проникновение тепла в помещение.

Экран для камина можно сделать своими руками. Металлическая планка, вырезанная по размеру топки, украшается большим количеством цепочек, продающихся свободно в любом магазине. По обеим сторонам топки подвешиваются крючки для закрепления цепей, когда камин не топится.

В этом видео вы узнаете о теплозащите стен:

kaminguru.com

Какими бывают термостойкие материалы для печей и каминов

Печь используется для отопления жилого помещения, а также для создания оптимального температурного режима в бане. Чтобы конструкция прослужила длительное время и выполняла основные функции, необходимо тщательно выбрать материалы для ее изготовления. Они должны быть термостойкими, так как устройство нагревается до высоких температур.

Кирпич для печей

Качественный материал увеличивает срок эксплуатации конструкции. Чтобы печка не разваливалась и не трескалась, необходимо выбрать для топки термостойкий кирпич. Снаружи конструкции он также должен выдерживать высокую температуру, в противном случае, вся кладка со временем начнется разрушаться.

Керамический кирпич

Если приобретается строительный материал, то он должен быть полнотелым и высокого качества. Во время выбора необходимо проверить отжиг и форму, грани кирпича должны быть достаточно ровными и плоскими. Чтобы проверить качество обжига, нужно бросить кирпич на пол, если он рассыпается на крупные куски и издает звонкий звук, то он подходит для кладки печей и аналогичных конструкций. Подогнать размер и исправить небольшие дефекты можно при помощи болгарки.

В отличие от строительного аналога, такой материал обжигают лишь с трех сторон. Благодаря шероховатой поверхности, которая не подвергалась обжигу, увеличивается сцепление во время кладки. Гладкую сторону нужно укладывать вовнутрь, а рельефную – наружу. В результате чего кладку будет легко штукатурить. Для шлифовки материала используется болгарка.

Сырье для термостойкого состава

  • Обычная глина. Практически все термостойкие материалы изготавливаются именно из нее. Даже после добычи глина обладает отличными огнеупорными характеристиками, которые превышают показатели портландцемента. Плюс ко всему, материал является хорошим связующим, поэтому его используют с давних времен.
  • Шамот. Такая глина подвергается термической обработке. В результате чего она теряет влагу и способность ее накапливать в будущем. Из шамотной глины производят термостойкие блоки, подходящие для кладки печей.

Читайте также:  Байпас - что это такое?

Кладочная смесь

Для кладки печей можно воспользоваться сырьевой глиной, однако стены в этом случае должны иметь толщину минимум 25 см. В результате чего они не будут деформироваться, а швы не усядутся. Но через некоторое время глина может высыпаться из швов, чтобы этого избежать, необходимо подготовить смесь из цемента, песка и глины в соотношении 0,3:1:2, соответственно.

Цемент позволяет лучше закрепиться глине в швах. Данная смесь является огнеупорной и выдерживает до 90 градусов. Но специалисты рекомендуют использовать специальные растворы, которые продаются в специализированных строительных магазинах, в состав которых входят мертели. В этом случае шов может достигать толщины до 1,2 см.

Термостойкая шпатлевка

Огнеупорные смеси позволяют не только выровнять поверхность печной конструкции, но и сделать стартовую штукатурку. Во время выбора смеси необходимо учитывать температурный режим. В состав такого раствора входит известь, цемент, глина и песок. Обычная шпатлевка подходит лишь для декоративных устройств, а вот для отопительной конструкции ее использовать не рекомендуется, нужно выбрать смесь с определенными характеристиками.

Термостойкая шпатлевка имеет ряд преимуществ:

  • Изготавливается только из экологически чистых ингредиентов. Это важный показатель, так как во время нагревания не будет выделяться никаких токсинов.
  • Устойчива к резким температурным изменениям.
  • При правильном нанесении служит длительное время.
  • Имеет хорошее сцепление с поверхностями.

К минусам можно отнести то, что такая шпатлевка имеет высокую стоимость. Чтобы приготовить раствор, необходимо добавить воды в сухую смесь, согласно инструкции на упаковке.

Шпатлевка является отличным вариантом для отделки печи. Предварительно поверхность необходимо обезжирить, удалить при необходимости старую отделку, а также очистить от загрязнений. Для лучшего сцепления поверхность рекомендуется обработать предварительно грунтовкой.

Огнеупорная мастика

Для ее приготовления используется жидкое стекло и мертель. Средство устойчиво к высоким температурам и способно выдержать больше 1000 градусов. Мастика предназначена для фиксации облицовочного материала печи. Благодаря клеящим характеристикам она отлично справляется со своей задачей на ровной поверхности без дополнительных средств и материалов крепления.

Читайте также:  Топливо для печи

Мастика наносится при помощи обычного шпателя толщиной не больше одного мм. Если поверхность имеет неровности, то толщина слоя должна составлять около двух мм. Затвердевает средство в течение трех часов, но специалисты рекомендуют подождать одни сутки. При этом поверхность должна быть тщательно очищена. Мастика не разбавляется различными растворителями и водой.

Средство не рекомендуется использовать для облицовки бассейнов. Нужно следить за тем, чтобы клеящий состав не застыл на наружной стороне облицовочного материала. Мастика не должна попадать в глаза.

Керамический шнур

На сегодняшний день многие производители предлагают высококачественный шнур, который может быть плетеным или крученным. Первый вариант может иметь прямоугольное или круглое сечение.

Современный керамический шнур является экологически чистым вариантом асбестового аналога. Он обходит своих предшественников практически по всем показателям.

Чаще всего шнур используется для жаростойкой изоляции дверей печей и других отопительных конструкций. Также они находят широкое применение во многих сферах деятельности, особенно в литейном производстве. Кроме того, он применяется в машиностроительной, стекольной, строительной, металлургической промышленности.

Керамический шнур может использоваться и в быту. Он применяется в качестве уплотнителя дверей небольших каминов и изоляции дровяных печек.

Для улучшения механических и физических свойств его обрабатывают специальными пропитками. Так, например, в результате обработки графитом, шнур можно использовать при более высоких температурах. А если необходимо добиться химической стойкости, то его обрабатывают силиконовым маслом.

Жаростойкий шнур может иметь поперечное сечение до пяти сантиметров. Если нужен больший размер, то необходимо сделать индивидуальный заказ. Материал продается в специальных катушках, весом до двадцати килограммов.

Керамогранит для печи

Если в помещении установлена действующая отопительная конструкция, то ее необходимо отделать огнеупорными материалами. Лучше всего для этого подходит керамогранит. Для его фиксации используется мастика или другие термостойкие средства.

Читайте также:  Огнеупорные листовые материалы для печей и каминов

В состав материала входят шпак, песок и несколько видов глины. Следует отметить, что керамогранит не выделяет вредных веществ под действием высоких температур, поэтому является абсолютно безопасным для здоровья.

Особенности:

  • На сегодняшний день представлен огромный выбор данного материала, так как он востребован среди потребителей и строительных компаний. Керамогранит может быть изготовлен в различном стиле оформления. Кроме того, он имитирует многие природные аналоги.
  • При необходимости можно выбрать глянцевую или матовую структуру искусственного камня. Во время покупки нужно учитывать, что в материале есть небольшие поры, которые могут стать причиной появления пятен на поверхности.
  • Изготавливается керамогранит посредством прессования необходимых ингредиентов с последующим обжигом в несколько этапов. Это позволяет добиться необходимой прочности.

Керамогранит имеет ряд преимуществ:

  • Устойчивость к влаге. Это достигается за счет специального слоя, который впитывает воду. Кроме того, такое покрытие выполняет защитную функцию от химических средств.
  • Не требуется особенного ухода, это достигается благодаря практичной поверхности.
  • Двойной обжиг и использование современных технологий позволяют добиться максимальной прочности материала, в результате чего он устойчив к механическим повреждениям.
  • Керамогранит может прослужить двадцать лет. Благодаря этому показателю, его часто используют для отделки различных поверхностей.
  • Даже после длительной эксплуатации поверхность не изнашивается и сохраняет изначальный вид.
  • Легкая установка.
  • Устойчивость к резким перепадам температурного режима.
  • Благодаря термостойким свойствам, его часто используют для отделки печной конструкции.

Во время покупки керамогранита необходимо попросить соответствующий сертификат, который соответствует необходимым стандартам. При возможности следует посетить помещение, где он хранится, так как от условий зависит его качество. Плитка должна быть гладкой с ровными углами. Если нужна качественная отделка поверхности печей, то нужно выбирать искусственный камень без малейших дефектов.

poluchi-teplo.ru

Термостойкие материалы

Новые технологии изготовления той или иной продукции, как правило, базируются на конструкционных материалах, сохраняющих свои свойства за пределами нормальных условий, например, при высокой или сверхвысокой температуре. Высокая эффективность многих аппаратов, двигателей и т.п. достигается при высокой температуре, поэтому создание термостойких материалов – одна из важнейших задач развития современных химических технологий.

К настоящему времени разработаны перспективные способы изготовления термостойких материалов. К ним относятся имплантация ионов на какой-либо поверхности; плазменный синтез – объединение веществ, находящихся в плазменном состоянии; плавление и кристаллизация в отсутствии гравитации; напыление на поликристаллические, аморфные и кристаллические поверхности с помощью молекулярных пучков; химическая конденсация из газовой фазы в тлеющем плазменном разряде и др.

Для изменения локальных химических и физических свойств материалов применяется лазерная технология. Сфокусированный луч мощного импульсного лазера способен кратковременно (в течение 100 нс) создавать чрезвычайно высокую локальную температуру – вплоть до 10 000 К. В точке фокусировки лазерного луча в результате изменения физических и химических свойств происходит локальная модификация поверхностного слоя, в котором может образоваться сплав с заданными свойствами. В условиях конденсации газовой фазы лазерный луч может инициировать химическую реакцию.

С применением современных технологий получены, например, нитрид кремния Si3N4 и силицид вольфрама WSi2 – термостойкие материалы для микроэлектроники. Нитрид кремния обладает превосходными электроизолирующими свойствами даже при небольшой толщине слоя – менее 0,2 мкм. Силицид вольфрама отличается весьма малым электрическим сопротивлением. Из данных материалов напыляются тонкопленочные элементы интегральных схем. Напыление таких термостойких материалов производится методом плазменного осаждения на менее термостойкую подложку без заметного изменения ее свойств.

Представляет практический интерес способ получения новых керамических материалов для изготовления, например, цельнокерамического блока цилиндров двигателя внутреннего сгорания. Данный способ заключается в отливке кремнийсодержащего полимера в форму заданной конфигурации с последующим нагреванием, при котором полимер превращается в термостойкий и прочный карбид или нитрид кремния.

Современные графито-волокнистые материалы, способные выдерживать температуру до 2000° С. Конечно, это не предел. Новые технологии позволяют синтезировать более термостойкие материалы.

Нитинол

Нитинол представляет собой никель-титановый сплав (55%Ti, 45%Ni), обладающий необычным свойством – сохранять первоначальную форму. Поэтому иногда его называют запоминающим металлом или металлом, обладающим памятью. Нитинол способен сохранять свою первоначальную форму даже после холодного формования и термической обработки. Для него характерны сверх- и термоупругость, высокая коррозионная и эрозионная стойкость.

Поначалу нитиноловые изделия служили преимущественно для военных целей – с их помощью в боевых самолетах соединяли различные трубопроводы, доступ к которым ограничен. Соединение производилось муфтой, свободно надевашейся на концы соединяемых трубок. После пропускания электрического тока муфта нагревалась примерно на 30° С и принимала первоначальную форму с меньшим диаметром, плотно прилегая к концам трубок.

Уникальную конструкцию с помощью нитиноловых муфт удалось собрать в космосе. Тогда потребовалось скорректировать орбиту станции «Мир», для чего нужно было на удалении 14 метров от нее расположить двигатель для корректировки орбиты. Монтаж сравнительно длинной мачты для крепления двигателя традиционными методами (с помощью сварки и крепежных материалов) потребовал бы длительного пребывания космонавта в космосе, что могло подвергнуть его чрезмерному космическому облучению. Нитиноловые муфты позволили быстро и легко собрать 14-метровую мачту.

Наибольшую пользу, конечно же, может принести применение нитиноловых муфт не для решения разовых космических и узконаправленных военных задач, а для народнохозяйственных целей. Ведь множество разнообразных трубопроводов проложено по бескрайним просторам нашей планеты. Это газопроводы, нефтепроводы, бензопроводы, водопроводы. Газо-, нефте- и бензопроводы, заполненные легковоспламеняющимися соответственно газом, нефтью и бензином, представляют повышенную пожароопасность, в связи с чем нельзя при их ремонте применять сварку, и все восстановительные работы приходится выполнять с помощью резьбовых соединений и крепежного материала. Данная задача гораздо упрощается с применением коррозионностойких нитиноловых муфт, которые срабатывают при пропускании через них относительно небольшого тока, при этом не требуется открытого огня.

Нитиноловые фиксаторы, муфты, спирали находят применение в медицине. С помощью нитиноловых фиксаторов эффективнее соединяются сломанные части костей. Благодаря памяти формы нитиноловая муфта лучше фиксируется в десне, предохраняя места сочленений от перегрузок. Нитинол, обладая способностью упруго деформироваться на 8–10%, плавно воспринимает нагрузку, подобно живому зубу, и, в результате, меньше травмирует десну. Нитиноловая спираль способна восстановить сечение пораженного той или иной болезнью сосуда в организме человека. При внедрении нитиноловых деталей происходит более эффективное заживление ран – ведь, помимо замечательных механических свойств, нитинол еще и биологически инертен.

Вне всякого сомнения, нитинол – перспективный материал, и в ближайшем будущем станут известны другие примеры успешного его применения.

studfiles.net

Самая полная информация про огнеупорные материалы!

В связи с развитием металлургии и по мере распространения тепловых агрегатов различного назначения одной из важных отраслей промышленности во всех развитых странах стало производство огнеупорных материалов.

Огнеупорные материалы – изделия на основе минерального сырья, отличающиеся способностью сохранять свои свойства в условиях эксплуатации при высоких температурах, и которые служат в качестве конструкционных материалов и защитных покрытий.

Сырье для огнеупорных материалов - простые и сложные оксиды (например, SiO2, A12O3, MgO, ZrO2, MgO-SiO2), бескислородные соединения (например, графит, нитриды, карбиды, бориды, силициды), а также оксинитриды, оксикарбиды, сиалоны.

Для изготовления огнеупоров используют разнообразные технологии и  процессы. Преобладающей является технология, включающая предварительную, тепловую обработку и измельчение компонентов, приготовление шихт с добавлением пластифицированных составляющих, формование из них изделий прессованием на механических и гидравлических прессах или экструзией с последующей допрессовкой или литьем, обжиг в туннельных, реже в периодических и газокамерных печах для получения заданных свойств материала.

Эксплуатационные свойства огнеупорных материалов определяются комплексом химических, физико-химических и механических свойств.

Основное свойство огнеупорных изделий - огнеупорность, т.е. способность изделия противостоять, не расплавляясь, действию высоких температур. Огнеупорность характеризуется температурой, при которой стандартный образец из материала в форме трехгранной усеченной пирамиды высотой 30 мм и сторонами оснований 8 и 2 мм (конус Зейгера) размягчается и деформируется так, что его вершина касается основания. Определенная таким образом температура обычно выше максимально допустимой температуры эксплуатации огнеупорных материалов.

Различают: - собственно огнеупорные материалы (огнеупорность 1580-1770 °С); - высокоогнеупорные (1770-2000 °С); - материалы высшей огнеупорности (выше 2000 °С).

Огнеупоры могут быть общего назначения и для определения тепловых агрегатов и устройств, например, доменные, для сталеразливных ковшей и т.д., что указывается в нормативно-технической документации.

Формованные и неформованные огнеупорные материалы

Огнеупорные изделия могут быть формованными и неформованными.

Неформованные огнеупоры - огнеупоры, изготовленные без определенных форм и размеров в виде кусковых, порошковых и волокнистых материалов, а также паст и суспензий. Неформованные огнеупорные материалы обычно упрочняют введением минеральных (например, жидкое стекло) или органических (полимеры) связующих.

К ним относят металлургические заправочные порошки, заполнители и мелкозернистые компоненты для огнеупорных бетонов, огнеупорные цементы, бетонные смеси и готовые к применению массы, мертели, материалы для покрытий (в т.ч. торкрет-массы), некоторые виды волокнистых огнеупоров.

Неформованные огнеупоры могут быть сухими, полусухими, пластичными и жидкотекучими.

Неформованные огнеупоры применяют для выполнения и ремонта футеровок сталеразливочных ковшей (набивные и наливные кремнеземные, высокоглиноземные и магнезиальные массы); конвертеров (торкрет-массы), нагревательных и обжиговых печей (шамот, и высокоглиноземные массы), индукционных печей (корундовые и периклазовые массы), коксовых печей (обмазки), подин мартен, и электродуговых печей (заправочные порошки) и т. д.

Формование огнеупорных материалов проводят методами полусухого и горячего прессования, пластического формования, литья (вибролитья) из текучих масс или расплава материала, а также распилом предварительно изготовленных блоков или горных пород.

Формованные огнеупоры применяют для изготовления огнеупорных кладок стен, сводов, подов и других конструкций коксовых, мартеновских и доменных печей, печей для выплавки различных сплавов, при футеровке ядерных реакторов, МГД-генераторов, авиационных и ракетных двигателей; неформованные - для заполнения швов при кладке формованных огнеупоров, нанесения защитных покрытий на металлы и огнеупоры.

По характеру термической обработки различают безобжиговые и обожженные огнеупорные материалы.

Безобжиговые огнеупоры - изделия из огнеупорных материалов и связки, приобретают требуемые свойства при сушке < 400°С (после нагрева изделий от 400 до 1000°С их называют термообработанными). Связкой могут быть глины, керамические суспензии, растворы фосфатов, щелочные силикаты (жидкое стекло), смолы термопластичные и термореактивные, эластомеры и другие безобжиговые огнеупоры по прочности и пластичности не уступают, а по термостойкости превосходят обожженные огнеупоры.

Наиболее широко применяют следующие безобжиговые огнеупоры: кремнеземистые бетонные блоки (для нагревательных колодцев), шамот и высокоглиноземные (для обжиговых агрегатов), магнезиальноизвестковые на смоляной (пековой) связке (для сталеплавильных конвертеров) периклазовые и периклазохромитовые (для сталеразливочных стаканов), магнезиальные в стальных кассетах.

Для обожженных огнеупорных материалов температура обжига превышает 600 °С и определяется достижением необходимых физико-химических свойств материала. Обжиг огнеупорных материалов проводят в плазменных или электрических печах периодического или непрерывного действия - камерных, кольцевых, туннельных, шахтных и др.

Другие важные свойства огнеупорных материалов - пористость, термическая стойкость, теплопроводность, температура начала деформации под нагрузкой и химическая стойкость в различных средах.

По пористости (объемной доле пор в %) различают: - особоплотные огнеупорные материалы (пористость менее 3%),

- высокоплотные (3-10%), - уплотненные (16-20%), - материалы повышенной пористости (20-30%), - легковесные (45-75%) - огнеупоры с высокой (45-85%) пористостью. В зависимости от сырья изготовления, бывают шамотными, динасовыми, глиноземными и другими.

- ультралегковесные (75-90%), к которым обычно относят волокнистые огнеупорные материалы.

По химико-минеральному составу огнеупоры делят на типы (кремнеземистые, алюмосиликатные, глиноземистые, глиноземоизвестковые, магнезиальные, известковые, хромистые, цирконистые, оксидные, углеродистые, карбидкремниевые и бескислородные), на типы на группы. При композиционном составе в наименовании огнеупоров на первое место ставится преобладающий компонент (например, периклазохромитовые и хромитопериклазовые).

Алюмосиликатные огнеупорные материалы

Алюмосиликатные огнеупоры (alumina-silica refractories) - огнеупоры, изготовленные преимущественно из А12О3 и SiO2.

В зависимости от количества содержания А12О3 такие огнеупоры бывают: - полукислые (содержание А12О3 - от 14 до 28%); - шамотные (содержание А12О3 - от 28 до 45%);

- высокоглиноземистые (содержание А12О3 - от 45 до 95%).

Полукислые огнеупоры - алюмосиликатные огнеупоры с массовой долей А12О3 от 14 до 28 %.

Их свойства позволяют использовать такие огнеупоры только на малозначимых участках футеровки коксовых печах и в некоторых других сталелитейных агрегатах, но как противопожарная изоляция, этот вид огнеупоров имеет большие перспективы.

Шамотные огнеупорные материалы

Шамотные огнеупоры – содержат в совеем составе 28-45% А12О3 и 50-70 SiO2. Технология производства формованных шамотных огнеупоров включает: обжиг глины (каолина) при 1300-1500°С во вращающихся или шахтных печах, измельчение полученного шамота, смешивание со связующей глиной и водой (иногда с добавлением других связующих материалов), формование, сушку и обжиг при 1300-1400°С.

Шамотные огнеупоры применяют для футеровки доменных печей, сталеразливочных ковшей, нагревательных и обжиговых печей, котельных топок и др., а также для изготовления сифонных изделий для разливки стали. Неформованные шамотные огнеупоры изготовляют из измельченного шамота и связующих материалов и применяют в виде мертелей, набивных масс, порошков, заполнителей бетонов при выполнении и ремонте огнеупорных футеровок разных тепловых агрегатов.

Отличительной особенностью высокоглиноземистых огнеупорных изделий является повышенное содержание Al2O3, которое превышает 45%. Огнеупорность высокоглиноземистых изделий составляет порядка 1750 °С и выше. В сумме с высокой температурой начала размягчения и повышенной химической стойкостью против кислых и щелочных расплавов позволяет использовать их в основных тепловых агрегатах металлургической промышленности.

Наиболее распространенными агрегатами для применения высокоглиноземистых огнеупорных изделий являются: верхняя часть стен и купола воздухонагревателей, кладке лещади и горна в доменных печах, при непрерывной разливке стали; в печах с рабочей температурой 1400°C—1500 °С, сталеразливочные ковши при обработке стали вакуумированием, как заполнители огнеупорных бетонов, мертелей и т.п.

Эти огнеупорные изделия бывают трех видов:

- Муллитокремнеземистые (А12О3 - 45-62%), МКР, имеют шамотную основу из глин и бокситов; характеризуются содержанием Аl2О3 до 62%. Они производятся методом плавки в электрической печи оксидов алюминия и кремния.

- Муллитовые (А12О3 -62-72%);

- Муллитокорундовые (А12О3 - 72-90%) МК, так же, как и МЛ, имеют основу из глиноземов, маложелезистых бокситов и электрокорундов.

Высокоглиноземистые корундовые огнеупоры. К ним относятся огнеупоры, содержание А12О3 в которых >95%.  Для изготовления такого огнеупора используют порошок электроплавкого корунда и технический глинозем. После формировки его обжигают при температуре 1600 °C – 1750 °C. Огнестойкость получаемого материала позволяет использовать его в процессах с температурой 1750 °C – 1800 °C, корундовый огнеупор способен устойчиво контактировать с жидким металлом и шлаками, кислотами, щелочами и расплавленным стеклом.

Из корундовых огнеупоров изготовляют корундовые плиты для шиберных затворов сталеразливочных ковшей, изделия для футеровки камер вакууматоров стали, насадки высокотемпературных воздухонагревателей, чехлы термопар, тигли для плавки стекол, металлов и др.

Неформовованные корундовые огнеупоры - мертели и бетоны с корундовым заполнителем применяют для футеровки патрубков вакууматоров стали, а массы и обмазки - для изгототовления и ремонта огнеупорных футеровок с рабочей температурой > 1700°С.

Волокнистые огнеупоры (fibrous refractories) - теплоизоляционные, состоящие из волокон огнеупоры в виде формованных (плиты, блоки, листы и др.) с неорганической или органической связкой и неформованных (вата, войлок и др.) изделий. Волокнистые огнеупоры изготовляют преимущественно из высоко-глиноземного и глиноземного стекловолокна и из корундового, поликристалличического волокна, а также из ZrO2 и др. оксидов.

Волокнистые огнеупоры применяют для теплоизоляции и футеровки тепловых агрегатов, а также для заполнения компенсационных швов.

Динасовые огнеупоры - содержат > 93% SiO2 или 80-93% SiO2 (при изготовлении с добавками) и изготовливаются из кварцитов. В порошок кварцита добавляют известковое молоко и железистые добавки, формуют на прессах изделия задан, размеров и обжигают при 1430-1460°С.

Динасовые огнеупоры применяют для футеровки коксовых, стекловар, печей, воздухонагревателей, а также ряда плавильных агрегатов в ЦМ и др. Неформованные динасовые огнеупоры - мертели, материалы для обмазок и т.п. изготавливают из молотых боя динас, огнеупоров и кварцитов, применяют при выполнении и ремонте кладки.

1. Известковопериклазовые (доломитовые) – огнеупорные изделия, изготовленные из доломита, в т.ч. с добавлением периклазового порошка с массовой долей MgO - 10-50% и СаО - 45-85%. Известковопериклазовые огнеупорные изделия устойчивы при взаимодействии с основными шлаками.

Используют неформовованные известковопериклазовые огнеупоры (массы из обожженного доломита со связкой) для набивки блочных и монолитных футеровок электросталеплавильных печей, конвертеров, сталеразливочных ковшей и др.

2. Безобжиговые известковопериклазовые – огнеупорные изделия, изготовленные на основе SiC (> 70%). Безобжиговые известковопериклазовые огнеупорные изделия изготавливают формованием порошков обожженного доломита на органической связке (каменноугольная смола, пекбез или с термической обработкой при 300-600°С); огнеупорность их > 2000°С. Изготовляют также известковопериклазовые изделия, обожженные при 1500-1750°С и сохранившие частично свободные СаО.

3.Карбидкремниевые – огнеупорные изделия с количеством SiC > 70%. Карбидкремниевые огнеупоры применяют для изготовления муфелей, рекуператоров, чехлов термопар и др.; футеровки электрических нагревательных колодцев, агрегатов производства цинка и алюминия, циклонов трубопроводов и т.п.

Карбидкремниевые огнеупоры на нитридной и оксинитридной связке используют также для футеровки нижней части шахты домен, печей. Неформованные карбидкремниевые огнеупорные изделия применяют для покрытий щитовых экранов котельных топок, в виде мертелей и масс при выполнении огнеупорной кладки.

Магнезиальные огнеупорные материалы

Магнезиальные огнеупоры (magnesia refractories) – огнеупорные изделия, содержащие в основе MgO. Их изготовляют из смеси обожженных и сырых материалов, которые после добавки связки проходят термообработку при температуре 1500-1900°.

Такие огнеупоры обладают высокой огнестойкостью, что позволяет применять их в процессах, связанных с расплавом металла и шлаками, а также при футеровке агрегатов металлургии. Магнезиальные огнеупорные изделия имеют высокую стойкость при взаимодействии с расплавами металлов и основных шлаков.

Магнезиальные огнеупорные изделия бывают трех видов:

Магнезиальносиликатные огнеупоры - их основу составляет форстерит Mg2SiO4, к которому добавлены 50-60% MgO, 25-40% SiO2 и связующая добавка. Магнезиальносиликатные огнеупоры формуют со связующей добавкой и обжигают при 1450-1550°С (или используют без обжига).

Основные свойства магнезиальносиликатных огнеупоров: пористость открытая 22-28%, температуpa начала размягчения под нагрузкой - до 1610-1620°С.

Магнезиальносиликатные огнеупоры применяют для футеровки насадок регенераторов мартенов, и стекловарных печей, сталеразливочных ковшей (в т.ч. в виде набивных масс), плавильных агрегатов ЦМ, а также для изготовления сталеразливочных стаканов и др. Неформованные магнезиальносиликатные огнеупоры могут применяться как добавка в металлургических порошках.

Магнезиальношпинелидные огнеупоры имеют в своем составе периклиз и хромшпинелид MgO. Обжигаемые при температуре 1700-1850°С, периклазохромитовые огнеупоры имеют в своем составе более 60% MgO, и от 5 до 20% Cr2O3. Для получения нужных характеристик огнеупора необходим чистый, более 96%, MgO, а также концентраты хромита.

К магнезиальношпинелидным огнеупорам (также относят: хромитопериклазовые, изготовляемые из смеси периклазового порошка с хромитовой рудой и содержащие 40-60% MgO и 15-35% Сг2О3; периклазошпинельные (> 40% MgO и 5-55% А12О3), шпинельные, состоящие в основном из шпинели состава MgO o А1203 и хромитовые огнеупоры (> 30 % Сг2О3 и < 40% MgO).

Такие огнеупоры используют в самых ответственных местах металлургических агрегатов: в сталелитейных печах при футеровке сводов, в горловинах и летках кислородных конвертеров, в сталелитейных ковшах, в высокотемпературных печах.

Стоимость магнезиальношпинелидных огнеупоров более низкая, чем магнезиальношпинелидных периклазохромитовых, поэтому первые применяются на менее ответственных участках металлургических агрегатов.

Магнезитоизвестковые - изготовляются из прошедшего обжиг доломита или из составов, в которые входят окислы магния и кальция. Такие огнеупоры служат для футеровки конвертеров.

Другие огнеупорные материалы

Периклазовые огнеупоры (periclase (mag-nesite) refractories) - магнезиальные огнеупоры, содержащие > 85% MgO. Их изготовляют из периклазового порошка с добавлением клеящей связки обжигом при 1600-1900°С; для безобжиговыех периклазовых огнеупоров используют связки из лигносульфонатового сульфата магния и др.

Периклазовые огнеупорные изделия применяют для футеровки стенок мартеновских печей, миксеров, печей для плавки меди и никеля, высокотемпературных нагревательных печей, леток кислородных конвертеров и др., а также в виде плит шиберных затворов сталеразливочных ковшей, стаканов для разливки сталей, пористых фурм для продувки стали газами и т.п. Неформованные периклазовые огнеупоры используют для изготовления мертеля, металлургических (заправочных) порошков, набивных масс для вакууматоров стали, индукционных печей и др.

Периклазоуглеродистые огнеупоры - огнеупоры, изготовленные из периклазового порошка с добавлением 6-25% природного или искусственного графита и органической связки (например, фенольной порошкообразной с этиленгли-колем или бакелита).производятся из спеченного и плавленного периклаза с добавлением 6-25% графита (натурального или искусственного) и органической связки (например, фенольной с этиленгликолем или бакелита).

Периклазоуглеродистые огнеупоры используются в промышленности для футеровки агрегатов, подающих газ в конвертерах со смешанной продувкой, а также участков стен мощных электродуговых печей. Широко применяются периклазоуглеродные огнеупоры и в производстве шиберных затворов, а также шлакового пояса электродуговых печей и сталеразливочных ковшей.

Алюмопериклазовые огнеупоры сочетают в себе качества углеродсодержащих и высокоглиноземистых огнеупоров. Хорошая термостойкость последних (более высокая, чем у огнеупоров основного состава) повышена введением углеродного компонента.

Алюмопериклазовые огнеупоры изготавливаются с использованием корунда, плавленого или спеченного периклаза, алюмомагнезиальной шпинели, высококачественных спеченных бокситов и крупночешуйчатого графита с различными функциональными добавками. Содержание Al2O3 в них превышает 73%.

Данный вид огнеупорных изделий предлагается как альтернатива к периклазоуглеродистым и высокоглиноземистым огнеупорам, в случае если их стойкость не удовлетворяет техническим условиям. Они используются при футеровке сталеразливочных ковшей и кислородных конвертеров.

Периклазохромитовые  изделия содержат > 60% MgO и 5-20% Сг2О3. Периклазохромитовые огнеупоры формуют и обжигают при 1700-1850°С. Для высококачественных периклазохромитовых огнеупорных изделий  используют MgO чистотой > 96% и концентраты хромита.

Данный вид огнеупоров характеризуется высокой термостойкостью и стойкостью к фаялитовому шлаку. Они производятся из спеченного и плавленного периклаза с добавлением хромитовой руды. Содержание магнезита колеблется от 65 до 83%, хромита – от 17 до 35%.

 Хромитопериклазовые огнеупоры используются в цветной металлургии для кладки высокотемпературных печей, в печахвзвешенной плавки и обеднения шлаков, для футеровки отражательных печей, конвертеров. Хромитопериклазовые огнеупорные материалы применяются также в средней части насадок регенераторов, работающих при температурах 700—1100°С.

Смоломагнезитовые огнеупоры (tar-magnesite refractories) - формованные на прессах изделия из порошка обожженного доломита (крупность зерен до 6-8 мм), смешанного при нагревании до 100-120°С с 4-6% каменноугольной смолы или пека. Смолодоломитовые огнеупорные изделия имеют кажущуюся плотность 2800-2900 кг/м3, предел прочности при сжатии 2000-4000 МПа, устойчивы против основных шлаков. При добавке в массу магнезитового порошка изделие называются смолодоломитомагнезитовыми.

Основная область применения смолодоломитового огнеупора - футеровка кислородных конвертеров.

Оксидные огнеупоры (oxide refractories) – огнеупорные изделия, содержащие > 97% высокоогнеупорных оксидов (BeO, MgO, CaO, A12O3, Cr2O3, ZrO2, ThO2 и др.) или их соединений и твердых растворов. Формованные оксидные огнеупоры изготовляют преимущественно из тонкозернистых порошков прессов, или литьем из суспензий с последующим обжигом, а неформованные оксидные огнеупоры - измельчением оксидов, обычно после предварительного обжига и введения необходимых добавок.

Выпуск оксидных огнеупорных материалов не ограничивается только неформованным материалом, состоящим на более чем 97% из высокоогнеупорных оксидов BeO, A12O3, CaO,Cr2O3 и других компонентов.

Этот огнеупор производится и в виде изделий, которые формируются из порошков или суспензий под давлением. Такие огнеупоры в виде технической керамики применяются в качестве корпусов для измерительных приборов, контролирующих температурный, кислородный и другие режимы литейного процесса, а также для тиглей, вкладышей на разливе стали и в других областях.

В металлургии оксидные огнеупоры применяют в виде изделий из технической керамики для аппаратуры при измерении высоких температур, датчиков контроля масс, доли кислорода в стали, тиглей для лабораторных плавильных печей, вкладышей в разлив, устройствах и др.

Углеродосодержащие огнеупоры (carbon refractories) - огнеупоры, состоящие преимущественно из свободного углерода или содержащие углерод в качестве основного компонента.

Углеродосодержащие огнеупоры отличаются высокой теплопроводностью, низким ТКЛР, хорошей стойкостью при взаимодействии с расплавами металлов и шлаками.

К этому виду огнеупорных изделий относятся:

- угольные, а также графитированные блоки, которые производятся из смеси кокса, термоантрацита, в качестве связующего применяются каменноугольная смола, битум, антрацитовое масло. Температура обжига таких блоков - 1100-1450°С.

- графитированные изделия, выпускаемые из нефтяного кокса. Такие огнеупоры имеют графитовую структуру и низкое содержание золы. Температура обжига таких изделий - более 2000°С.

- пирографит, который получают в результате распада углеродосодержащего газа на поверхности с высокой температурой.

Углеродистые огнеупоры применяют для футеровки нижнего строения домен, печей, электротермических печей, агрегатов для плавки свинца, меди и др., а также для изготовления погружных стаканов, стопоров-моноблоков, вкладышей для изложниц, тиглей для плавки цветных металлов и др.

Неформованные углеродистые огнеупоры из коксрвых порошков на каменноугольной смоле применяют для заполнения швов кладки, углеродсодержащие - для футеровки желобов домен, печей и др.

Цирконистые огнеупоры (zircon/zirconia refractories) – огнеупорные изделия, на основе бодделеита ZrO2 (67,1 % ZrO2) и циркона (ZrSiO4).

Цирконистые огнеупоры отличаются высокой огнеупорностью (до 2600°С), хорошей стойкостью при взаимодействии с расплавами металлов и шлаков, высокой прочностью при 2200-2400°С и высокой термостойкостью.

Высокоплотную керамику из ZrO2 применяют в виде чехлов термопар, фильтров для сплавов, а также нагревательных элементов при температуpax до 2200°С в печах с резистивным и индукционным нагревом. Зернистые огнеупоры из ZrO2 используют в устройствах для разливки стали, для футеровки агрегатов с > 1800°С, тиглей для плавки ряда металлов и сплавов. Стаканы из циркона (в т.ч. с графитом) с добавлением пластифицированного компонента используют в промежуточных ковшах при разливке стали.

Цирконистые огнеупоры в зависимости от содержания ZrO2 подразделяют на:

- оксидциркониевые (> 85 % ZrO2),

- бадде-леитокорундовые (20-85 % ZrO2 и до 65 % А12О3),

- цирконовые (> 50 % ZrO2 и > 25 % Si2O,),

- оксидцирконийсодержащие (< 20 % ZrO2).

Бескислородные огнеупоры (non-oxygenous refractories) – огнеупорные изделия, изготовленные из тугоплавких бескислородных соединений: карбидов, нитридов, боридов, силицидов, сульфидов. Технология бескислородных огнеупоров включает приготовление порошков бескислородных соединений, формование из них изделий с добавлением связки и последующий обжиг при высоких температуpax. В окислительной среде такие материалы имеют очень ограниченное применение.

Большой выбор огнеупорных изделий по выгодным ценам представлен в каталоге продукции на нашем сайте OGNEYPOR.RU.

Продажа огнеупорных материалов – это стабильная, многолетняя деятельность нашей компании, поэтому нам хорошо известны все запросы и требования наших покупателей.

Мы рады видеть Вас в числе наших заказчиков.

ogneypor.ru

Огнеупорные материалы

В домашнем обиходе использование огнеупорных материалов чаще всего сводится к проблеме обустройства защиты от открытого огня и высокой температуры раскаленных деталей каминов и печей. Вылетевший из топки котла отопления или каминного очага раскаленный кусочек жаропрочной обмазки или уголек способны натворить немало бед, поэтому в котельных и топочных помещениях приходится устанавливать огнеупорные материалы для стен вокруг печей.

Варианты защиты с помощью огнеупорных материалов

Упрощенная классификация огнеупорных материалов позволяет разделить весь ассортимент огнестойких средств:

  • Тугоплавкие огнеупоры;
  • Материалы с повышенной стойкостью к воздействию высоких температур.

Последние в обиходе чаще известны, как огнеупорные листовые материалы, но по сути, это эффективные негорючие теплоизоляторы, способные выдержать кратковременный контакт с раскаленной поверхностью или открытым пламенем. Их используют для защиты легковоспламеняющихся веществ и конструкций от случайного непродолжительного контакта с источником огня. Для облегчения монтажа чаще всего их изготавливают в листовой или рулонной форме. В отличие от печных огнеупоров в виде блоков и кирпичей, огнеупорные материалы в виде плоских листов не предназначены для восприятия нагрузки, их основная задача — экранировать и отражать мощные потоки тепла, излучаемые раскаленными стенами топки.

Первая категория используется в качестве материалов для печей и каминов. Огнеупорный материал представляет собой спеченные из тугоплавких химических соединений керамические, композитные блоки и плиты, способные выдерживать длительный контакт с открытым пламенем, температурой более полутора тысяч градусов, без потери несущей способности и прочности.

Плитные, листовые и рулонные огнеупорные материалы

Плитная и листовая форма очень удобна для облицовки стен помещения, в котором находится печь, камин или чугунный котел отопления. Самыми популярными защитными материалами, используемыми для облицовки стен, являются:

  1. Огнеупорные плиты и картоны на основе прессованного асбестового и стеклянного волокна. Наиболее дешевый и доступный материал способен выдерживать нагрев до 700оС. Средний показатель огнезащиты составляет 30 мин открытого пламени;
  2. Вермикулитные плиты обладают термостойкостью до 800-900оС, но при этом являются химически инертными, не разлагаются под действием влаги и органических растворителей. Вермикулитовым картоном или плитой можно выполнить защиту для бани;
  3. Минеритные огнеупорные плиты и листы пользуются популярностью из-за удачного сочетания огнестойких и механических качеств. В качестве матрицы огнеупорного материала используется белый цемент;
  4. Магнезитовые листы характеризуются высокой стойкостью к высокой температуре и агрессивным веществам;
  5. Рулонные материалы из огнестойкого базальтового волокна, с напыленным теплоотражающим покрытием из алюминия, выдерживают нагрев до 900оС. Легкое и гибкое огнеупорное полотно идеально подойдет для экранирования квартирных дровяных каминов и печей;
  6. Керамогранитные и терракотовые плитки. Обладают неплохими огнеупорными качествами, хорошо пропускают водяные пары. Плиты легко моются, чистятся от сажи и загрязнений, не стареют на протяжении десятков лет интенсивного нагрева, поэтому нередко используются в качестве термозащиты стен и полов для бани и котельной.

Из всех перечисленных средств сталь обладает наиболее высоким коэффициентом отражения тепла и не боится перепадов температур, поэтому часто применяется в качестве тепловых экранов печей, каминов, котлов.

Не все огнеупорные материалы одинаково подходят для облицовки стен помещения. Например, нельзя использовать теплоизоляционные плиты из прессованного базальтового волокна. При производстве отдельных марок базальтовых плит используются формальдегидные смолы. Под воздействием теплового излучения поверхность огнеупорной облицовки способна нагреваться до 300оС, что приводит к интенсивному выделению токсичных и ядовитых веществ.

Тугоплавкие огнеупорные материалы для печей и каминов

Современная технология огнеупорных материалов позволяет получать более полутора десятков различных видов керамик и композитов, обладающих свойством противостоять не только высокой температуре, но и агрессивной газовой среде пламени. Большую часть огнеупоров разрабатывали для использования в промышленности, металлургии цветных металлов, оптических приборов, керамики.

Классификация печных огнеупоров

ГОСТы и ТУ на производство огнеупоров классифицируют материалы по химической основе, наиболее широко используемые:

  1. Кремнеземные огнеупоры изготавливают из кварца и высокочистых горных пород с высоким содержанием оксида кремния. Наиболее известным представителем тугоплавких материалов является марка «Динас» с содержанием кварца до 95%;
  2. Спеченные блоки на основе оксида алюминия, с содержанием окиси от 28 до 90%, к ним относят печные шамоты и муллитовые плавленые блоки. Такие материалы применяют для топок печей на органическом топливе;
  3. Магнезиальные огнеупорные вещества, изготавливаемые спеканием оксидов металлов при очень высокой температуре.
Важно! Кварцевые и магнезиальные огнеупорные материалы рассчитаны на очень высокую температуру. Некоторые марки способны в течение многих месяцев выдерживать нагрев почти до 2000оС в агрессивной среде.

Но их практически не используют в бытовых печах и каминах. Причина достаточно проста – при высокой механической прочности и стойкости очень тяжелые и плотные динасы и муллиты не выдерживают резких перепадов температур. При запуске промышленной печи нагрев до рабочей температуры зачастую выполняется со скоростью не более 1оС в час. В противном случае внутренние термические напряжения раскалывают огнеупорные блоки с множеством трещин. Поэтому для бытовых целей такие материалы практически непригодны.

Исключением является отдельные марки высокопористого шамота. Для бытовых кирпичных печей промышленностью выпускается специальный облегченный огнеупорный шамот, хорошо впитывающий кладочные растворы на глине и цементе.

Порошок или бой промышленных огнеупоров добавляют в жирные глины для увеличения термостойкости обмазок труб, бетонных конструкций. До появления огнеупорных пропиток молотые в порошок горные породы с высоким содержанием кремния и магния добавляли в глину для огнезащитных обмазок труб печей и оснований деревянных срубов и построек. Такая глина не только увеличивала огнестойкость, но и являлась эффективным консервантом. Сосновые и дубовые сваи и подполы с подобной обмазкой стояли на грунте по 20-30 лет без признаков поражения гнилью и насекомыми.

Заключение

Огнеупорные материалы, как правило, не обладают высокой прочностью, поэтому из шамота не строят ничего, кроме топочных сводов и камер печей. Многие сорта природных глин содержат практически идеальное соотношение соединений кремния и алюминия. Учитывая высокий спрос на огнеупорную глину, такой материал идет преимущественно на строительство эксклюзивных каминов и домашних печей по английской и русской схеме.

bouw.ru

Огнезащитные материалы для печей и каминов

Поверхности банных печей во время эксплуатации разогреваются примерно до 400 °C. В таком состоянии они интенсивно отдают тепло окружающему пространству. Происходит нагрев поверхностей. И прежде всего разогреваются стены, которые находятся в непосредственной близости от печи. Обычно сделаны они из дерева, которое под действием высоких температур начинает обугливаться. Это грозит возникновением пожара. Чтобы избежать таких неприятностей, в банях используют листовые защитные материалы, из которых изготавливают экраны и обшивку. Помимо того, что они должны быть огнеупорными, эти материалы еще должны обеспечивать определенную эстетичность помещения.

Когда используют листовые огнеупорные материалы?

Использовать защитные материалы нужно не всегда, а только в тех случаях, когда не соблюдается пожаробезопасное расстояние от поверхности печи до возгораемых предметов. Если расстояние достаточно велико, то дерево не нагревается настолько, чтобы могло случиться возгорание.

Современные нормы требуют, чтобы кирпичная печь находилась от стены на расстоянии не менее 32 см, металлическая не футерованная — не менее 1 м, а металлическая футерованная — не менее 70 см.

Для просторного помещения такие требования вполне выполнимы. Но в небольшой домашней парилке нет возможности обеспечить расстояние в 1 м. Поэтому пожаробезопасности можно достичь только с помощью огнеупорных экранов и обшивок.

Огнеупорные материалы и способы их использования

Асбестовый лист

Асбест — распространенный огнеупорный материал, который выдерживает продолжительное нагревание до 450-500 °С. При этом он почти не теряет свою прочность. Асбест является материалом, слабо проводящим тепло.

Производится он в разных формах, в том числе и в виде листов. Широко применяется там, где используются печи, для теплоизоляции предметов, склонных к возгоранию, для устройства огнеупорных стен и перекрытий и т. д.

Листовая сталь

В печном производстве очень широко используется сталь. Ее применяют в разных видах (уголок, швеллер, проволока и т. д.). Без листовой стали тоже не обойтись. Так, из нее изготавливают элементы печей, листы металла укладывают перед печными дверцами, применяют ее и для духовых камер. В последнем случае сталь должна быть чистой, абсолютно не поврежденной ржавчиной.

Защитные экраны для печей

Защитные экраны — это конструкции, служащие для изоляции боковых стенок печей. Они позволяют снизить тепловое излучение. Защитные экраны делают кирпичные и стальные. Преимущественно такие конструкции применяют для металлических печей.

Печь с металлическим защитным экраном

Проще всего соорудить защитный экран для печи своими руками можно из листов чугуна и стали промышленного производства. Такие экраны наиболее распространены. Устанавливаются листы на расстоянии 1-5 см от стенок печи.

Читайте также:  Жаростойкий клей для облицовки печей и каминов плиткой

Экраны могут быть как боковые, так и фронтальные. Встречаются конструкции печей, которые в защитных экранах не нуждаются. В них уже предусмотрен специальный кожух, снижающий интенсивность теплового излучения.

Благодаря использованию защитных экранов температура на внешних поверхностях конструкции достигает не выше 100 °С. Это существенно повышает пожаробезопасность и уменьшает дистанцию от экрана до стены помещения до 50 см. С учетом зазора между экраном и стенкой печи безопасное расстояние не превышает 55 см. Защитные экраны удобны и просты в монтаже. С помощью специальных ножек они надежно крепятся к полу.

Огнеупорные обшивки для стен

Если стена помещения непосредственно примыкает к поверхности печи, то это приводит к чрезмерному нагреву стены, что может стать причиной пожара. Во избежание воспламенения стены обшивают негорючими материалами.

Светоотражающая обшивка

Светоотражающий огнеупорный экран для печей

Хороший результат дают обшивки, в которых комбинируются негорючие теплоизоляционные материалы и металлические листы. Сначала к дереву стены крепится теплоизоляция, а поверх нее устанавливаются листы металла. Для наружного слоя используют либо нержавейку, либо оцинковку. Однако, с точки зрения экологичности, лучше брать нержавеющую сталь, поскольку есть данные, что при нагревании оцинкованная начинает выделять токсичные вещества.

Чтобы полученная обшивка была более эффективной, лист стали должен быть отполирован до зеркального блеска. В этом случае тепловые лучи отражаются от металла, и стена нагревается еще меньше. К тому же парилка получает отраженные тепловые потоки, которые являются более мягкими и приемлемыми для человека, чем те, которые исходят непосредственно от печки.

Для обшивки используют целый ряд теплоизоляционных материалов:

  • базальтовый картон — тонкие листы из базальтового волокна. Этот огнеупорный материал обеспечивает не только хорошую тепло-, но и звукоизоляцию;
  • асбестовый картон — материал, обладающий высокими теплоизоляционными свойствами. Он также отличается огнеупорностью, долговечностью и прочностью;
  • минерит — огнеупорный материал, из которого изготавливают листы, используемые для монтажа защитных экранов для печей и каминов, в том числе в парилках.

Общая схема использования обшивки выглядит так: стена — зазор (2-3 см) — теплоизоляция (1-2 см) — лист металла. Это позволяет уменьшить расстояние между стенкой печи и стеной помещения до 38 см.

Зазор в описанной схеме обеспечивается за счет керамических втулок, которые не нагреваются. Если же помещение не позволяет достичь даже указанного минимального расстояния между печью и стеной, обшивка делается с двумя слоями теплоизоляции. Между ними с помощью керамических втулок оставляется зазор 2-3 см. Поверх наружного листа крепится нержавейка.

Обшивка с облицовкой

Для придания парилке более эстетичного вида (голое железо на стене смотрится не слишком привлекательно) стены можно покрыть керамической плиткой. Однако если ее положить прямо на дерево, не будет никакой теплоизоляции. Потому используется такая схема обшивки: стена — зазор (2-3 см) — огнеупорный слой — плитка. В этом случае разрешается, чтобы между стенкой печи и стеной помещения было не меньше 15-20 см.

Обшивка стены с облицовкой в бане

Для огнеупорного слоя берут такие материалы:

  • огнеупорный гипсокартон — это гипсокартон, в котором есть добавление стекловолокна. Этот материал не боится теплового излучения и не деформируется под его действием;
  • минерит — эффективный огнеупорный материал. Минеритовые огнеупорные плиты характеризуются высокой влагостойкостью, не разрушаются и не гниют;
  • стекломагниевый лист — материал, изготавливаемый из стеклоткани. В качестве вяжущего используется магнезиальное вещество. Обладает хорошей звуко- и теплоизоляцией, стойкостью против влаги и температурных перепадов.

Нельзя пренебрегать зазором в описанной схеме, поскольку он играет важную роль. Его наличие позволяет свести нагревание деревянной стены до минимума. Использование же облицовки делает вид парилки более привлекательным и дает возможность выдержать дизайн в выбранном стиле.

Облицовка стен листовым огнеупорным материалом (ПВТН)

Вермикулитовая плита

Правильно подобранный материал для обшивки стен обеспечивает высокую пожаробезопасность помещения. Одними из наиболее эффективных для достижения поставленной задачи являются вермикулитовые панели. Вермикулитовые огнеупорные плиты для стен находят широкое применение при обеспечении пожаробезопасности различного типа помещений. Их надежность настолько высока, что данный материал используют на предприятиях атомной и нефтеперерабатывающей промышленности.

Достоинства

Использование огнеупорных вермикулитовых плит позволяет достичь высоких показателей по:

  • экологичности;
  • огнестойкости;
  • теплоизоляции;
  • звукоизоляции;
  • эстетичности.

Особенно стоит отметить последний пункт. Специалисты знают, как сложно бывает найти материал, который бы одинаково удовлетворял требованиям пожаробезопасности и эстетичности. Огнеупорные вермикулитовые плиты — это как раз тот материал, который является защитным и одновременно имеет привлекательный внешний вид. Потому его смело можно использовать на видных местах.

Области применения
Вермикулитовая плита возле печи

Отличные эксплуатационные качества позволяют использовать данные огнеупорные плиты в таких направлениях:

  • теплоизоляция каминов и печей;
  • защита от воздействия огня конструкций из различных материалов;
  • обеспечение пожароопасности широкого спектра объектов;
  • обеспечение огнеупорности различных элементов помещений.

Все это достигается благодаря высокому качеству, надежности и эффективности вермикулитовых панелей, которые являются оптимальным решением для достижения пожаробезопасности помещения.

pechnoedelo.com

Виды и особенности огнеупорных материалов для печей и каминов

Содержание

  • 1 Виды
  • 2 Огнестойкие плиты и экраны

Температура нагрева корпуса печи или тела камина может достигать очень высоких температур, поэтому, в соответствии с техникой пожарной безопасности, прилегающие вплотную поверхности необходимо правильно изолировать от термического воздействия.

Проводить теплоизоляцию необходимо, если расстояние между прибором обогрева и объектом нагрева меньше установленной нормы. Для каждого вида материала и в зависимости от теплоотдачи печи, это расстояние разнится. Например, от кирпичной печи расстояние до стены должно быть более 30 см., для металлической – более 1 метра. Если пространство помещения не позволяет рассеиваться теплу естественным путем, то его изолируют, таким образом, тепло поглощается специальными материалами. Часто используются огнеупорные листовые материалы при строительстве и эксплуатации печей и каминов.

Виды

Листовые материалы выпускаются в виде панелей и плит разного размера, используются для обшивки и экранирования поверхностей от тепла. Наиболее распространённые в применении листовые огнестойкие материалы:

  • фиброцементные плиты из легкого бетона с синтетической фиброй не содержат асбестовое волокно;
  • асбестовый картон – на основе хризолитового асбеста, выдерживает температуру свыше 500° С, имеет высокий показатель механической устойчивости к повреждениям и щелочам;
  • базальтовый картон и плиты – экологически чистый материал, не опасен в работе, изготовлен на основе базальтового сырья, используется при температурах свыше 900° С, иногда дополняется отражающим покрытием из фольги;
  • минеритовые плиты – данный материал абсолютно не горит, ударопрочный, влагостойкий, обладает высокой звукоизоляцией, на нем не распространяются бактерии, плесень, кроме того минерит универсален в применении;
  • стекломагниевые листы – изготавливаются из стеклоткани и связующего магнезиального вещества;
  • листы огнеупорного гипсокартона  – в составе имеется стекловолокно;
  • вермикулитовые декоративные панели – изготавливаются в виде панелей с различными фактурами (имеет декоративный вид), выдерживают температуру до 1200° С. Их крепят при помощи жаростойкой мастики.

Принцип применения огнестойких плит основан на многослойности. Если необходимо провести обшивку, между стеной и теплоизоляцией оставляют прослойку воздуха 2-3 см., либо склеивают термостойкой мастикой несколько слоев материала.

Читайте также:  Облицовка каминной топки – какой материал использовать

Экраны, листы из нержавеющей стали. Очень распространены для изоляции печей, близко примыкающих к стенкам. Крепятся как самостоятельно, так и в комплексе с негорючими плитами, в качестве внешнего слоя.  Если стальной лист отшлифован до блеска, то достигается эффект отражения тепла, обладающего более щадящими и мягкими потоками. Защитные стальные экраны – это готовая конструкция, которая огибает металлическую печь с трех сторон, поглощает тепло настолько эффективно, что его внешняя поверхность имеет температуру около 100°С.

Для большей дополнительной теплоизоляции используют рулонные огнестойкие материалы: изолон фольгированный, базальтовая ткань, алюминиевая фольга. Ими можно покрывать большие по площади поверхности (стены, потолок), обматывать вокруг труб и нужных конструкций.

Скрепляющий плиты раствор, мастика, клей, герметик – всё должно обладать высокими показателями термоустойчивости. От них зависит, насколько долго продержится тот или иной материал. Жаростойкая мастика – универсальный состав, который обладает огнестойкостью свыше 1100° С, влагостойкостью, бактерицидными свойствами, применяется как аналог термоклея, термогерметика, облицовочного раствора. Мастика может заменить сразу несколько веществ, с ее помощью облицовывают печи и камины.

poluchi-teplo.ru


Смотрите также