Листовые огнеупорные материалы, как применяются

Листовые огнеупорные материалы используют для защиты всех предметов от источника пламени. Обычно такую обшивку применяют в саунах, банях или для каминов и печей. Огнеупорные материалы обеспечивают пожарную безопасность. Поверхность печи в бане способна нагреваться почти до 400 градусов, поэтому очень сильно разогреваются все ближайшие поверхности, изготовленные из деревянного материала. Постепенно все предметы из дерева начинают тлеть от высокой температуры, от этого возникает пожар. Чтобы предотвратить такие негативные последствия, выполняют защитную обшивку, и изготавливают специальные экраны из огнеупорных материалов.

Для чего используют огнеупорные листы и их виды?

Печки из кирпича должны быть удалены от стен на 0,32 метра, футерованные изделия из стали на 0,7 метров, не футерованные – на один метр. Если помещение имеет маленькие размеры, то соблюдать все правила не представляется возможным, в таких случаях применяют огнеупорные листы, они служат защитой от пожара, при накаливании печи до высокой температуры.

Самым распространенным материалом являются асбестовые листы, они способны выдерживать температуру нагревания до 500 градусов. Этот материал очень слабо проводит тепло, и является достаточно устойчивым к высоким температурам, отличается высокой прочностью.
Для изготовления и обшивки печей применяют листы из стали, изолируют участки пола, и стен возле печей или каминов, изготавливают защитный экран. При этом лишнее тепло не выходит из печи или камина, листы укладывают на 5 сантиметров от топки.

Экраны защитного вида помогают значительно снизить температуру внешней панели отопительного устройства. Расстояние от стен до экрана должно быть минимум 55 сантиметров. В некоторых случаях используют базальтовую вату или панели из вермикулита. Экраны могут быть выполнены из стали или кирпича, их обычно сооружают для печей из металла. Листы располагают до 5 сантиметров от стены печи.

Обшивка со светоотражающим эффектом

Отличным выбором являются экраны, в которых скомбинированы листы из металла, и огнеупорная теплоизоляция. Вначале к деревянной поверхности стены прикрепляют теплоизоляционный материал, а сверху фиксируют металлические листы. Для обшивки с внешней стороны используют нержавейку или оцинкованный материал.

Нержавеющая сталь считается экологически чистым материалом, а оцинковка, нагреваясь, способна выделять токсические элементы. Чтобы отделка имела высокую эффективность, поверхность листа должна быть гладкой, и блестящей, при этом лучи тепла будут отражаться от металла, это снизит нагревание стены. Также в парилке потоки тепла от стали будут более щадящими, и мягкими по сравнению с теми, которые исходят напрямую от печи.

Чтобы обшить поверхность, можно использовать листы из базальтового волокна, такой материал способствует высокой тепло-, и звукоизоляции. Также высокими свойствами теплоизоляции, прочностью, и долгим сроком службы отличается картон из асбеста. Для изготовления огнеупорных листов, которые используются в банях или парилках с высокими температурами, применяют минерит.

Зазор между стеной и теплоизоляцией должен составлять от 3 сантиметров, а между теплоизоляцией, и металлом от 1 до 2 сантиметров. Если помещение является малогабаритным, и нет возможности выполнить такие зазоры, то обшивку выполняют с двойной укладкой теплоизоляционного слоя. Сверху, на внешнюю сторону закрепляют лист нержавейки.

Как выполнить обшивку с облицовкой?

Обычно железный лист не придает красивый вид парилке, поэтому в качестве облицовки используют керамическую плитку. Но укладка её на деревянный материал приведет к отсутствию теплоизоляционных свойств. Поэтому для обшивки выполняют такие правила: после стены оставляют зазор до 3 сантиметров, затем укладывают огнеупорный материал, и сверху плитку. Между стеной печки. И стеной в комнате должно соблюдаться расстояние от 15 сантиметров.
Для обшивки стен в банном помещении можно использовать огнеупорный вид гипсокартона, этот материал содержит в составе стекловолокно, поэтому является устойчивым к тепловому излучению, и деформации от высокой температуры.

Также можно использовать плиты из минерита, этот материал имеет огнеупорные действия, и отличается высокой устойчивостью к влажности, и разрушению, не поддается гниению.
В качестве обшивки можно применять стекломагниевые листы, которые состоят из стекловолокна. В качестве связующего элемента применяются магнезиальные вещества. Такой материал отличается высокой устойчивостью к влаге, температурным изменениям, и служит отличной звуко-, и теплоизоляцией. При этом поверхность стен из дерева не слишком сильно нагревается.

При использовании облицовочных материалов, парилку и помещения бани можно сделать привлекательными, выдерживая задуманный интерьер. При правильно выбранном материале для обшивки, повышается пожарная безопасность помещения.

Вермикулитовые плиты

Самыми эффективными материалами являются панели из вермикулита. Такие материалы отличаются особой надежностью, их применяют даже на предприятия атомной промышленности, это говорит о высокой эффективности огнеупорных свойств.
Плиты из вермикулита являются экологически чистыми материалами, имеют высокие огнеупорные, теплоизоляционные, и звукоизоляционные свойства. При этом материал имеет эстетичность, что позволяет сделать облицовку красивого вида.
Огнеупорные плиты из вермикулита позволяют сделать помещение безопасным от пожара, и придать красивый внешний вид поверхности, поэтому его свободно можно применять на самых заметных участках.

Все положительные качества материала дают возможность применять огнеупорный материал для каминов, и печей в домашнем хозяйстве, защиты различных конструкций от огня, обеспечения пожарной безопасности различных объектов.

Где и каким образом применяются листовые огнеупорные материалы?

Огнеупорный материал способен обеспечить защиту различных поверхностей от возгорания, поэтому его применяют в помещении, где располагается источник огня. Таким материалом можно обшивать полы, стены, потолки, огнеупорные листы активно применяются в банных помещениях, и там, где высокий риск возгорания.
Вначале к стене прикрепляют выбранный теплоизоляционный материал, а затем к нему фиксируется огнеупорный лист из металла. Чтобы избежать выделения токсических веществ, лучше применять нержавеющую сталь, она является экологически чистым материалом. Чтобы повысить коэффициент теплового отражения, лист металла должен быть гладким до блеска. Особенно часто такой материал используется в парилках, при этом тепловое излучение становиться мягким для человека.
При правильно выбранном материале, можно получить не только высокую эффективную защиту от пожарной безопасности, но и придать помещению красивый вид, не нарушая правил интерьера. Если помещение слишком маленькое, и соблюдать расстояние от стен печи до поверхности стен в комнате нет возможности, то в обязательном порядке необходимо использовать огнеупорные листы для защиты от пожара. Использование таких материалов позволяет защитить деревянные, и другие виды поверхностей от возгорания. Наиболее эффективными считаются вермикулитовые плиты, они не только обеспечат высокую защиту, но и придадут комнате привлекательный вид.

Читайте так же:

Облицовочный кирпич терекс товарково

Как обустроить огнеупорную стену в бане или деревянном доме

Правила пожарной безопасности при эксплуатации печей в банях либо деревянных домах требуют обустройства огнеупорной стены. Это обусловлено тем, что от корпуса печи, которая может разогреваться до 400 о С, идет сильный жар. Он распространяется по всему помещению, но в первую очередь попадает на стены, находящиеся в непосредственной близости от корпуса.

Из каких материалов и как сделать огнестойкую стену

Если стены выполнены из дерева, то начинается их обугливание. Древесина очень быстро теряет влажность, а при таких условиях риск возгорания увеличивается в несколько раз. Противопожарные стены станут надежным способом изоляции дерева от жара и гарантом пожаробезопасности.

Когда необходимо создание противопожарных стен

Необходимость в защите возникает в том случае, когда не соблюдаются основные условия пожарной безопасности. Противопожарные стены необходимы, если:

между кирпичной печкой и стеной расстояние менее 32 см;
от печи из металла до перекрытий — менее 100 см;
от металлической печи, выложенной изнутри шамотом или кирпичом, до стены — менее 70 см.

В небольших помещениях возможность соблюдения нормативов отсутствует, поэтому при обустройстве обогревательного приспособления необходимо продумать и вопрос о защите здания от пожара.

Отделка стен вокруг печи

На сегодняшний день существуют 2 способа защиты:

создание защитных экранов вокруг корпуса печи, которые могут быть металлическими либо кирпичными;
обшивка стен светоотражающими материалами или теплоизоляторами, обладающими низкой теплопроводимостью.

Характеристики защитных экранов

Защитными экранами называются специальные щиты, окружающие боковые поверхности корпуса печи и уменьшающие интенсивность жара при его нагревании. Металлические экраны заводского производства изготавливаются из чугуна или стали и представляют собой оснащенные подпорками листы различного размера.

Кирпичные экраны — это противопожарные стены, возводимые вокруг корпуса печки. Если печь выполнена из металла, то кирпичная кладка может окружать все ее боковые поверхности. Если же кирпичный экран не является кожухом печи, его следует располагать на определенном расстоянии и от обогревательного приспособления, и от деревянной стены.

При необходимости можно изготовить кирпичные противопожарные стены своими руками. Для этого потребуются:

шамотный (печной) кирпич;
уровень;
цемент;
мастерок;
леска.

Перед началом строительства следует учесть, что высота защитной стены должна быть на 20 см выше корпуса печи. При этом экран должен располагаться на расстоянии 5-15 см от приспособления.

Противопожарные стены возводятся методом кладки в ½ кирпича, скрепляющим элементом является цемент. Перед началом работ следует определить границы экрана и натянуть леску, вдоль которой будет осуществляться кладка. Вертикальность конструкции выверяется с помощью уровня.

Виды и правила изготовления противопожарных обшивок

Противопожарные стены могут быть созданы при помощи обшивок из негорючих материалов. Сегодня используются 2 варианта подобных конструкций:

обшивки светоотражающие;
обшивки с облицовкой.

Для изготовления светоотражающей защиты на деревянную поверхность стен крепится теплоизоляционный материал, который перекрывается стальным листом. Несколько лет назад листы из оцинкованной и нержавеющей стали использовались одинаково широко. Однако исследования показали, что при нагреве оцинкованная сталь способна выделять вредные вещества, поэтому предпочтительнее возводить противопожарные стены из нержавейки.

Для того чтобы светоотражающий эффект был максимально интенсивным, поверхность листа необходимо хорошо отполировать (практически до зеркального блеска).

Защитный экран-отражатель из нержавеющей стали

В качестве теплоизолятора, закрепляемого под сталь, могут быть использованы:

базальтовая вата, обладающая хорошими теплоизоляционными характеристиками и абсолютной экологической безопасностью;
базальтовый картон, в основу которого включено базальтовое волокно;
асбестовый картон, отличающийся хорошими огнеупорными качествами;
минерит, изготавливаемый специально для экранирования поверхностей.

Противопожарные стены с обшивкой стальными листами обустраиваются достаточно просто. Главное — запомнить, из чего должен состоять каждый слой обшивки:

стена;
зазор в 2-3 см, обеспечивающий вентиляцию между деревянной поверхностью и теплоизолятором;
теплоизоляционный материал (толщиной не менее 1-2 см);
лист стали.

Расстояние от корпуса печи до стального листа должно составлять не менее 38 см. Для крепления материалов рекомендуется использовать втулки из керамики. Они не подвергаются воздействию тепла и не деформируются, обеспечивая сохранность вентиляционного зазора между теплоизолятором и древесиной.

Устройство огнеупорной стены

Когда расстояние между обогревательным прибором и стеной меньше 38 см, необходимо использовать двойной слой огнеупорного материала. Наилучшим выбором станет минерит. Его крепят керамическими втулками с зазором в 2-3 см от деревянной стены и покрывают нержавейкой.

Читайте так же:

Задача сколько нужно кирпичей

Противопожарная обшивка стен с облицовкой

Если изысканный интерьер не позволяет использовать обшивку с нержавеющей сталью, противопожарные стены могут быть изготовлены из обшивки с облицовкой. Хорошей маскировкой в данном случае становятся следующие материалы: терракотовая или клинкерная плитка, изразцы, керамогранит, талькохлорит.

Несмотря на отличные огнеупорные качества, плитка, уложенная на стену, не будет исполнять роль теплоизолятора. Поэтому ее используют в качестве финишного слоя в теплоизоляционном «пироге»:

стена;
вентиляционный зазор (2-3 см);
огнеупорный материал (минерит, стекломагниевые или огнеупорные гипсокартонные листы);
плитка.

Расстояние от плитки до корпуса печи должно составлять не менее 15 см.

Огнестойкая плитка

Заключение по теме

Противопожарные стены позволят соблюсти необходимые нормы, что сделает и проживание в доме, и эксплуатацию бани полностью безопасными.

Использование плитки для финишной отделки создаст элемент интерьера, выдержанный в едином стиле с общим дизайном помещения.

Какие огнеупорные материалы можно использовать для стен вокруг печей внутри помещения?

Устройство помещения с подогревом от любого центрального нагревательного элемента сопровождается рисками возникновения возгорания в местах сопряжения с другими конструкциями.

Поэтому, в соответствии с действующими правилами пожарной безопасности, необходимо производить дополнительные мероприятия по защите стеновых элементов от самовоспламенения.

Давайте выясним, как правильно подобрать огнеупорные материалы для стен вокруг печей.

Виды, классификация и назначение

Огнеупорные материалы производят на минеральной основе, отличительной особенностью которых является способность сохранять свою нормальную функциональность при воздействии высоких температур (более 1580 градусов).

Существует несколько классификаций огнеупоров.

По размеру и форме

Фасонные огнеупорные материалы, выполняемые в виде крупных блоков, а также простых, сложных и особо сложных элементов;
Огнеупоры клиновидного и прямого профиля разнообразного размера;
Специальные огнеупорные материалы, созданные для использования в лабораторных и промышленных условиях.

По рабочему температурному режиму

Основные диапазоны подразделяются на:

1580-1800 градусов;
1800-2000 градусов;
2000-3000 градусов;
Свыше 3000 градусов.

По методу формовки

По структуре

Особой плотности (открытая пористость составляет менее 3%);
Высокой плотности (открытая пористость 3-10%);
Плотные (открытая пористость 10-16%);
Уплотненные (16-20%);
Средней плотности (20-30%);
Низкой плотности (общая пористость 30-45%);
Огнеупоры высокой пористости (45-75%);
Ультрапористые огнеупорные материалы (>75%).

По составу

По химическому составу огнеупорные материалы принято подразделять на 3 группы:

Нейтральные, изготавливаемые на основе оксидов алюминия и хрома. К ним относятся:

Углеродистые, применяемые для изготовления штучных печных элементов;
Графитовые. На их основе изготавливают тигели для плавления металлических изделий;
Хромитовые. Используются в качестве изолирующего слоя в огнеупорном пироге из кислых и основных изделий.

Кислые (на основе диоксида кремния). Материалы, которые относятся к этой группе:

Кварцевый песок, используемый при ремонте и наварке печных элементов;
Динасовый кирпич, который может применяться для печной кладки;
Кварцеглинистые материалы, применяемые для футеровки печных конструкций, работающих в сравнительно низком температурном режиме.

Основные (на оксиде магния и кальция):

Хромомагнезит, используется для кладки печных конструкций, работающих в режиме резкой смены температур;
Доломит (порошковый материал);
Магнезит (в форме кладочного кирпича или футеровочного порошка).

В отдельную классификационную категорию относят огнеупорные теплоизоляционные материалы.

Они позволяют значительно повысить эффективность работы печей, так как, благодаря высокой пористости, уменьшают потери тепла через стеновые элементы.

Огнеупорные теплоизоляционные плиты производятся 3-мя методами:

Химическим способом, при котором в огнеупорную основу вводится доломитовый порошок или известняк, растворяемые в серной кислоте. В ходе химической реакции образуется пена, которая застывая приобретает вид пористого материала.
Внедрением в огнеупорную основу углеродистых элементов (в основном мелких древесных материалов), которые при обжиге сгорают, тем самым образуя пустоты в исходном материале.
При помощи мыльных пенообразующих добавок.

Немного подробнее о видах огнестойких материалов, представленных на рынке:

Требования, предъявляемые к огнеупорным материалам

Для обеспечения оптимальной работы помещения с нагревательным элементом, огнеупорные конструкции должны быть:

Надежными;
Эффективными;
Экологически чистыми и безопасными для здоровья человека.

Огнестойкие стеновые материалы

Для защиты стен от пагубного воздействия высоких температур могут использоваться различные варианты отделки.

Она может производиться как с использованием профильных листовых материалов, так и с применением специальных огнеупорных окрасочных составов.

Рассмотрим каждый из них подробнее.

Панели для стеновых конструкций

Асбестовые листы — один из наиболее часто встречающихся огнезащитных элементов. Материал может выдержать повышение температуры до 500 градусов, при этом не теряя своих прочностных характеристик.

Обладает достаточно низким коэффициентом теплопроводности, благодаря чему асбестовые листы могут использоваться для защиты перекрытий и стен от воздействия огня и высоких температур.

Стеновые экраны используются для отражения теплового излучения обратно к нагревательному элементу. Могут производиться из огнеупорного кирпича, а также из прокатной листовой стали и чугуна. Для обеспечения дополнительной светоотражающей способности, поверхность листов полируется до зеркальной.

Установку экранов необходимо осуществлять в непосредственной близости к источнику тепла, оставляя 1-5-сантимитровый зазор между ним и печью.

Воздушное пространство между теплоизоляционным слоем и стеной достигается за счет монтажа втулок из керамики.

По месту применения

В зависимости от того, для какой из частей печи будет использоваться защитный экран, они подразделяются на:

Фронтальные;
Боковые;
Многослойная огнеупорная стеновая обшивка.

Применяется в случаях плотного примыкания нагревательного элемента к стене, где наиболее часто могут возникать очаги возгорания.

Читайте так же:

Можно класть кирпич под дождем

Такая обшивка представляет собой двухслойный пирог, состоящий из термоизоляции, примыкающей непосредственно к самой стене, и листового элемента, отражающего инфракрасное излучение.

По материалу

Для верхнего слоя могут использоваться несколько видов материалов, таких как:

Минерит;
Картон из асбеста;
Картон из базальтового волокна, обладающий также свойствами звуко- и теплоизоляции.

Декоративные панели

В случае, если необходимо не только создать необходимую теплоотражающую поверхность, но и сохранить декоративность отделки, можно применить следующие материалы:

Листы из стеклоткани с магнезиальной примесью;
Огнеупорные листы гипсокартона, в состав которых также входит стекловолокно;
Минерит;
Вермикулитовые плиты, используемые не только для частных нужд, но и в нефтяной и атомной промышленной отрасли.

Помимо огнеупорности, обладают теплоизоляционными и звукоизоляционными свойствами. Материал экологичен, а также не уступает другим отделочным материалом по своим эстетическим характеристикам.

Жаростойкие окрасочные материалы

В состав огнезащитных красок входят следующие компоненты:

Наполнитель, обладающий свойствами огнестойкости. Может быть представлен в виде каолиновой ваты, распушенного асбеста, талька, вермикулита или перлита;
Пигмента, позволяющего достигнуть необходимого цветового решения;
Жидкое стекло, произведенное на основе силиката или калия;
Другие добавочные материалы.

Составы продаются в разделенной на две части упаковке, для предотвращения смешивания его составляющих. Дело в том, что свои огнеупорные свойства материал приобретает только после их соприкосновения друг с другом.

По принципу защиты стенового материала от огня, краски подразделяются на вспучивающиеся, которые под действием жара увеличиваются в размерах до 50 раз. Именно пенистая структура защищает материалы от возгорания.

Используются для защиты:

Бетонных и железобетонных поверхностей;
Деревянных конструкций;
Оконных и дверных проемов;
Стальных элементов;
Защиты кровли и фасадов;
Вентиляционных шахт;
Кабелей.

Невспучивающиеся, которые при контакте с огнем образуют стекловидный слой, не дающий жару добраться до стеновых конструкций. Принцип их действия сходен с работой антипиренов.

В отдельную группу можно выделить водо-дисперсионные окрасочные составы, которые подразделяются на:

Краска на основе бутадиен стирола. Используется для помещений с низкой освещенностью, так как неустойчива к воздействию ультрафиолета.
Краска, основой которой является клей ПВА. Применяется для помещений с сухим режимом обслуживания, так как обладают свойством пониженной влагостойкости.
Акриловая краска, выгодно отличающаяся по свойствам от других своих оппонентов. Она быстросохнущая, водоотталкивающая, не боится воздействия солнечного излучения.

Возможно вас заинтересует статья о том, какая краска лучше подходит для наружных работ по дереву и металлу.

Огнеупорный материал для помещений с разными нагревательными элементами

Защитные материалы для бани

Для того, чтобы стены бани приобрели огнеупорные свойства, производится их отделка жаростойкими материалами. К ним относятся:

Пирог из слоя теплоизоляции и металлического отражающего покрытия;
Листы огнестойкого гипсокартона;
Минеритовые плиты;
Листы суперизола;
Листы нержавеющей стали (сравнительно дорогостоящий вариант);
Стекломагнезитовая плита, обладающая повышенной влагостойкостью;

На рынке строительных материалов существует 2 разновидности СМЛ плит – с ламинированным покрытием и без него.

Для облицовки камина

Основным листовым каминным материалом является огнестойкий гипсокартон.

Однако, чаще применяется отделка огнестойкой плиткой. Помимо своих защитных свойств, она обладает отличными декоративными свойствами, благодаря чему можно достигнуть эстетичности и ощущения уюта в помещении.

Виды каминной плитки:

Терракотовая. К многочисленным положительным качествам этого материала относится высокая способность отдавать тепло, что является отличным показателем отделочного каминного материала;
Изразцы. По свойствам схожи с терракотой. Основным отличием является сложный декоративный рисунок на фронтальной поверхности штучного элемента, который часто наносится вручную;
Клинкерная плитка. Отличается простотой монтажа и ухода;
Керамогранит. Имеет повышенную устойчивость к образованию трещин. По своим характеристикам схож не только с глинистыми материалами, но и с гранитом;
Майолика. Ее основой служит терракотовая плитка, которая в ходе изготовления покрывается дополнительным слоем глазури.

Основные правила выбора подходящей огнеупорной плитки для камина:

Материал должен быть влагостойким;
Устойчивым к резким перепадам температур;
Минимальное количество пор позволит прослужить плитке дольше;
Оптимальная толщина штучного элемента – 8 мм;
Плитка с маркировкой «А» более качественная, нежели «В»-элементы.

Материалы для футеровки доменных печей

Футеровка доменных печей – внутренняя огнеупорная оболочка, защищающая основной корпус от перегрева.

Выполняется с использованием вермикулитовых плит каолинового картона или бумаги.

Помимо листового материала могут встречаться футеровки с применением следующих материалов:

Шамотный кирпич;
Базальтовое волокно;
Обтесанный камень (кварц, песчаник, конгломерат);
Шамотные или муллитовые растворы.

Инструкция по укладке огнеупорного кирпича в печи:

Отделка стен под котел

Для обшивки стеновых конструкций около нагревательного котла используются следующие листовые материалы:

Огнеупорный гипсокартон;
Листы, с основой из ксилолитного волокна.

Отделка стен под печь

Производится с применением следующих листовых материалов:

Металлических экранов;
Светоотражающих обшивок из прокатных листов нержавеющей стали;
Минерита;
Огнеустойчивого гипсокартонного листа;
Стекломагниевого плитного материала.

Обеспечение защиты стеновых конструкций от пагубного воздействия высоких температур – обязательное мероприятие, которое может производиться великим множеством способов. Монтаж штучных и листовых элементов не отнимет слишком много времени и средств, однако позволит прослужить отапливаемому помещению значительно дольше.

1 Comment

Весьма познавательная статья получилась. Планирую на даче камин строить, как раз пригодится информация. Только хотелось бы уточнить. Какова долговечность данного материала для каминов? И есть ли ограничения по температуре? Ведь температура не детские в камине бывают.

Огнеупорные материалы

Огнеупорные материалы – общее название веществ и товаров, которые не воспламеняются при нагревании до 1580 °C или выше. Они изготовлены на основе ряда оксидов, графита, силицида, сиалонов, нитридов и других минеральных добываемых веществ. В общем случае, они должны соответствовать следующим требованиям:

малая теплопроводность (в идеальном случае, обратная сторона футеровки, листа, кирпича не должна быть горячей);

стойкость к объемному и линейному расширению;

стойкость к агрессивным средам;

Классификация огнеупорных материалов и веществ

Сегодня существует несколько вариантов классификации огнеупорных материалов. Так, например, по способу получения их делят на спечённые и плавленные. Первые изготавливают методом спекания мелких частиц, что предопределяет неоднородность их структуры. Плавленые огнеупорные изделия изготавливают методом литья, что повышает качество за счет однородности структуры, меньшего объема, отсутствия рассыпания под нагрузкой и других моментов.

В зависимости от химического состава огнестойкие вещества делят на 4 основные группы:

Кремнеземистые огнеупоры, состоящие на 90% и более из оксида кремния. Сюда относят динасовые изделия для футеровки печей, а также кварцевое стекло, идущее на изготовление лабораторной и термостойкой посуды.

Алюмосиликатные изделия, изготавливаемый на основе оксидов кремния и алюминия. В зависимости от соотношения между ними подобные вещества делят на шамотные, высокоглинозёмистые и шамотные.

Магнезиальные вещества, изготовленные на основе оксида магния, который при производстве подвергается обжигу при нагреве до 1900 °C. Чаще всего такие огнеупорные материалы покупают металлургические предприятия, что обусловлено как их хорошими характеристиками, так и стойкостью к контакту со шлаковыми массами и расплавленной сталью.

Хромистые составы, которые изготавливают из хромита, имеющего температуру плавления на уровне 2180 °C. Их преимущество состоит в хорошей стойкости к шлакам, имеющим кислую или основную среду, что делает подобные огнеупорные материалы идеальными для металлургии.

Углеродистые вещества, выполненные на основе свободного углерода. Огнеупорность различных видов таких материалов может достигать 3800 °C (последнее касается кристаллической разновидности графита). Это определило их сферу применения в атомной энергетике, цветной и черной металлургии и других.

По степени огнеупорности подобные вещества делят также на 4 основные группы:

огнеупорные (максимально допустимый нагрев до 1770 °C);

высокоогнеупорные (до 2000 °C);

высшей огнеупорности (до 3000 °C);

сверхогнеупорные (стойкость при температуре выше 3000 °C).

Классификация веществ в зависимости от вида

По этому параметру делят на формованные и неформованные. Первые могут представлять штучные изделия прямоугольной или сложной формы, которые отличаются по толщине, форме, размерам. Их используют для выполнения следующих работ:

защита ракет, самолетов, рабочих поверхностей двигателей от контакта с сильно нагретыми элементами;

футеровка реакторов атомных электростанций;

выкладка котлов тепловых электростанций;

возведение сводов, стен и других элементов сталеплавильных конвертеров, доменных печей.

В зависимости от количества пор все подобные изделия делят на восемь классов, начиная с особенно плотных, где пористость не превышает 3%, и заканчивая ультрапористыми, где на поры приходится 75 и более процентов объёма.

Неформованные огнеупорные материалы могут идти для создания и текущего ремонта защитных покрытий. Они имеют вид порошка или однородной массы, которую можно использовать для обмазывания поверхностей, заполнения швов между формованными элементами при выполнении кладки. Их использование обеспечивает монолитность защитного слоя, позволяет повысить пожарную безопасность и стойкость монолитных железобетонных конструкций при контакте с пламенем, когда сталь быстро теряет свою прочность.

Сфера применения

Подобные вещества используют, в основном, в сферах промышленности, где технологией предусмотрен сильный нагрев. Речь, в первую очередь, о следующих отраслях:

черная и цветная металлургическая промышленность;

стекольная промышленности и так далее.

Использование огнеупоров решает здесь одновременно несколько задач:

обеспечение пожарной безопасности;

снижение тепловых потерь при работе оборудования;

улучшение условий труда и предотвращение травматизма.

Основные характеристики огнеупоров

Качество готовых изделий зависит от характеристик материала. Ключевыми из них являются:

степень деформации при высокой температуре;

постоянство объема и формы;

Рассмотрим их более подробно.

Огнеупорность

Под ней подразумевается способность выдерживать повышенную температуру без деформации под действием собственного веса. При нагреве огнеупор сначала немного размягчается из-за плавления части его компонентов. Если нагрев продолжается, то в жидкую фазу начинает переходить основной материал. Интересно, что в полный переход из твердого состояния в жидкое может наблюдаться в течение сотен градусов, поэтому ключевой характеристикой здесь является температура размягчения.

Термическая стойкость

Под этим параметром подразумевается отсутствие разрушения огнеупорного материала при резком изменении температуры, что актуально при их использовании в печах, работающих в периодическом режиме. На термическую стойкость влияет коэффициент теплопроводности, пористость, размер зерен, коэффициент расширения и некоторые другие факторы.

Для определения стойкости опытный образец выдерживают при температуре 850 °C в течение 40 минут, а затем охлаждают на воздухе либо сначала в воде, а потом на воздухе. Затем цикл повторяется. Завершается исследование при потере массы сразу на 20% (основной причиной становится откалывание отдельных кусков). Конкретное значение термической стойкости равно количеству выдержанных до этого циклов.

Химическая стойкость

Под этим параметром понимается возможность огнеупорных материалов противостоять разрушению со стороны веществ, которые образуются в печи плавления (пыль, шлаки, металл, газ, пар). Самое сильное негативное воздействие оказывают шлаки, которые могут иметь кислую, основную либо нейтральную среду. По этому фактору все огнеупоры делят на 3 группы:

Кислые, содержащие большое количество оксида кремния. Они хорошо выдерживают контакт с соответствующими шлаками, восстановительными и окислительными газами, но быстро разрушаются под действием основных шлаков.

Основные, содержащие известь, доломит, магнезит и другие щелочные окислы. Подобные огнеупоры, наоборот, хорошо выдерживают контакт с основными шлаками, но довольно быстро теряют характеристики при контакте с кислыми.

Нейтральные, содержащие аморфные окислы (например, хромистый железняк). Подобные материалы относительно неплохо выдерживают контакт и с кислыми, и с основными шлаками.

Степень деформации под нагрузкой

При футеровке на огнеупорные материалы оказывается сжимающее усилие, которое при повышении температуры растет. Сильная деформация вызывает ускоренное разрушение готового покрытия, поэтому этот параметр указывается в обязательном порядке. Для его практического определения используют специальные испытания, позволяющие построить график зависимости между температурой и изменением высоты тестового цилиндра.

Постоянство объема и формы

При нагреве любые вещества расширяются, а при охлаждении наоборот уменьшаются в объеме. Величина термического расширения у большинства огнеупорных изделий минимальна, но есть и некоторые исключения. Например, у шамотных кирпичей и аналогичных изделий из-за уплотнения и образования небольшого количества жидкой фазы возникает небольшая усадка, которая ведет к увеличению размеров швов в кладке. Динасовые изделия, наоборот, при нагреве увеличиваются из-за продолжения перекристаллизации, что делает швы еще плотнее.

Электропроводность

Это ключевой параметр для огнеупоров, которые используют для футеровки электрической плавильной печи. При нормальной температуре подобные изделия выступают как хорошие качественные диэлектрики, но при нагреве их электропроводность постепенно растет. Исключением являются пористые огнеупоры, у которых показатель электропроводности при нагреве наоборот уменьшается.

Теплоёмкость

Этот показатель определяет скорость охлаждения и нагрева, расходы на электроэнергию. Он важен для печей периодического действия. На практике теплоемкость огнеупоров находится в диапазоне 0,8-1,5 кДж/кг × К.

Особенности изготовления огнеупорных материалов

В состав подобных изделий кроме непосредственно сырья, имеющего высокие огнеупорные характеристики, входит ряд компонентов и пластификаторов, способствующих созданию в готовой продукции устойчивых связей и необходимой молекулярной структуры. В большинстве случаев процесс производства включает следующие этапы:

предварительная тепловая обработка;

приготовление шихты с ведением модификаторов, пластификаторов;

формирование штучных изделий с помощью литья, экструзии или прессования (если речь про изготовление неформованных изделий, то эта стадия отсутствует);

предварительная сушка для удаления лишней влаги и набора определенной начальной прочности;

обжигание в печи для придания прочности и формирования необходимой структуры;

контроль качества изделия и его упаковка.

Ключевым этапом при производстве остается процесс обжига, который включает три этапа:

постепенное повышение температуры, уровень которой зависит от конкретного химического состава огнеупорного материала;

поддержание температуры на определенном уровне в течение длительного времени;

постепенное охлаждение изделий.

Перед началом обжига огнеупор представляет массу крупинок или зерен. С повышением температуры появляется жидкий расплав, который смачивает и пропитывает эти крупинки, формируя плотный монолитный кристаллический сросток. Одновременно изделие приобретает высокую механическую прочность и избавляется от рыхлости. Происходит это за счет перекристаллизации состава при температуре ниже той, при которой начинается плавление.

Особенности хранения и транспортировки

На долговечность и качество огнеупоров большое влияние оказывает соблюдение правил транспортировки и хранения. Для перевозки важно укладывать изделия плотно с дополнительным расклиниванием деревянными клиньями, которые предотвращают их удары друг о друга. Если речь о порошках и мертелях, то их можно перевозить навалом, в контейнерах либо бумажных мешках.

При хранении следует учитывать, что при частых увлажнениях и высыханиях, замерзании и оттаивании характеристики огнеупорного материала для металлургии и других сфер могут сильно ухудшаться. Так, например, уже через год при хранении на свежем воздухе в зависимости от конкретного вещества, выступающего в качестве основы, сопротивление сжатию может достигать всего 30-35% первоначального. Идеальным местом для хранения огнеупорных изделий остается закрытый склад.

Использование огнеупоров в быту

Отдельную группу подобных материалов составляют бытовые изделия, которые используют в бытовых условиях. Речь о печах, саунах, банях и других помещениях, где важно оградить стены от контакта с высокой температурой. В этом случае используют ряд огнеупоров в виде плит или картона, которые дополнительно отражают тепло, защищая подобным образом стены и другие поверхности от нагрева. На практике чаще всего используют следующие:

Фиброцементные плиты, которые состоят из бетона с фиброй и не содержат асбестовое волокно.

Асбокартон, изготавливаемый на базе хризолитового асбеста и легко выдерживающий температуру до 500 °C. Дополнительно материал имеет хорошую стойкость к контакту со щелочами и механическим повреждениям.

Базальтовый картон или плита, которые изготавливают на основе натурального сырья. Их преимущество в возможности выдержать нагрев до 900 °C тепла и полная безопасность. Чаще всего базальтовые плиты или картон используют вместе с фольгой, которая отражает тепло.

Минеритовые плиты, которые относят к категории универсальных. Последнее стало возможным как за счет хорошей огнестойкости, так и бактериологической инертности, хорошей влагостойкости.

Стекломагниевые листы, изготавливаемый из стеклоткани, в которую добавляют в качестве связующего компонента вещества на основе магния.

Вне зависимости от ситуации подобрать подходящие огнеупорные материалы с учетом специфики эксплуатации на выгодных условиях можно в нашей компании. Мы гарантируем высокое качество всей продукции и оперативную поставку.

голоса

Рейтинг статьи