Vrste ognjevzdržnih materialov in področja njihove uporabe

Ognjevzdržni materiali so strukturno stabilni, kadar so izpostavljeni visokim temperaturam, plamenom in kemikalijam. Uporabljajo se v industrijskih podjetjih, kjer proizvodni cikel vključuje uporabo toplotne izpostavljenosti, pa tudi v stanovanjskih zgradbah, kjer so nameščene grelne naprave. Zaradi visokih operativnih parametrov so takšni materiali še posebej pomembni za vse predmete, ki zahtevajo vzdržljivost, zanesljivost in varnost.

Potreba po uporabi ognjevarnih materialov se je pojavila že v najzgodnejših fazah človekovega razvoja, ko so se ljudje naučili proizvajati in uporabljati ogenj. Postopoma so takšni materiali postali osnova za gradnjo jeklarskih, plavžev in druge toplotne opreme. Sredi XVII stoletja. v mnogih državah so začeli izdelovati ognjevzdržne opeke iz gline. Do začetka XIX stoletja. ognjevarni izdelki so se aktivno proizvajali v evropskih državah, do konca stoletja pa so se ognjevzdržni izdelki začeli proizvajati povsod v Rusiji.Sredi prejšnjega stoletja so izumili ognjevarne barve in zaviralce gorenja, zahteve za toplotno odporne izdelke pa so bile uradno določene v GOST in SNiP.

Glavna lastnost takih materialov je požarna odpornost. Ta indikator določa temperaturo, pri kateri se izdelek začne deformirati. Glede na njegovo vrednost se upošteva učinkovitost izkoriščanja materiala pri različnih vrstah dela. Poleg tega se izračunajo druge značilnosti, zlasti:

• značilnosti obnašanja materiala pod vplivom povišanih temperatur;
• sprememba oblike in kršitev celovitosti med izpostavljenostjo temperaturi;
• stabilnost konstrukcije, ki je določena s parametrom mehanske tlačne sile med segrevanjem;
• reakcijska sila na vpliv agresivnih kemičnih raztopin.

Ognjevarni materiali so praviloma materiali, ki prenesejo toploto od 1580 do 3000 stopinj Celzija. Materiali, ki pri izpostavljenosti višjim temperaturam ohranijo svoj videz in fizikalne lastnosti, so označeni kot superognjevarni.

Vsi ognjevarni izdelki so izdelani na podlagi kombinacije umetnih in naravnih surovin, za to so izbrane optimalne koncentracije mineralnih in kemičnih sestavin.

Izdelke, odporne na odprti ogenj, lahko izdelamo v različnih oblikah in z različnimi lastnostmi. Razlogov za njihovo razvrstitev je več.

Glede na požarno odpornost ločimo materiale:

• konvencionalni ognjevzdržni - vzdržijo od +1580 do +1770 stopinj Celzija;
• visoko ognjevzdržni - do 2 tisoč stopinj;
• izdelki z visoko ognjevzdržnostjo - do 3 tisoč stopinj;
• super-ognjevarna - mora prenesti segrevanje nad 3 tisoč stopinj.

Obstaja več glavnih metod za oblikovanje ognjevzdržnih materialov:

• tekoče litje;
• oblikovanje iz mehkih sestavkov z nadaljnjim dodatnim stiskanjem;
• oblikovanje iz stisnjenega prahu;
• rezanje skal;
• metoda vročega stiskanja;
• tehnika stiskanja termoplastov;
• vroče talilno oblikovanje.

Za izdelavo ognjevarnih izdelkov se uporablja več vrst surovin.

• organsko - Tovrstni izdelki so izdelani iz mineralnih surovin. Večina teh izdelkov lahko prenese znatno vročino. Edina izjema je polistirenska pena. Imajo slabo odpornost proti ognju, vendar jih je mogoče uporabiti za postavitev peči z nizkim ogrevanjem.
• anorganski - najbolj impresivna kategorija izdelkov s široko paleto požarne odpornosti. Sem spadajo bazaltna in mineralna volna, steklena vlakna, perlit in vermikulit.
• Sestavljeno - ta kategorija vključuje azbestne izdelke (azbestno-cementne ali azbestno-apnene sestavke), pa tudi izdelke iz penastega kremena.

Glede na glavno učinkovino ločimo več vrst ognjevzdržnih materialov.

• Ognjevzdržni materiali, ki vsebujejo aluminijeve okside, sintrane v bloke, se imenujejo kisli. - osnova v tem primeru doseže 90% celotne mase. V to skupino uvrščamo mulit, pa tudi šamotno opeko, ki velja za idealno rešitev za peči in kamine na naravno gorivo.

• magnezijev - takšni izdelki so izdelani iz oksidov različnih kovin s sintranjem pri segrevanju. Bloki so odporni na agresivne raztopine in lahko prenesejo segrevanje do 2000 stopinj.

• Minerit - so proizvedeni iz okolju prijaznih surovin. Do 90% sestave pade na ojačane cemente. Pri segrevanju se ti izdelki rahlo povečajo, zato je treba med namestitvijo med plastmi pustiti majhne reže.

• Azbest – Azbestne plošče in plošče se v gradbeništvu uporabljajo že dolgo. Pred časom pa so ugotovili toksične učinke azbesta na zdravje ljudi. Snovi, ki sestavljajo material, so rakotvorne in povzročajo onkološke bolezni. Kljub temu je požarna odpornost takih izdelkov izjemno visoka. Material lahko prenese segrevanje do 500 stopinj več ur, ne da bi spremenil svojo trdnost in gostoto.

• Superizol - Kalcijev silikatni material, je lahek in enostaven za rezanje. Superizol prenese segrevanje do 1000 stopinj, hkrati pa ima zmanjšano toplotno prevodnost. To je material, ki je potreben pri namestitvi predelnih sten in zaščitne stenske dekoracije.

• Steklo-magnezijeve plošče je material, sestavljen iz magnezijevega klorida, steklenih vlaken in ekspandiranega perlita z dodatkom sintetičnih vlaken. Ima visoko oprijemljivost, nizko toplotno prevodnost in je enostaven za obdelavo.

• Vermikulit - plošče na osnovi silikatne sljude v mešanici sintetičnih komponent.Je okolju prijazen in nestrupen material, ki zadržuje toploto. Slabosti vključujejo nizko odpornost na vlago, zato je med delovanjem potrebna dodatna zaščita pred vodo.

• kovinski zasloni - list ognjevarnega materiala z odbojno površino. Takšni izdelki ne samo ščitijo stene pred prekomernim pregrevanjem, temveč vam omogočajo tudi vzdrževanje udobne temperature v prostoru, ki jo odraža v notranjosti.

• Klinker - Ta keramični material je narejen iz fino porozne gline. Odporen je na temperaturne skrajnosti, sposobnost, da prenese ne le ogenj, ampak tudi hude zmrzali.

• Porcelanasta lončevina - material na osnovi marmorja, granita in kremenčevih čipov s prisotnostjo soli in kovinskih oksidov. Razlikuje se po sposobnosti vzdrževanja ogrevanja na 100 in več stopinj, odlikuje ga visoka odpornost na vlago.

Glede na stopnjo odprtosti por so:

• do 3% - supergosti;
• do 10% - visoka gostota;
• do 16% - gosto;
• do 20% - stisnjen;
• do 30% - srednja gostota;
• do 45% - nizka gostota;
• do 75% - zelo porozno;
• več kot 75 % jih je ultraporoznih.

Ognjevarni materiali so na voljo v različnih oblikah in velikostih:

• klin ali ravno - lahko ima majhne, ​​normalne ali velike velikosti;
• oblikovana, preprosta, pa tudi zapletena - z maso nad 60 kg.

Največje povpraševanje po pločevinastih ploščah. Njihov funkcionalni namen je odvisen od dimenzij in nabora operativnih značilnosti izdelka. Nepogrešljivi so za oblaganje kotlovnic, domačih kaminov, kaminskih blokov, so toplotnoizolacijski za stebre, kotle, kot tudi ogrevalne sisteme v kopeli in savnah.Delujejo kot zaščitni zasloni in povečujejo proizvodni učinek opreme kot celote in njenih posameznih delov.

Oblikovanje in praškasti izdelki so pomembni pri izdelavi instrumentov. Rešuje problem prilagajanja načina delovanja v skladu s specifikacijami. Neoblikovane surovine se uporabljajo za izdelavo oblačil za zaposlene v livarnah.

Vse vrste ognjeodpornih materialov se pogosto uporabljajo v industriji. Ukvarjajo se z barvno in črno metalurgijo - to področje predstavlja približno 60 % izdelkov iz toplotno odpornih materialov nasploh, pa tudi s proizvodnjo keramike in stekla. Ognjevarne sestavke so osnova za izdelavo kislinskih in toplotnih izolatorjev. Z njimi so obložene industrijske peči, pa tudi druge instalacije z odprtim ognjem.

V vsakdanjem življenju so takšni izdelki našli uporabo pri ureditvi kaminov in peči, žarov in dimnikov. Ti zaključni materiali se pogosto uporabljajo pri gradnji in urejanju zgradb. Uporabljajo se za oblazinjenje stropov in sten v prostorih. Takšna rešitev močno poveča požarno varnost konstrukcije, zato se uporabljajo v stavbah s povečanimi zahtevami glede požarne varnosti.

Pomembno je upoštevati, da večina gradbenih ognjevarnih materialov ne more vzdržati ognja, zato lahko gorijo. Dodelite toplotno odporne in ognjevarne izdelke. Slednji lahko dolgo časa prenesejo vir odprtega ognja na blizu - zelo so v povpraševanju pri gradnji kopeli in savn.