耐火材料的種類和使用領域

耐火材料的種類和使用領域
  1. 特點
  2. 分類
  3. 形狀和尺寸
  4. 應用

耐火材料在暴露於高溫、火焰和化學品時結構穩定。它們用於生產週期涉及使用熱暴露的工業企業,以及安裝了加熱設備的住宅建築。由於高操作參數,此類材料特別適用於任何需要耐用性、可靠性和安全性的物體。

特點

對使用耐火材料的需求出現在人類發展的最初階段,當時人們學會瞭如何生產和使用火。逐漸地,這些材料成為煉鋼、高爐和其他熱工設備的基礎。 在十七世紀中葉。在許多國家開始用粘土製造耐火磚。 到十九世紀初。歐洲國家積極生產阻燃製品,到本世紀末,俄羅斯各地開始生產耐火製品。上世紀中葉發明了耐火塗料和阻燃劑,對耐熱產品的要求正式固定在GOSTs和SNiPs中。

這種材料的主要特性是耐火性。該指標確定產品開始變形的溫度。關於其價值,考慮了在各種工作中利用材料的效率。 此外,還計算了其他特徵,特別是:

  • 材料在高溫影響下的行為特徵;
  • 溫度暴露期間的形狀變化和完整性破壞;
  • 結構的穩定性,由加熱時的機械壓縮力參數決定;
  • 對腐蝕性化學溶液的影響的反作用力。

通常,耐火材料是可以承受 1580 到 3000 攝氏度高溫的材料。 當暴露在較高溫度下時保持其外觀和物理特性的材料被標記為超耐火材料。

任何耐火產品都是在人工和天然原材料組合的基礎上生產的;為此,選擇了礦物和化學成分的最佳濃度。

密度、強度以及孔隙率和結構的最終指標取決於特定技術的應用。

分類

耐明火的產品可以以不同的形式和不同的性能生產出來。 他們的分類有幾個原因。

通過耐火性

根據耐火性,材料分為:

  • 常規耐火材料 - 可承受 +1580 至 +1770 攝氏度;
  • 高度耐火 - 高達 2000 度;
  • 耐火度高的產品——高達3000度;
  • 超耐火 - 必須承受超過 3000 度的加熱。

世界上最耐火的材料是碳氮化鉿——它的熔點是4200攝氏度。

通過成型方法

耐火材料的成型方法主要有以下幾種:

  • 液體鑄造;
  • 由柔軟的組合物通過進一步的額外壓製成型;
  • 從壓縮粉末成型;
  • 岩石切割;
  • 熱壓法;
  • 熱塑性壓制技術;
  • 熱熔成型。

根據化學和礦物成分

為了製造耐火產品,使用了幾種類型的原材料。

  • 有機的 - 這些類型的產品由礦物原料製成。這些產品中的大多數都可以承受很大的熱量。唯一的例外是聚苯乙烯泡沫。它們的耐火性較差,但可用於佈置低熱量的爐子。
  • 無機物 - 最令人印象深刻的產品類別,具有廣泛的耐火性。這些包括玄武岩和礦棉、玻璃纖維、珍珠岩和蛭石。
  • 合成的 - 此類別包括石棉產品(石棉水泥或石棉石灰組合物)以及泡沫二氧化矽產品。

根據主要活性物質,可區分幾種類型的耐火材料。

  • 含有氧化鋁燒結成塊狀的耐火材料稱為酸性耐火材料。 - 在這種情況下,底座達到總質量的 90%。該組包括莫來石以及耐火粘土磚,它們被認為是使用天然燃料運行的爐灶和壁爐的理想解決方案。
  • 鎂質 - 此類產品由不同金屬的氧化物在加熱時燒結而成。這些塊可以抵抗腐蝕性溶液,並且可以承受高達 2000 度的加熱。
  • 礦石 - 使用環保原材料生產。高達 90% 的組合物落在增強水泥上。加熱時,這些產品的尺寸會略有增加,因此在安裝過程中,層與層之間必須留有小間隙。
  • 石棉 – 石棉板和麵板已在建築中使用了很長時間。然而,不久前,石棉對人類健康的毒性作用已被確定。構成該材料的物質是致癌物質並導致腫瘤疾病。然而,此類產品的耐火性異常高。該材料可以承受高達 500 度的加熱數小時而不會改變其強度和密度。

這種面板的護套用於技術結構,同時它需要用環保材料強制覆蓋。

  • 速效唑 - 矽酸鈣材料,重量輕,易於切割。 Superizol 可承受高達 1000 度的加熱,同時具有降低的導熱性。這是安裝隔斷和保護牆裝飾時需要的材料。

缺點包括易碎性:在機械應力下,此類產品會破裂。

  • 玻璃鎂板 是一種由氯化鎂、玻璃纖維和膨脹珍珠岩以及合成纖維組成的材料。它具有高附著力,低導熱性,並且易於加工。
  • 蛭石 - 基於矽酸鹽雲母與合成成分混合的板材。它是一種環保且無毒的材料,可保持熱量。缺點包括防潮性低,因此在運行期間需要額外的防水保護。
  • 金屬屏風 - 具有反射表面的板材防火材料。此類產品不僅可以保護牆壁免受過度過熱的影響,還可以讓您在房間內保持舒適的溫度,並將其反射到室內。

通常這種板材由不銹鋼製成。

  • 熟料 - 這種陶瓷材料由多孔粘土製成。它可以抵抗極端溫度,不僅可以承受火災,還可以承受嚴重的霜凍。
  • 瓷器 - 基於大理石、花崗岩和石英片的材料,含有鹽和金屬氧化物。保持加熱到 100 度以上的能力不同,特點是耐濕性高。

按孔隙率

根據毛孔的開放程度,有:

  • 高達 3% - 超密;
  • 高達 10% - 高密度;
  • 高達 16% - 密集;
  • 高達 20% - 壓實;
  • 高達 30% - 中等密度;
  • 高達 45% - 低密度;
  • 高達 75% - 高度多孔;
  • 超過 75% 是超多孔的。

形狀和尺寸

耐火材料有不同的形狀和尺寸:

  • 楔形或直形 - 可以有小號、正常號或大號;
  • 形狀,簡單,以及復雜 - 質量超過 60 公斤。

板材的需求量最大。 它們的功能目的取決於產品的尺寸和一組操作特性。 它們對於襯砌鍋爐房、家庭壁爐、爐灶是必不可少的,它們對柱子、鍋爐以及浴室和桑拿浴室的加熱系統具有隔熱性。它們起到保護屏的作用,提高設備整體及其各個部件的生產效果。

模具和粉末產品與儀器製造有關。它解決了根據規範調整操作模式的問題。未成型的原材料用於為鑄造廠的員工製作衣服。

應用

各類耐火材料廣泛應用於工業領域。 他們涉及有色金屬和黑色金屬冶金——這一領域佔一般耐熱材料製成的產品的 60% 左右,以及陶瓷和玻璃的製造。 耐火組合物是製造酸和隔熱材料的基礎。它們內襯工業爐,以及其他帶有明火的裝置。

在日常生活中,此類產品已在壁爐和爐灶、燒烤爐和煙囪的佈置中得到應用。 這些裝飾材料廣泛用於建築物的建造和佈置。它們用於裝飾房間的天花板和牆壁。這樣的解決方案大大提高了結構的防火安全性,因此它們被用於對防火安全要求更高的建築物中。

重要的是要記住,大多數建築耐火材料不能耐火,所以它們會燃燒。 配置耐熱耐火製品。後者可以長時間承受近距離的明火源——它們在浴室和桑拿浴室的建造中有著廣泛的需求。

耐熱材料可以承受高溫,但明火會破壞它們的結構。

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