Tulenkestävät materiaalit ja niiden käyttöalueet

Tulenkestävät materiaalit ovat rakenteellisesti vakaita, kun ne altistetaan korkeille lämpötiloille, liekeille ja kemikaaleille. Niitä käytetään teollisuuslaitoksissa, joissa tuotantosykliin liittyy lämpövaikutusten käyttö, sekä asuinrakennuksissa, joihin on asennettu lämmityslaitteita. Korkeiden käyttöparametriensa vuoksi tällaiset materiaalit ovat erityisen tärkeitä kaikissa tiloissa, joissa on kestävyyttä, luotettavuutta ja turvallisuutta koskevia vaatimuksia.

Tarve palonkestävien materiaalien käyttöön ilmaantui ihmisen kehityksen varhaisessa vaiheessa, kun ihmiset oppivat poimimaan ja käyttämään tulta. Vähitellen tällaisista materiaaleista tuli perusta teräksentuotannon, masuunien ja muiden lämmityslaitteiden rakentamiselle. 1700-luvun puolivälissä. monissa maissa alettiin tehdä tulenkestäviä tiiliä savesta. 1800-luvun alkuun mennessä. palonkestäviä tuotteita tuotettiin aktiivisesti Euroopan maissa, ja vuosisadan loppuun mennessä tulenkestäviä tuotteita alettiin valmistaa kaikkialla Venäjällä. Viime vuosisadan puolivälissä keksittiin palonkestävät maalit ja palonestokoostumukset, ja lämmönkestävien tuotteiden vaatimukset kirjattiin virallisesti GOST:iin ja SNiP:ihin.

Tällaisten materiaalien pääominaisuus on palonkestävyys. Tämä ilmaisin määrittää lämpötilan, jossa tuote alkaa muuttaa muotoaan. Sen arvon osalta otetaan huomioon materiaalin hyödyntämisen tehokkuus tietyntyyppisissä töissä. Lisäksi lasketaan muut ominaisuudet, erityisesti:

• materiaalin käyttäytymisen ominaisuudet kohonneiden lämpötilojen vaikutuksesta;
• muodon muutos ja eheyden rikkominen lämpötilalle altistuessaan;
• rakenteen vakaus, joka määräytyy mekaanisen puristusvoiman parametrilla lämmityksen aikana;
• reaktiovoima aggressiivisten kemiallisten liuosten vaikutukseen.

Tyypillisesti palonkestävät materiaalit ovat materiaaleja, jotka kestävät 1580 - 3000 celsiusasteen kuumennusta. Materiaalit, jotka säilyttävät ulkonäkönsä ja fysikaaliset ominaisuutensa korkeammissa lämpötiloissa, on merkitty erittäin tulenkestäviksi.

Kaikki tulenkestävät tuotteet valmistetaan keinotekoisten ja luonnollisten raaka-aineiden yhdistelmän perusteella; tätä varten valitaan optimaaliset mineraali- ja kemiallisten komponenttien pitoisuudet.

Palonkestäviä tuotteita voidaan valmistaa eri muotoisina ja erilaisilla ominaisuuksilla. Niiden luokitteluun on useita syitä.

Palonkestävyyden mukaan materiaalit erotetaan:

• tavallinen tulenkestävä - kestää +1580 - +1770 celsiusastetta;
• erittäin tulenkestävä - jopa 2 tuhatta astetta;
• tuotteet, joilla on korkea tulenkestävyys - jopa 3 tuhatta astetta;
• erittäin tulenkestävä - sen on kestettävä yli 3 tuhannen asteen kuumennusta.

Tulenkestävien materiaalien muovaukseen on useita perusmenetelmiä:

• nestemäinen valu;
• muovaus pehmeistä yhdisteistä lisäpuristuksen kanssa;
• muovaus puristetuista jauheista;
• kivien leikkaaminen;
• kuuma puristusmenetelmä;
• termoplastinen puristustekniikka;
• muovaus kuumasulateesta.

Palonkestävien tuotteiden valmistukseen käytetään useita erilaisia ​​raaka-aineita.

• Luomu - Tämäntyyppiset tuotteet on valmistettu mineraaliraaka-aineista. Useimmat näistä tuotteista kestävät huomattavaa lämpöä. Ainoa poikkeus on polystyreenivaahto. Niillä on heikko palonkestävyys, mutta voit asettaa niistä heikosti lämmitetyn uunin.
• Epäorgaaninen On vaikuttavin tuoteluokka, jolla on laaja palonkestävyys. Tähän sisältyy basaltti ja mineraalivilla, lasikuitu, perliitti ja vermikuliitti.
• Komposiitti - tähän luokkaan kuuluvat asbestituotteet (asbestisementti- tai asbesti-kalkkikoostumukset) sekä vaahdotetut piidioksidituotteet.

Pääaktiivisesta ainesosasta riippuen erotetaan useita tulenkestäviä materiaaleja.

• Lohkoiksi sintrattuja alumiinioksideja sisältäviä tulenkestäviä aineita kutsutaan happamiksi - pohja saavuttaa tässä tapauksessa 90% kokonaismassasta. Tähän ryhmään kuuluvat mulliitti- ja fireclay-tiilet, joita pidetään ihanteellisena ratkaisuna luonnonpolttoaineella toimiviin uuneihin ja tulisijoihin.

• Magnesian - Tällaiset tuotteet valmistetaan eri metallien oksideista sintraamalla kuumennettaessa. Lohkot kestävät aggressiivisia ratkaisuja ja kestävät jopa 2000 asteen lämmityksen.

• Mineriitti - valmistetaan ympäristöystävällisistä raaka-aineista. Vahvistetut sementit muodostavat jopa 90 % koostumuksesta. Kuumennettaessa näiden tuotteiden koko kasvaa hieman, joten asennuksen aikana kerrosten väliin on jätettävä pieniä rakoja.

• Asbesti - Asbestista valmistettuja laattoja ja paneeleja on käytetty rakentamisessa pitkään. Kuitenkin jokin aika sitten asbestin myrkylliset vaikutukset ihmisten terveyteen tunnistettiin. Materiaalin muodostavat aineet ovat syöpää aiheuttavia ja aiheuttavat syöpää. Tällaisten tuotteiden palonkestävyys on kuitenkin erittäin korkea. Materiaali kestää kuumennuksen jopa 500 asteeseen useita tunteja muuttamatta lujuutta ja tiheyttä.

• Superizoli - materiaali kalsiumsilikaattia, se on kevyt ja helppo leikata. Superizol kestää kuumennuksen jopa 1000 asteeseen, mutta sillä on alentunut lämmönjohtavuus. Tämä materiaali on kysytty väliseinien ja suojaavien seinien asennukseen.

• Lasi-magnesium paneelit On materiaali, joka koostuu magnesiumkloridista, lasikuidusta ja paisutetusta perliitistä, johon on lisätty synteettisiä kuituja. Sillä on korkea tarttuvuus, alhainen lämmönjohtavuus, lisäksi se on helppo käsitellä.

• Vermikuliitti - silikaattikiillepohjaiset laatat, joihin on sekoitettu synteettisiä komponentteja. Se on ympäristöystävällinen ja myrkytön materiaali, joka säilyttää lämpöä. Haittoja ovat alhainen kosteudenkestävyys, joten käytön aikana tarvitaan lisäsuojaa vedeltä.

• Metalliset näytöt - palonkestävä levymateriaali, jossa on heijastava pinta. Tällaiset tuotteet eivät vain suojaa seiniä liialliselta ylikuumenemiselta, vaan antavat myös mahdollisuuden ylläpitää mukavaa lämpötilaa huoneessa heijastaen sitä sisäänpäin.

• Klinkkeri - Tämä keraaminen materiaali on valmistettu hienojakoisesta savesta. Se erottuu kestävyydestään äärimmäisissä lämpötiloissa, kyvystään kestää tulipalon lisäksi myös kovia pakkasia.

• Posliinikivitavara - marmori-, graniitti- ja kvartsilastuihin perustuva materiaali, jossa on suoloja ja metallioksideja. Se eroaa kyvystä kestää kuumennusta jopa 100 asteeseen tai enemmän, ja sille on ominaista korkea kosteudenkestävyys.

Huokosten avoimuuden asteesta riippuen on olemassa:

• jopa 3% - supertiheä;
• jopa 10% - korkea tiheys;
• jopa 16% - tiheä;
• jopa 20% - tiivistetty;
• jopa 30% - keskitiheys;
• jopa 45% - matalatiheys;
• jopa 75% - erittäin huokoinen;
• yli 75 % on erittäin huokoisia.

Tulenkestäviä materiaaleja tarjotaan eri muotoisina ja kokoisina:

• kiila tai suora - voi olla pieni, normaali tai suuri;
• muotoiltu, yksinkertainen ja monimutkainen - painaa yli 60 kg.

Eniten kysyntää saivat levypaneelit. Niiden toiminnallinen tarkoitus riippuu koosta ja tuotteen suorituskykyominaisuuksien sarjasta. Ne ovat välttämättömiä kattilahuoneiden, kodin takkojen, kiuaslohkojen vuoraukseen, ne ovat lämpöeristys pylväille, kattiloihin sekä kylpyjen ja saunojen lämmitysjärjestelmiin. Ne toimivat suojaseinäminä ja lisäävät laitteen kokonaisuuden ja sen yksittäisten osien tuotantovaikutusta.

Muovaus- ja jauhetuotteet ovat tärkeitä instrumenttien valmistuksessa. Se ratkaisee toimintatilan säätöongelman TU:n mukaisesti. Muotoilemattomista raaka-aineista valmistetaan vaatteita valimoiden työntekijöille.

Kaiken tyyppisiä palonestoaineita käytetään yleisesti teollisissa sovelluksissa. He osallistuvat ei-rautametallien ja rautametallien metallurgiaan - tämän alueen osuus on noin 60% kuumuutta kestävistä materiaaleista valmistetuista tuotteista yleensä sekä keramiikan ja lasin valmistuksessa. Palonkestävät yhdisteet ovat happo- ja lämpöeristeiden valmistuksen perusta. Ne on vuorattu teollisuusuunilla sekä muilla avoliekillä toimivilla asennuksilla.

Jokapäiväisessä elämässä tällaisia ​​​​tuotteita on käytetty tulisijojen ja uunien, grillien ja savupiippujen järjestelyissä. Näitä viimeistelymateriaaleja käytetään laajalti rakennusten rakentamisessa ja järjestelyssä. Niitä käytetään huoneiden kattojen ja seinien verhoiluun. Tällainen ratkaisu lisää suuresti rakenteen paloturvallisuutta, joten niitä käytetään rakenteissa, joissa on korkeammat vaatimukset PPB:lle.

On tärkeää pitää mielessä, että useimmat rakennusten palonkestävät materiaalit eivät kestä tulta, joten ne voivat palaa. Lämmönkestävät ja tulenkestävät tuotteet erotetaan toisistaan. Jälkimmäiset kestävät pitkään avoimen liekin lähteen lähietäisyydeltä - niitä vaaditaan laajalti kylpyjen ja saunojen rakentamisessa.