Огнеупорные материалы

Огнеупорные материалы – это продукция, изготовленная с использованием минерального сырья. Они характеризуются стабильной структурой при воздействиях пламени, химических реакций и длительной эксплуатации. Их используют на промышленных объектах, где технологические процессы предполагают использование значительных температур, в жилых домах, где применяют тепловые аппараты. Благодаря высоким техническим и эксплуатационным характеристикам, огнеупорные материалы используются на тех объектах, где высоки требования к надежности и долговечности.

Технические и эксплуатационные характеристики

Главное свойство таких материалов – огнеупорность, которое выражает температуру, при которой начинается процесс деформации. Относительно этого значения рассматривается эффективность их использования в тех или иных целях. Кроме этого параметра рассматриваются и другие. А именно – как ведет себя огнеупор под воздействием сильного нагревания:

• изменение формы и нарушение целостности изделия под нагрузкой при повышенных температурах;
• параметры усилия на сжатие при нагревании, они отражают устойчивость структуры;
• нейтральность к химическим воздействиям.

На заметку! Огнестойкие материалы выдерживают значительные температуры, минимальные значения — +1580 градусов С, максимальные – 3 тысячи градусов С. Продукты, способные сохранять свойства при наибольших температурных параметров, называются сверхогнеупорные.

Классификация

Продукция, стойкая к огню выпускается в различных формах: в плитах, листами, рулонами и есть группа неформатированных материалов. Кроме этого ее подразделяют на виды и по другим признакам:

По размерам и форме:

• клиновые и прямые малых, нормальных и больших размеров;
• фасонные простые, крупноблочные, сложные, весом более 60 килограммов;
• лабораторного или промышленного назначения.

По способу производства:

• производство огнеупорных материалов посредством распилки горных пород из заготовок;
• литые, выполненные по технологии жидкого литья;
• изготовление из пластичных масс с последующей допрессовкой;
• форматирование прессованием из порошков;
• изготовленные горячим прессованием;
• изготовленные посредством термопластического прессования;
• форматированные из горячего расплава.

По температурам деформации:

• от 1580 градусов С до 1770 градусов С – обычные огнеупорные;
• до 2 тысяч градусов С – высоко огнеупорные;
• до 3 тысяч градусов С – материалы с высшей огнеупорностью;
• более 3 тысяч градусов С – сверхогнеупорные.

По степени пористости:

• поры открыты, их объем не превышает 3% — особо плотные;
• поры открыты до 10% — высоко плотные;
• поры открыты, объем до 16% — плотные;
• поры открыты, до 20% — уплотненные;
• поры открыты, до 30% — средне плотные;
• общая пористость до 45% — низко плотные;
• общая пористость до 75% — высоко пористые;
• общая пористость более 75% — ультапористые.

Разновидности по составу:

• бескислородные;
• кремнеземнистые;
• карбидкремниевые;
• алюмосиликатные;
• оксидоуглеродистые;
• стекломагнезитовые;
• глиноземнистые;
• углеродистые;
• магнезиальные;
• оксидные;
• магнезиально-известковые;
• цирконистые;
• известковые;
• хромистые;
• магнезиально-силикатные.

Сфера применения

Наиболее востребованы огнеупорные листовые материалы. Их назначение определяется размерами и набором свойств конкретной продукции. Преимущественно изделия предназначены для футеровки печных конструкций, котельных, каминов, дымоходных коробов, термоизоляции колонок и котлов отопления, в банях и саунах. Такие защитные экраны разрешают существенно увеличивать ресурс сооружений и оборудования в целом, и отдельных их элементов. Порошковая и формовочная продукция широко используется в приборостроении, для защиты устройств от температур и регуляции режима эксплуатации в соответствии с  техническими условиями. Из неформованного сырья производят специальную одежду, например снаряжение для рабочих литейного цеха.

Производство ОЛМ

Производство огнеупорных материалов начинается с подготовки сырья. Часто рабочие вручную выбирают из него загрязнения и примеси. Далее сырье размельчают и просеивают. Затем порошок и добавки смешивают в строго определенных дозировках. Смесь форматируют, сушат в естественных или специальных условиях, обжигают.

Следует понимать! ОЛМ изготавливаются из природного и искусственного сырья. Подбираются максимально совместимые химические и минеральные вещества. Структура, плотность, пористость и прочность нужных параметров формируется с помощью конкретной технологии.

Огнестойкая продукция различается по видам сырья:

• Органические компоненты. Такие продукты производятся из минерального сырья, они способны выдерживать значительные температуры. Но не все виды. Например, пенополистиролы характеризует невысокий показатель стойкости к нагреву и огню, но из них можно сложить печь или камин с невысоким нагревом.
• Неорганические компоненты. Это самая большая группа продукции, диапазон огнеупорности которых велик. В категорию входят минеральные и базальтовые плиты, стекловолокно, ячеистые бетоны, вермикулиты, сотопласты, перлиты. Стоимость таких изделий не высока – от 300 рублей за 1 м2.
• Композитные составы. К этой группе можно отнести продукты на основе асбеста: асбестоизвестковые и асбестоцементные материалы. Сюда же относят вспененные кремнеземные продукты и некоторые другие.

ОЛМ для стен

ОЛМ применяют при строительстве зданий и сооружений. Такая продукция представлена в широко ассортименте. Максимально востребован бетон, он доступен, удобен в использовании и безопасен для здоровья человека. Огнестойкий листовой материал часто используется для обшивки стен и потолков помещений. Такая отделка существенно увеличивает пожарную безопасность, и используется на объектах с высокими требованиями по ППБ. Разновидностей много, самые популярные типы:

• Картоны и плиты на основе стекловолокна и асбеста. Это наиболее экономически выгодное решение, материалы выдерживают воздействие открытого пламени в течение получаса, и нагревание до +700 градусов С.
• Вермикулит. Термостойкость плит достигает +900 градусов С, они химически нейтральные, стойки к воздействию влаги, не вступают в реакции с органическими растворителями.
• Минеральные плиты. Они высоко востребованы из-за оптимального сочетания эксплуатационных и противопожарных качеств. Основой в них служит белый цемент.
• Магнезит. Листы стойки к агрессивным средам и сильным нагреваниям.
• Рулоны из базальтового волокна. На поверхность наносится алюминиевое теплоотражающее покрытие. Выдерживают температуры до +900 градусов С. Полотно легкое и гибкое, оптимально для установки на конструкции сложных геометрий.
• Терракотовая плитка и керамогранит. Воздухо- и влагопроницаемые плитки с хорошими теплоизоляционными свойствами. Они просты в эксплуатации и уходе, загрязнения снимаются обычными моющими средствами. Сохраняют структуру и характеристики в течение десятков лет и многократных циклов нагрева. Являются одновременно и огнеупорами, и отделочными материалами.

Есть ОЛМ, которые не следует использовать в помещениях, где находятся люди, например базальтовые плиты с добавлением формальдегидных смол. При достижении показателей в +300 градусов С они начинают выделять ядовитые вещества и токсины.

ОЛМ для бани

В саунах и банях устанавливают защитные огнеупорные экраны для печей. Теплоизоляционные конструкции изготавливаются из различных огнеупоров. В продаже они представлены более двумя десятками композитов и керамик. Они стойки не только к высоким температурам, но и к агрессивным газовым средам. Материалы изначально разрабатывались для использования в критических промышленных условиях, а затем адаптировали к бытовым особенностям. Согласно ТУ и ГОСТ они классифицируются по следующим позициям:

• Кремнеземные. Они производятся из минералов с высокой чистотой и кварца. Их содержание в материалах достигает 95%. Продукты на основе кварца способны выдерживать температуры до 2 тысяч градусов С и агрессивные воздействия.
• Огнеупоры на основе оксида алюминия, спеченные в блоки. Основа может составлять до 90% от общего объема состава. К этой категории относятся шамотные и муллитовые кирпичи. Это оптимальное решение для каминов и печей, работающих на природном топливе.
• Магнезиальные. Продукция изготавливается из оксидов различных металлов посредством спекания при высоких температурах. Она стойка к агрессивным средам и температурам до 2 тысяч градусов С.
• Миниритовые плиты. Они производятся из экологически безопасного сырья, имеют высокие жаропрочные характеристики. До 90% состава – это цементы, армируемые волокнистыми материалами. При нагревании они несколько увеличиваются в размерах, поэтому при монтаже следует оставлять небольшие зазоры между листами.

Важно! Официально металл не является огнеупорным изолятором, но его часто используют в этом качестве для защиты конструкций здания от тепла и пламя печей и каминов. Сталь имеет наиболее высокие параметры коэффициента отражения тепла, ей не страшны резкие и значительные температурные перепады.

Резюмируем

Огнеупорные листы – высоко востребованная продукция на производстве и в быту. Но их не нужно оценивать, только как пожарную защиту. Продукцию наделяют дополнительными свойствами, что разрешает использовать ее в различных сферах. Делая такой выбор, нужно понимать, что важна совокупность характеристик, в противном случае покупка экономически нецелесообразна.

Видео: