Vrste ognjevzdržnih mešanic za polaganje peči in kaminov. Tehnologija izdelave ognjevzdržne opeke: sestavni deli in postopek izdelave materiala

Za polaganje peči je potrebno imeti pri roki materiale z ognjevzdržnimi lastnostmi. Praviloma so to opeke in ognjevzdržna malta za peč. Če je opeka kosovni material, je treba pripraviti tudi malto. Lahko kupite že pripravljeno zidarsko mešanico specializirane trgovine ali pa zmes pripravite sami, pri čemer upoštevate določeno kodo tehničnih pravil in tehnološka priporočila.

Glina je glavna sestavina malte za polaganje peči.

Glinena nahajališča najdemo v skoraj vseh regijah naše države. Glavna mesta, kjer lahko najdete kakovostno glino, so strmi bregovi rek in grap. Pri vodenju zemeljska dela na globini več kot 500 mm lahko naletite tudi na plasti gline. Glina je mastna, srednje mastna (normalna) in pusta. Najboljša možnost Uporabljena bo običajna glina, saj bo v primeru uporabe raztopine z mastno glino, ko se posuši, prišlo do znatnega krčenja, čemur sledi nastanek razpok v zidu peči. Uporaba vitke gline bo zmanjšala plastičnost in povečala krhkost mešanice, kar bo povzročilo uničenje šivov. Obe možnosti sta polni neprijeten prodor oster dim v vaš dom.

Preverjanje lastnosti glavne sestavine ognjevzdržne mešanice

Za preverjanje kakovosti gline obstaja več preizkušenih metod:

1. Vzemite približno 1 kg suhe gline (0,5 l) in vanjo v porcijah nalijte vodo in jo mešajte z rokami. Glina mora popolnoma absorbirati vodo in biti raztopina strme konsistence. Naslednji korak je valjanje kroglic s premerom 4-5 cm.Iz nastale kroglice se naredi torta s premerom 9-10 cm Vse to se naravno suši 3-4 dni. Nato preverite površinske razpoke. Zaznavanje razpok na krogli in torti kaže na povečano vsebnost maščobe v materialu. Če na žogi in torti ni razpok, je treba žogo spustiti z višine največ 1 m. Celovitost žoge po padcu kaže na kakovost gline, uničenje pa kaže, da glina je tanka.
2. Vzemite približno 3,6-5,4 kg gline (2-3 l) in jo vlijte v posodo, temeljito premešajte z leseno lopatico in gnetite grudice. Če se glina precej dobro drži rezila, potem ima visoko vsebnost maščobe. V takšni raztopini morate vliti malo peska. Če glina delno ostane na rezilu, se tak material šteje za visokokakovosten in primeren za uporabo. Šibka oprijemljivost zmesi kaže, da je mešanica pusta in zahteva dodatek oljne gline.
3. Vzemite do 1 kg suhe gline (približno 0,5 l) in pripravite gosto raztopino, ki jo temeljito premešajte z rokami. Iz nastale sestave pripravimo kroglice s premerom 4-5 cm. Nato vzamemo dve gladki plošči iz iverne plošče ali lesa, na eno od njih položimo kroglo, pokrijemo z drugo in stisnemo, dokler se na krogli ne pojavijo razpoke. Testni nadzor:

• če se je žoga ob najmanjšem pritisku zrušila, je glina suha;
• če se pri stiskanju do 1/4-1/5 premera krogle pojavijo razpoke, ima glina nizko vsebnost maščobe;
• če se pri stiskanju do 0,3 premera krogle pojavijo razpoke, je mešanica normalna in primerna za nadaljnjo uporabo;
• oljnata glina poči pri stiskanju do premera 0,5 kroglice.

1. Iz nastale hladne raztopine naredimo kroglo in jo razvaljamo v klobase s premerom 1-1,5 cm in dolžino 160-200 mm. Nato se raztegnejo, da se zlomijo. Vzorec puste gline se malo ali nič raztegne in povzroči precej nazobčane raztrganine. Za običajno glino je značilno gladko raztezanje in daje prelom pri redčenju do 20% originalni vzorec. Nasprotno, oljnata glina se izvleče postopoma in daje gladek prelom s tvorbo ostrih koncev na prelomu.

Priprava komponent za pripravo zidarske mešanice

Preverjanje plastičnosti raztopine: 1-plastična, 2- premalo plastična, 3-ohlapna.

Za doseganje zahtevane vsebnosti maščobe se izvede mešanje različne vrste gline ali dodajanje peska, nadzor vsebnosti maščobe po zgoraj opisanih metodah. Ognjevzdržno glino, izbrano za pripravo raztopine, je treba presejati skozi sito z velikostjo mrežnega očesa 2 do 3 mm, da odstranimo nečistoče in velike delce. To je utemeljeno z dejstvom, da mora biti standardna debelina šiva pri polaganju peči 3 mm. Zato bodo veliki delci v sestavi raztopine motili izvedbo zidanja.

Obstaja še ena metoda za čiščenje gline. Vzemite podolgovato korito in ga postavite pod kotom 5-10°. Na dvignjeni del položimo plast gline, v spodnji del pa vlijemo vodo. Nato z zajemalko ali gladilko vodo vlijemo na plast gline, dokler se ta popolnoma ne raztopi. Nastala raztopina se filtrira v ločeno posodo, glina se usede in posuši.

Po tehnologiji je treba maščobnim glinam dodati pesek, kar zahteva pripravo. Pesek je lahko treh vrst: rečni, morski in navadni kamnolom (gorski), ki se koplje v industrijskih kamnolomih in na pobočjih naravnih grap. Pripravo raztopine je najbolje izvesti z dodatkom kamnolomski pesek. Zagotavlja boljši oprijem spojnih površin komponent opeke in malte. Pesek je treba presejati tudi na mrežo z velikostjo mrežnega očesa 1,5 mm. Po presejanju se pesek spere iz nečistoč. Če želite to narediti, vzemite mehurček in ga potegnite čez pravokoten okvir z debelino 70-100 mm. Okvir je postavljen na stojalo. Pesek se vlije na površino burlapa in spere z vodo iz cevi.

Priprava ognjevzdržne zidarske mešanice

Takoj ko vse pripravljalna dela končano, lahko pripravite mešanico za polaganje peči. Obstaja več načinov kuhanja:

1. Pripravljeno glino namakamo 3 dni v nepredušni posodi. Nato si obujte nepremočljive čevlje ( gumijasti škornji) in gnetite do homogene konsistence, pri čemer dodajte pesek v zahtevanih razmerjih. Nezmešane glinene strdke razbijemo z nabijačem. Nato z rokami sondiramo homogeno glineno sestavo za prisotnost tujih delcev in kosov gline. Pravilno mešana raztopina mora zlahka teči kovinska površina lopatico ali gladilko, ne da bi se prilepili nanjo. Kakovostna rešitev se mora začeti strjevati v 4-6 minutah. Površina lesen ročaj, namočeno v mešanico, mora imeti rahle sledi gline. Mastna glinena sestava bo pustila pomembne sledi, suha pa se sploh ne bo držala ročaja.
2. Druga metoda se uporablja le, če sestava gline ne zahteva dodatnega peska in ima normalno vsebnost maščobe. Za kuhanje morate imeti pri roki leseni ščit. Glina se položi na ščit in prelije z vodo. Takoj, ko je glina nasičena z vlago in se zmehča, jo lopato lopata. Za to se oblikujejo ozke vzpetine različnih dolžin in višine 30-40 cm, ki se udarijo z lopato in odrežejo dele grebena. Takšne manipulacije razbijejo grudice. Netopne delce in kamne odstranimo ročno. Nato maso ponovno premešamo in postopek ponovimo 4 do 6-krat do popolnega mešanja in odstranitve kamnov.
3. Priprava mešanice za zidanje z dodatkom peska v glino. Da bi to naredili, se pesek vlije v posteljo, v kateri se naredijo vdolbine. V te vdolbine vnesemo glino, jo prelijemo z vodo, potresemo s plastjo peska in počakamo, da glina vpije vodo. Nato greben zmešamo in gnetemo z lopato na enak način kot v prejšnjem primeru, do homogene konsistence. Razmerja peska in gline morajo biti taka, da glina popolnoma drži skupaj vsa zrna peska. Za izboljšanje kakovosti raztopine jo filtriramo skozi sito.

Ognjevarna končna mešanica

Po zaključku polaganja peči je treba izvesti dodelava zunanja površina pečice. Če želite to narediti, morate narediti raztopino za omet. Obstaja več receptov za pripravo suhe mešanice ometa:

1. Zmešajte 1 del ognjevzdržne gline, 1 del apna, 2 dela peska in 1/10 dela azbestnega puha.
2. Zgnetemo 1 del suhe gline, 2 dela peska, 1 del cementa razreda 400 in 1/10 dela azbestnega puha.
3. Zmešajte 1 del navadnega mavca, 1 del drobnega peska, 2 dela apna in 2/10 delov azbestnega puha.

Teoretične temelje za proizvodnjo ognjevzdržnih materialov je prvi začrtal akademik A. A. Baikov, ki je proces pretvarjanja praškaste mase v trden kristalni agregat obravnaval kot proces rekristalizacije ognjevzdržnega materiala v tekoči fazi pri določeni temperaturi. Na splošno je ta postopek podoben postopku strjevanja cementa, pomešanega z vodo. Zato lahko ognjevzdržne materiale imenujemo "cementi visokih temperatur", končni ognjevzdržni izdelki iz njih pa "beton visokih temperatur".

Pri proizvodnji ognjevzdržnih izdelkov se masa, sestavljena iz ognjevzdržnega materiala določene kemične sestave in veziva, podvrže oblikovanju, sušenju in žganju. V procesu oblikovanja dobi izdelek določeno obliko na posebnih stiskalnicah za oblikovanje. Pri sušenju se odvečna vlaga odstrani in izdelek pridobi nekaj začetne trdnosti. Proces žganja lahko razdelimo na tri obdobja: v prvem obdobju se temperatura postopoma dvigne na nekaj precej visokih, kar je odvisno od kemične in mineraloške sestave mase; v drugem obdobju, ki je dovolj dolgo, se temperatura vzdržuje na določeni ravni; v tretjem obdobju temperatura pade na normalno, žgani izdelki pa se ohladijo.

Drugo obdobje je največjega pomena za kakovost izdelka. Na začetku žganega izdelka je masa, sestavljena iz posameznih zrn ali zrn ognjevzdržnega materiala, impregniranega in navlaženega z majhno količino taline. Ta tekoča faza je nastala z interakcijo glavnega oksida, ki je ognjevzdržen material, z vsemi nečistočami, ki so prisotne v masi. Količina nastale taline je odvisna od temperature in količine nečistoč, višja kot je temperatura žganja v drugem obdobju in več nečistoč, več nastane talina. Zaradi prekristalizacije v talini ob koncu drugega obdobja tvorijo trdni delci gosto kristalno zrast. V tem primeru masa izgubi svojo krhkost in pridobi mehansko trdnost. Ta transformacija poteka pri konstantni temperaturi (ki je pod tališčem ognjevzdržnega materiala) s prekristalizacijo ognjevzdržnega materiala v majhni količini tekoče faze.

Stopnja raztapljanja osnovnega oksida v talini in posledično popolnost njegove prekristalizacije sta odvisna od stopnje drobljenja. izvorni material ker se topnost povečuje z zmanjšanjem velikosti zrn. Trdno z običajno kristalno mrežo ima manjšo topnost kot telo z deformirano mrežo. Med žganjem lahko pride do deformacije kristalne mreže, bodisi zaradi polimorfne transformacije, ki jo spremlja pomembna sprememba volumna, bodisi kot posledica razgradnje kemične spojine, ki je del izhodnega materiala.

Pogoji, katerih upoštevanje je potrebno za pridobitev visokokakovostnih ognjevzdržnih izdelkov, ki jih je oblikoval A. A. Baikov, so naslednji:

• prisotnost v polnilu takšnih nečistoč, s katerimi lahko ognjevzdržni material proizvede talino in se v njej raztopi;
• žganje pri temperaturi, ki zagotavlja tvorbo potrebne količine taline;
• izpostavljenost pri temperaturi žganja toliko časa, da se zaključi postopek rekristalizacije.

Razvrstitev ognjevzdržnih materialov

Ognjevzdržni materiali se imenujejo gradbeni materiali, ki se deformirajo pri temperaturi, ki ni nižja od 1580 ° C in lahko prenesejo dolgotrajno izpostavljenost visokim temperaturam, ne da bi spremenili svoje fizikalne in mehanske lastnosti.

Pri gradnji metalurških peči, skupaj z običajnimi gradbenimi materiali - armiranim betonom, betonom, gradbene opeke- Široko se uporabljajo materiali za posebne namene - ognjevzdržne, toplotnoizolacijske, toplotno odporne kovine. Izmed njih najvišja vrednost v metalurgiji imajo ognjevzdržne materiale, saj se kovine in zlitine v večini primerov pridobivajo z visoka temperatura, produktivnost peči pa je v veliki meri odvisna od kakovosti uporabljenih ognjevzdržnih materialov.

Po kemični in mineraloški sestavi

Glede na kemično in mineraloško sestavo ognjevzdržne materiale delimo v naslednje skupine.

• silicijev dioksid- dinas (ne manj kot 92 % SiO 2), izdelan iz kvarcitnih materialov (predvsem kvarcita).
• Aluminosilikat, izdelane iz ognjevzdržnih glin in kaolinov, ki vključujejo grog (do 45 % Al 2 O 3 ) in ognjevzdržne materiale z visoko vsebnostjo aluminijevega oksida (nad 45 % Al 2 O 3).
• Magnezij, izdelan iz mineralov, ki vsebujejo magnezit, z različnimi vezivnimi dodatki. Sem spadajo magnezit (vsaj 85 % MgO), dolomit (vsaj 35 % MgO in 40 % CaO), forsterit (od 35 do 55 % MgO in Cr 2 O 3), spinel (MgO in Al 2 O 3 v molekularnem razmerju ) ognjevzdržni materiali.
• Chrome, ki vključujejo kromit (približno 30 % Cr 2 O 3) in krom-magnezit (10 - 30 % Cr 2 O 3 in 30 - 70 % MgO) izdelke.
• ogljikova, ki vključujejo ogljik v takšni ali drugačni količini, - grafit (30 - 60 % C), koks (70 - 90 % C).
• cirkon: cirkonij, izdelan iz ZrO 2 in cirkon, izdelan iz minerala Zr 2 O 3 SiO 2.
• oksid- izdelki iz berilijevega oksida, torijevega oksida in cerijevega oksida.
• Karbid in nitrid, ki vključujejo ognjevzdržne materiale iz karborunda (30-90 % SiC) ter nitridne, karbidne in sulfidne ognjevzdržne materiale.

Glede na stopnjo požarne odpornosti

Glede na stopnjo ognjevzdržnosti so materiali razdeljeni v tri skupine:

• ognjevzdržni (1580-1750 ° C);
• zelo ognjevzdržna (1770-2000 ° C);
• najvišja ognjevzdržnost (>2000° C).

V skladu z GOST 4385 - 68 so ognjevzdržni materiali razdeljeni v razrede:

• Razred 0 - požarna odpornost ne manj kot 1750 ° C;
• Razred A - požarna odpornost ne manj kot 1730 ° C;
• Razred B - požarna odpornost ne manj kot 1670 ° C;
• Razred B - požarna odpornost ne manj kot 1580 ° C.

S toplotno obdelavo

Glede na toplotno obdelavo ognjevzdržne izdelke delimo na:

• žganje (žgano po oblikovanju);
• nežgani;
• odlitek zlit.

Glede na način izdelave

Glede na način izdelave se ognjevzdržni materiali delijo na:

• oblikovani - oblika je dana med izdelavo (ognjevzdržni in toplotnoizolacijski izdelki);
• neoblikovana - oblika se pridobi v procesu nanašanja (ognjevzdržni betoni, nabijene mase, premazi);
• ognjevzdržne malte - polnila za šive ognjevzdržnih zidov.

Kompleksnost oblike in velikosti

Glede na zapletenost oblike in velikosti so kosovni ognjevzdržni izdelki razdeljeni na naslednje vrste:

• običajna opeka;
• oblikovan izdelek;
• veliki bloki;
• posebni izdelki (lončki, cevi itd.).

Osnovne lastnosti ognjevzdržnih materialov

Primernost določenih ognjevzdržnih materialov v vsakem posameznem primeru se ocenjuje glede na njihove osnovne fizikalne in delovne lastnosti.

Delovne lastnosti se imenujejo ognjevzdržne lastnosti, ki izpolnjujejo v tem določene zahteve konkreten primer. Glavne lastnosti ognjevzdržnih materialov so ognjevzdržnost, toplotna odpornost, kemična odpornost, deformacija pod obremenitvijo pri visoki temperaturi ter konstantnost oblike in prostornine, poroznost, prepustnost plina, toplotna prevodnost, električna prevodnost.

požarna odpornost

Ognjevzdržnost je sposobnost materialov, da prenesejo visoke temperature, ne da bi se deformirali pod lastno težo. Pri segrevanju se ognjevzdržni material najprej zmehča zaradi taljenja njegove taljive komponente. Z nadaljnjim segrevanjem se glavnina začne topiti, viskoznost materiala pa se postopoma zmanjšuje. Postopek taljenja ognjevzdržnih materialov se izraža v postopnem prehodu iz trdnega v tekoče stanje, temperaturni interval od začetka mehčanja do taljenja pa včasih doseže več sto stopinj. Zato se za karakterizacijo ognjevzdržnosti uporablja temperatura mehčanja.

V ta namen se pri določanju ognjevzdržnosti materialov uporabljajo keramični piroskopi (PC). Piroskopi so triedrične okrnjene piramide visoke do 6 cm z osnovo v obliki enakostraničnega trikotnika s stranicami, enakimi 1 cm.

Vsak piroskop ustreza določeni temperaturi mehčanja, to je temperaturi, pri kateri se piroskop toliko zmehča, da se njegov vrh dotika stojala (slika 84). Označevanje piroskopa kaže na njegovo požarno odpornost, zmanjšano desetkrat. Za določitev ognjevzdržnosti materiala se iz njega izdela piramida glede na velikost piroskopa. Preizkusni vzorec skupaj z več piroskopi različnih številk postavimo na stojalo in postavimo v električno peč. Preizkus požarne odpornosti je zmanjšan na opazovanje zmehčanja (padanja) vzorcev v primerjavi s piroskopi pri določenih pogojih ogrevanja. Ognjevzdržnost materiala je označena s številko piroskopa, s katerim je vzorec hkrati padel.

Deformacija pod obremenitvijo pri visokih temperaturah

V oblogi peči imajo ognjevzdržni materiali predvsem tlačno silo, ki se pri segrevanju peči poveča. Za ocene mehanske trdnosti ognjevzdržnih materialov običajno določajo odvisnost spremembe velikosti deformacije od temperature pri konstantni obremenitvi (slika 85).

Preskusi se izvajajo na valjastem vzorcu visoke 50 mm in premera 36 mm pri konstantni obremenitvi 1,96 10 5 Pa. Rezultati testa so predstavljeni kot graf višine vzorca glede na temperaturo. Za karakterizacijo deformacije upoštevajte temperaturo začetka mehčanja, ko se višina vzorca zmanjša za 4 %, temperaturo, ki ustreza spremembi višine za 40 %, in temperaturni interval mehčanja, ki predstavlja razliko med tema dvema temperaturama.

Stalnost oblike in volumna

Ko se ognjevzdržni materiali segrevajo v pečeh, se njihov volumen spremeni pod vplivom dveh dejavnikov - toplotnega raztezanja in krčenja (ali rasti). Toplotna ekspanzija večine ognjevzdržnih materialov je majhna. Sprememba ognjevzdržnega volumna pri visokih temperaturah je zaradi tekočih transformacij veliko pomembnejša. Torej se šamotni izdelki skrčijo zaradi tvorbe določene količine tekoče faze in zbijanja drobcev. Običajno je to zmanjšanje volumna večje od njegovega toplotnega raztezanja in vodi do povečanja šivov. Izdelki Dinas se pri segrevanju povečajo v prostornini zaradi dodatnih procesov prekristalizacije. Povečanje prostornine izdelka med servisiranjem prispeva k tesnjenju zidanih spojev. Volumensko spremembo ognjevzdržnih materialov ocenimo s segrevanjem natančno izmerjenih vzorcev v peči.

Toplotna odpornost

Toplotna odpornost je sposobnost ognjevzdržnih materialov, da se ob nenadnih temperaturnih spremembah ne porušijo. To je še posebej pomembno za ognjevzdržne materiale, ki se uporabljajo v šaržnih pečeh. Toplotna odpornost ognjevzdržnih materialov je višja, čim večja je toplotna prevodnost materiala, njegova poroznost in velikost zrn ter nižji so temperaturni koeficient linearne ekspanzije, gostota, dimenzije proizvoda in spremembe prostornine med alotropnimi transformacijami.

Za določitev toplotne odpornosti se uporablja vzorec v obliki opeke. Vzorec segrevamo 40 minut pri 850°C, nato ohladimo 8-15 minut. Cikel ogrevanja in hlajenja se imenuje toplotni cikel. Hlajenje je lahko samo na zraku (sprememba toplote zraka) ali najprej v vodi 3 minute, nato na zraku 5-10 minut (sprememba toplote vode). Ogrevanje in hlajenje se izvajata, dokler izguba mase vzorca (zaradi odrezovanja kosov) ne doseže 20%. Toplotna odpornost je ocenjena s številom vzdrženih toplotnih ciklov.

Kemična odpornost

Kemična odpornost ognjevzdržnih materialov se razume kot njihova sposobnost, da se uprejo uničenju zaradi kemičnih in fizikalnih učinkov izdelkov, ki nastanejo v peči - kovine, žlindre, prahu, pepela, hlapov in plinov. Žlindre imajo največji vpliv na ognjevzdržne materiale v talilnih pečeh. Glede na delovanje žlindre lahko ognjevzdržne materiale razdelimo v tri skupine - kisle, bazične in nevtralne.

Kislinski ognjevzdržni odporen na kisle žlindre, ki vsebujejo veliko število SiO 2 , vendar razjeda zaradi osnovnih žlindre. Kislinsko ognjevzdržna je dinas. Dinas je odporen na oksidativne in redukcijske pline.

Osnovni ognjevzdržni materiali odporen na delovanje bazičnih žlindre, vendar razjeden od kislih. Sem spadajo ognjevzdržni materiali, ki vsebujejo apno, magnezijev oksid in alkalne okside (dolomit, magnezit itd.).

Nevtralni (vmesni) ognjevzdržni materiali, ki vključujejo amorfne okside, reagirajo tako s kislimi kot bazičnimi žlindrami, v veliko manjši meri kot s kislimi in bazičnimi. Sem spadajo kromova železova ruda, ki vsebuje FeO·Cr 2 O 3 kot glavno sestavino.

Odpornost na žlindre

Odpornost žlindre ognjevzdržnih materialov je odvisna od hitrosti kemične reakcije ognjevzdržna z žlindro in viskoznost žlindre. Z viskoznimi žlindrami in nizkimi reakcijskimi stopnjami lahko ognjevzdržni izdelek dobro deluje. Z zvišanjem temperature se hitrost kemičnih reakcij poveča, viskoznost žlindre pa se zmanjša, zato že rahlo zvišanje temperature (za 25-30 ° C) povzroči znatno povečanje korozije ognjevzdržnih materialov. Porozni izdelki z odprte pore manj odporne na žlindre kot gostejše. na prostem gladka površina opečna koža se upira delovanju žlindre bolje kot hrapava površina zloma. Razpoke v izdelku tudi zmanjšajo njegovo odpornost na žlindre.

Za določitev odpornosti žlindre se uporabljata dve metodi - statična in dinamična. Pri statični metodi se v ognjevzdržnem izdelku izvrta valjasta luknja, v katero se vlije fino razdrobljena žlindra. Izdelek segrejemo v pečici do nje delovna temperatura(vendar ne nižje od 1450 ° C) in ga hranite pri tej temperaturi 3-4 ure.Odpornost žlindre se kvalitativno presoja po stopnji raztapljanja izdelka v žlindri in globini njegovega prodiranja v izdelek. Pri dinamični metodi se žlindra v prahu (1 kg) vlije na testirano ognjevzdržno opeko, nameščeno navpično v peči, pri temperaturi 1450 ° C 1 uro. Tali se in teče po površini opeke, žlindra poje brazde v njej. Napad žlindre je določen z izgubo prostornine (v kubičnih centimetrih) ob upoštevanju dodatnega krčenja opeke.

Toplotna prevodnost

Glede na namen, za katerega se uporablja ognjevzdržni material, mora biti njegova toplotna prevodnost visoka ali nizka. Tako morajo imeti materiali, namenjeni za oblaganje peči, nizko toplotno prevodnost, da se zmanjšajo toplotne izgube v okoliški prostor in poveča učinkovitost peči. Vendar pa morajo imeti materiali za izdelavo lončkov in muffle visoko toplotno prevodnost, kar zmanjša padec temperature v njihovih stenah.

Z naraščanjem temperature se poveča toplotna prevodnost večine ognjevzdržnih materialov (slika 86). Izjema so izdelki iz magnezita in karborunda, katerih toplotna prevodnost se v tem primeru zmanjša. Toplotna prevodnost vseh ognjevzdržnih materialov se z naraščajočo poroznostjo zmanjšuje. Vendar pa pri visokih temperaturah (nad 800–900 °C) povečanje poroznosti malo vpliva na toplotno prevodnost. Vpliv imata konfiguracija in velikost por, ki določata konvektivni prenos toplote znotraj por. Povečanje vsebnosti kristalne faze v materialu vodi do povečanja toplotne prevodnosti.

Električna prevodnost

Električna prevodnost je odločilni parameter ognjevzdržnih materialov, ki se uporabljajo za oblogo električne pečice. Pri normalnih temperaturah so na splošno vsi ognjevzdržni materiali dobri dielektriki. Ko se temperatura dvigne, se njihova električna prevodnost hitro poveča in postanejo prevodniki. Električna prevodnost materialov z visoko poroznostjo se pri visokih temperaturah zmanjša.

Toplotna zmogljivost

Toplotna zmogljivost ognjevzdržnih materialov določa hitrost segrevanja in hlajenja obloge ter stroške toplote za ogrevanje. Posebej ima pomembnosti med delovanjem šaržnih peči. Toplotna zmogljivost je odvisna od kemične in mineraloške sestave ognjevzdržnih materialov. Določi se s kalorimetrično metodo. Toplotna zmogljivost se običajno rahlo poveča z naraščanjem temperature. Njegova povprečna vrednost je v območju 0,8-1,5 kJ/(kg·K).

Poroznost

Vsi ognjevzdržni izdelki so porozni. Velikost por, njihova struktura in število so zelo raznoliki. Ločene pore so bodisi povezane med seboj in z atmosfero ali pa so zaprti prostori znotraj izdelka. Od tu ločijo poroznost odprto, ali navidezno, v katerem pore komunicirajo z atmosfero, poroznost zaprto ko pore nimajo dostopa navzven, in poroznost prav, ali splošno, torej skupno.

Odprta poroznost se izračuna iz izmerjene absorpcije vode in nasipne gostote ognjevzdržnih izdelkov.

Prepustnost plina

Prepustnost plina je odvisna od narave ognjevzdržnega materiala, količine odprte poroznosti, enotnosti strukture izdelka, temperature in tlaka plina. Ko se temperatura dvigne, se prepustnost plina ognjevzdržnih materialov zmanjša, saj se prostornina plina poveča in njegova viskoznost se poveča. Ognjevzdržni materiali morajo imeti najmanjšo možno plinsko prepustnost, zlasti tisti, ki se uporabljajo za izdelavo retort, muflov in lončkov. Najvišjo plinoprepustnost imajo šamotni izdelki, najnižjo pa Dinas.

Gostota in nasipna teža

Gostota materiala je razmerje med maso vzorca in prostornino, ki jo zaseda, zmanjšano za prostornino por. Masa v razsutem stanju je razmerje med maso vzorca, posušenega pri 105 °C, in prostornino, ki jo zaseda, vključno s prostornino por.

Videz in struktura

Vsi ognjevzdržni izdelki so razdeljeni v razrede v skladu z razvitimi standardi. Razred ognjevzdržnih izdelkov je določen z velikostjo odstopanja od uveljavljene dimenzije, ukrivljenost, zlomljeni vogali, topost reber, prisotnost posameznih talin, žlindre, zareze in razpoke. Odstopanja v velikosti so dovoljena v mejah, določenih v ustreznih standardih, odvisno od razreda. Ukrivljenost izdelkov je določena s puščico za odklon. Očitno je, da večja kot je ukrivljenost, manj gosta bo zidana. Zlomljenost vogalov in dolgočasnost reber prav tako negativno vplivata na kakovost zidanja.

Taljenje je lokalno taljenje površine ognjevzdržnega materiala s tvorbo "votline". Razlog za taljenje je premalo dobro mešanje polnjenja pri izdelavi ognjevzdržnih materialov. Na mestih taljenja pride do hitrega uničenja žlindre tudi pri relativno nizki temperaturi, zato je število talin na površini izdelka strogo omejeno.

Žlindra nastane na površini izdelka v obliki izrastkov kot posledica njegove kontaminacije med žganjem s peskom, glino itd. Omejena je tudi prisotnost žlindre na površini izdelkov.

Zareze (širine do 0,5 mm) in razpoke (širine več kot 0,5 mm) na površini ognjevzdržnih izdelkov povečajo korozijo žlindre in zmanjšajo njihovo mehansko trdnost. Nastanejo med procesom žganja pri neprevidnem segrevanju ali hlajenju izdelka.

Kakovosten ognjevzdržni material mora imeti homogeno lomno strukturo brez praznin in razsloj. Zrna različnih frakcij morajo biti enakomerno razporejena po površini loma, ne smejo izpadati in se zlahka drobiti.

Pri izbiri enega ali drugega materiala je treba v vsakem primeru voditi osnovne zahteve zanj. Torej, material za stene in lok talilna peč najprej mora imeti visoko mehanska trdnost. Za pobočja peči je treba uporabiti ognjevzdržen material, ki je bolj odporen na delovanje žlindre, ki nastane med tem metalurškim postopkom.

Pri izbiri ognjevzdržnih materialov je treba upoštevati njihove stroške. Primerjalna cena 1 tone nekaterih ognjevzdržnih opek 1. razreda glede na ceno dinarske opeke je naslednja:

Prevoz in skladiščenje ognjevzdržnih izdelkov

Ustrezen transport in skladiščenje končnih ognjevzdržnih izdelkov ob dostavi potrošniku zagotavljata njihovo varnost, dobra kakovost zidanje in nespremenljivost izvedbe. Pri prevozu v vagonih so ognjevzdržne opeke položene v vrstah tesno po celotni površini vagona z zagozditvijo. Med vrstami se položi slama ali lesni ostružki. Pri prevozu v vozilih je opeka tudi tesno zapakirana v vrstah z zagozditvijo z lesenimi zagozdi. AT zadnji čas uporablja se transport opeke v zabojnikih, kar izboljša njeno varnost in olajša nakladanje in razkladanje. Pri transportu opeke na delovna mesta na transporterjih in pladnjih ne smejo udariti drug v drugega in dele transportnih naprav.

Malte in prah se prevažajo v zabojnikih, papirnatih vrečah ali v razsutem stanju v čistih vagonih.

Skladišča za skladiščenje ognjevzdržnih izdelkov morajo biti zaprta. Ko je shranjena za na prostem zaradi izmeničnega vlaženja in sušenja, zamrzovanja in odmrzovanja se delovanje ognjevzdržnih materialov poslabša. Zmanjšanje tlačne odpornosti po enem letu skladiščenja na prostem je za šamot 27-30%, za dinase 35% in za izdelke iz magnezita 30%. Dovoljeno vstop poletni čas skladiščite šamotne in dinas izdelke v polzaprtih skladiščih. Ognjevarni prah in malte se skladiščijo v zaprtih skladiščih v ločenih zabojnikih.

Neoblikovani ognjevzdržni materiali in ognjevzdržne malte

Neoblikovani ognjevzdržni materiali so mešanice ognjevzdržnega polnila v prahu in vezivnega dodatka.

Uporaba neoblikovanih ognjevzdržnih materialov omogoča poenostavitev postopka oblaganja metalurških peči, vključno s proizvodnjo kompleksnih elementov, povečanje kemične odpornosti obloge in zmanjšanje njene prepustnosti za plin zaradi odsotnosti šivov ter pospešitev popravilo peči. Našli so široko uporabo v
ureditev ognjišča in loka peči, obloga indukcijske peči, žlebovi za sproščanje taline in drugi elementi kompleksne konfiguracije.

Neformirani ognjevzdržni materiali vključujejo ognjevzdržne betone, nodularne in neplastične nabijene mase.

Ognjevarni betoni, pri katerem se cementi uporabljajo kot vezivo, strdijo na zraku pri normalni temperaturi v prisotnosti vode. Beton je položen z rahlim zbijanjem. Nastala visoka trdnost na zraku nima stabilne keramične vezi, kot ognjevzdržni izdelki, zato beton pri segrevanju spremeni svojo strukturo in lastnosti. To pojasnjuje nekaj zmanjšanja trdnosti betona med segrevanjem. Kot cementi se uporabljajo portlandski cement, aluminijev, magnezijev in visoko aluminijev cement. Polnila so lahko različni ognjevzdržni materiali, izbrani glede na delovne pogoje in cementni material. Požarna odpornost betona je določena z požarno odpornostjo polnila.

Pri uporabi portlandskega cementa v betonu je treba upoštevati zmanjšanje njihove trdnosti in uničenje pri segrevanju nad 600 ° C zaradi polimorfnih transformacij cementne komponente 2CaO SiO 2 . Uvedba stabilizacijskih dodatkov, ki vsebujejo SiO 2 ali Al 2 O 3, omogoča pridobivanje betona z zadostno mehansko
toplotna moč. Beton na osnovi stabiliziranega portland cementa s šamotnim polnilom se lahko uporablja do temperature 1400 ° C, s kromomagnezitnim polnilom pa do 1700 ° C.

Pri izdelavi betona se najpogosteje uporablja glinasti cement, ki ima visoka hitrost utrjevanje. Ker je beton med strjevanjem zelo vroč, ga je treba zalivati. Za ta beton je značilna znatna izguba mehanske trdnosti pri segrevanju v temperaturnem območju 500-1100 ° C, zato ga je treba uporabljati pri višjih temperaturah. Beton na aluminijskem cementu s šamotnim polnilom je priporočljivo uporabljati pri temperaturi 1150-1400 ° C. Beton na visoko gliničnem in kromo-magnezitnem polnilu se uporablja pri temperaturi 1400-1700 ° C.

Magnezitni cement se uporablja za izdelavo visoko ognjevzdržnih betonov z magnezitnim ali krom-magnezitnim polnilom. Požarna odpornost takega betona je 1900 ° C.

V zadnjem času se uporabljajo betoni na fosfatnih vezivih - ortofosforna ali fosforjeva kislina. V tem primeru se kot polnila uporabljajo visokokakovostni popolnoma žgani ognjevzdržni materiali: šamot z visoko vsebnostjo aluminijevega oksida, taljeni silicijev dioksid visoke čistosti itd. Fosfatno vezani betoni imajo povečano ognjevzdržnost, visoko toplotno odpornost in odpornost proti obrabi. Ti betoni se hitro strdijo in pridobijo mehansko trdnost pri nizkih temperaturah ter se dobro oprimejo različnih ognjevzdržnih materialov.

AT plastične mase za nabijanje plastične ognjevzdržne gline služijo kot vezivo. Polnila so lahko kateri koli ognjevzdržni materiali. Večina široka uporaba Dobili smo šamot, visoko aluminijev oksid, kromit in v posebej kritičnih primerih ogljikove materiale. Za plastične nabijalne mase je značilno znatno krčenje med segrevanjem, kar je razloženo z visoko vsebnostjo gline. Njihova trdnost se povečuje z naraščajočo temperaturo zaradi sprememb v glinenem vezivu. Pakiranje nabijenih mas se izvaja z ročnim nabijanjem ali pnevmotampingom.

AT neplastične mase za nabijanje veziva so vodne raztopine soli: magnezijev sulfat in klorid, fosforjeva kislina, različni fosfati, Borova kislina, tekoče steklo in nekaj organska snov. Zagotavljajo začasno nizko trdnost materiala pri normalni temperaturi in tvorijo pri visoki temperaturi tokovi, ki pospešujejo prekristalizacijo osnovnega ognjevzdržnega materiala, da dobijo visoko trdnost. Uporaba premogovega katrana in smole kot veziva omogoča pri segrevanju tvorbo ogljikovega veziva, ki poveča odpornost nabijalnih mas proti korozijskemu delovanju talin.

Polaganje neplastične ognjevzdržne nabijalne mase se izvaja pod velik pritisk pnevmatski taper, pri oblaganju velikih površin - z vibratorjem. Ognjevarne mase za nabijanje se uporabljajo v težkih aplikacijah, kjer je potrebna visoka odpornost proti obrabi in žlindri ter kjer je potrebna visoka dimenzijska natančnost. Široko se uporabljajo za obloge indukcijske peči, kurišče peči, taljenje barvnih kovin, odprtine za dovajanje rotacijskih peči, odprtine na strehi obločne peči.

Ognjevzdržne raztopine- to so mase, ki se uporabljajo za zapolnitev fug v zidu peči, kar ji zagotavlja mehansko trdnost in trdnost. Glede na gostoto se raztopine delijo na tekoče, pol-debele in goste. Debelejši kot je spoj, debelejša mora biti raztopina, da jo zapolnimo. Tekoče raztopine se uporabljajo za
debeline fug 1-2 mm, kar se pojavi pri zelo gostih zidakih. Zahteve za lastnosti raztopin so visoka požarna odpornost, blizu požarne odpornosti zidanega materiala, visoka temperatura zmehčanja in dobra odpornost na žlindro.

Glavne sestavine raztopin so prah ognjevzdržnega materiala in plastična ognjevzdržna glina, pomešana z vodo. Za zidanje dinas je raztopina sestavljena iz fino mletega prahu dinas (85-90%) in visokokakovostne ognjevzdržne gline (10-15%); Šamotna raztopina vsebuje šamotni prah (70-85%) in
ognjevzdržna glina (15-30%) itd. Pri temperaturah nad 800 °C raztopina sintra z materialom za zidanje. Raztopine lahko pripravimo z mešanjem z vodo že pripravljenih suhih mešanic - malt, katerih sestavo določa GOST. V nekaterih primerih bo morda treba pridobiti močan zid pri normalnih temperaturah. To je zagotovljeno z uporabo zračno utrjevalnih malt in malt, pridobljenih z dodajanjem cementa njihovi sestavi.

Raztopine se ne uporabljajo samo za magnezitne in krom-magnezitne ognjevzdržne materiale. Polagajo se na suho z zasipanjem fug z magnezitom ali kromomagnezitnim prahom.

Ognjevarni premazi. Za tesnjenje zidu in zmanjšanje njegove prepustnosti za plin, pa tudi za zaščito zida pred vplivi okolja peči in kot izolacijski premaz se uporabljajo ognjevzdržni premazi. Zato ga glede na namen premaza lahko razdelimo v tri skupine - tesnilne, izolacijske in zaščitne.

Tesnilni in izolacijski premazi nanesemo na predhodno očiščeno zunanja površina zidanje s plastjo 2-4 mm pri površinski temperaturi, ki ni višja od 100 ° C. Zaščitni premazi s plastjo 2-3 mm pokrivajo notranjo površino zidane, predvsem grelne in termične peči. Lahko se uporablja za vgradnjo majhne luknje v zidu med vročimi popravili, ko se nanašajo pod pritiskom s posebnimi stroji za streljanje. Ognjevarni premazi so sestavljeni iz fino dispergiranih ognjevzdržnih praškov, ognjevzdržne gline in lepil, običajno tekočega stekla. Sestavi tesnilnih in izolacijskih premazov se doda tudi azbest v količini 15 oziroma 40 %. Utrjevanje in strjevanje premazov nastane kot posledica sušenja in sintranja mase pri segrevanju.

Izdelki najvišje ognjevzdržnosti

Izdelki najvišje ognjevzdržnosti so izdelki iz čistih oksidov, pa tudi nekaterih nitridov, karbidov, boridov in sulfidov. Potrebo po njih je določila uporaba v sodobna tehnologija ognjevzdržne redke kovine, kot so titan, cirkonij, tantal, niobij, molibden, uran, torij visoke čistosti.

oksidni ognjevzdržni materiali. berilijev oksid(BeO) ima tališče 2530° C. Izdelke BeO, žgane pri 1900° C, odlikujeta visoka toplotna stabilnost in toplotna prevodnost, nizka poroznost (navidezna poroznost je manjša od 6 % in ni odprte poroznosti). Njihova prepustnost za plin je zanemarljiva, zato se lahko uporabljajo v napravah za destilacijo kovin v vakuumu.

Torijev oksid(ThO 2) ima tališče 3300 °C. Izdelki iz ThO 2, žgani pri temperaturi 1500 °C, imajo visoka gostota in visoko ognjevzdržnost (3000 ° C), vendar nizko toplotno stabilnost, saj imajo z nizko toplotno prevodnostjo velik koeficient linearne ekspanzije. Torijev oksid se uporablja za izdelavo visokotemperaturnih grelnikov za električne uporovne peči.

Karbidi. Karbidi mnogih kovin imajo visoko tališče in znatno kemično odpornost. Titanov karbid (TiC) ima tališče 3140 ° C. Lončki iz titanovega karbida z dodatkom 1 % Na 2 SiO 3 in 2,5 % železovega prahu se uporabljajo za taljenje ognjevzdržnih in reaktivnih kovin (natrij itd.).

Borides. V metalurgiji so našli uporabo izdelkov iz cirkonijevih in kromovih boridov. Cirkonijev borid (ZrB 2) ima tališče 3040 °C. Izdelki cirkonijevega borida so odporni na dušik in klorovodikova kislina, kot tudi staljene kovine in soli.

Kromov borid ima tališče 1850 ° C. Izdelki iz kromovega borida so odporni tudi na reaktivne kovine. Uporablja se kot material za izdelavo lončkov, pokrovov termoelementov, šob visokotemperaturnih gorilnikov itd.

Sulfidi. Torijev sulfid ima tališče več kot 2500 ° C. Lončki iz barijevega sulfida se uporabljajo za taljenje cerija, torija, magnezija in aluminija.

Cirkonij in cirkonski ognjevzdržni materiali

Ognjevzdržne materiale, ki vsebujejo cirkonijev dioksid, lahko razdelimo v dve skupini - cirkonijeve ognjevzdržne materiale in cirkonijeve ognjevzdržne materiale. Cirkonijevi ognjevzdržni materiali, sestavljeni pretežno iz cirkonijevega dioksida (ZrO 2), so izdelani iz naravne pasme- badelitni mineral ali iz cirkonijeve rude, ki vsebuje 80-99 % ZrO 2 in do 20 % nečistoč, oksidov različne kovine. Cirkonijev dioksid je mogoče pridobiti tudi umetno s kemično obdelavo njegovih naravnih spojin. Polnilo za izdelavo cirkonijevih ognjevzdržnih materialov je sestavljeno iz dobro zmleta, predžgane cirkonijeve mase v briketih in surovega cirkonijevega dioksida kot veziva (do 10 %). Ker je za izdelke iz cirkonijevega dioksida značilna volumna hlapnost med segrevanjem in hlajenjem, se v polnilo za stabilizacijo vnese apno. Izdelki so oblikovani s stiskanjem ali ulivani iz tekoče mase, žgani pri temperaturi 1700 ° C.

Za cirkonijeve izdelke je značilna visoka požarna odpornost (približno 2500 ° C), visoka toplotna stabilnost (več kot 25 ciklov toplote vode), kemična odpornost na kisle in bazične žlindre. Pri visokih temperaturah (približno 2000 ° C) lahko cirkonijev dioksid komunicira z dušikom in ogljikom, pri čemer tvori krhke karbide in nitride ter z bazično žlindro. Cirkonijevi ognjevzdržni materiali se uporabljajo pri izdelavi lončkov za taljenje neželeznih kovin.

Cirkonski ognjevzdržni materiali so izdelani iz cirkonijevega silikata - cirkona (ZrO 2 SiO 2). Cirkonske kamnine vsebujejo 56-67 % ZrO 2 in 33-35 % SiO 2 . Nečistoče so običajno kovinski oksidi - Al 2 O 3 , TiO 2 , Fe 2 O 3 in drugi.. Proizvodnja cirkonskih ognjevzdržnih materialov je podobna proizvodnji cirkonskih ognjevzdržnih materialov. Izdelki iz cirkona med segrevanjem in hlajenjem ohranjajo konstanten volumen, zato se stabilizatorji ne vnašajo v polnilo za njihovo izdelavo. Glavne lastnosti izdelkov iz cirkona so višja točka zmehčanja pod obremenitvijo (1650 °C) kot pri cirkonijevih in visoka toplotna stabilnost, požarna odpornost 1900-2000 °C.

Izdelki iz karborunda

Karborund - silicijev karbid - se pridobiva s žganjem mešanice čiste kremenčev pesek z naftnim koksom ali antracitom, žagovino in kuhinjsko soljo. Proces tvorbe karborunda se začne pri 1600 in konča pri 2000°C in poteka po reakcijah:

SiO 2 + 2C \u003d 2CO + Si (para)
Si+C=SiC
SiO 2 + 3C \u003d SiC + 2CO.

Najprej nastane amorfni karbound, ki pri temperaturah nad 1900 ° C skoraj popolnoma preide v kristal. žagovina vnesemo v mešanico za povečanje poroznosti karborunda in popolnejšo odstranitev hlapnih snovi. Prisotnost kuhinjske soli pomaga odstraniti nečistoče, ki se pri segrevanju tvorijo kloridne spojine z NaCl. Čisti karborund ustreza formuli SiC (70,4 % Si in 29,6 % C). Tehnični karborund kot nečistoče vsebuje železov karbid, koloidni ogljik in različne smole. Karborund se ne topi, vendar se pri temperaturah nad 1900-2000 ° C razgradi na silicij (para) in ogljik (grafit). Ognjevzdržnost izdelkov iz karborunda ~ 2000-2200 ° C.

Glede na izvorni material in način proizvodnje ločimo dve vrsti izdelkov iz karborunda:

1. izdelki na glinenem vezivu, ferosiliciju ali drugih mineralnih vezivih (karbofraks);
2. izdelki prekristalizirani brez veziva (refrakcijski).

Izhodni materiali za proizvodnjo izdelki iz karbofraksa služijo zdrobljen kristalni karbound (60-90%) in ognjevzdržna glina (vezivo). Izdelke oblikujemo s polsuhim stiskanjem ali nabijanjem.

Po sušenju se izdelki žgajo pri temperaturi 1380-1450 ° C.

Za izdelke Carbofrax je značilna dovolj visoka toplotna odpornost (vsaj 20 zračnih toplotnih ciklov), visoka toplotna prevodnost, ki se zmanjšuje z naraščanjem gline v polnilu, visoka navidezna poroznost in visoka mehanska trdnost. Točka zmehčanja pod obremenitvijo je odvisna od
količina glinenega veziva, ko je vsebovana v količini 10-20%, se začne mehčanje pojavi pri 1750 ° C. Dobro se upira učinkom kisle silicijeve žlindre in delovanju kislin (razen HF in HNO 3) , vendar pod vplivom alkalij in oksidov težke kovine karborund se hitro razgradi. V oksidacijski atmosferi ni zelo stabilen, oksidira po reakciji 2SiC + 3O 2 = 2SiO 2 + 2CO (film SiO 2, ki nastane na izdelku, ga nekoliko ščiti pred nadaljnjo oksidacijo).

Za produkte karborunda na ferosilicijevi vezi je značilna manjša poroznost (približno 10 %) in s tem manjša prepustnost plina in večja odpornost na žlindre.

Refraktivni izdelki so izdelani iz fino razdrobljenega kristalnega karborunda na organskem vezivu in žgani pri temperaturi 2300 ° C. Med žganjem se karborund prekristalizira, zaradi česar izdelek pridobi moč. Za lomne izdelke je značilna višja temperatura
začetek deformacije pod obremenitvijo, visoka toplotna stabilnost (do 150 vodnih termičnih ciklov), bistveno večja toplotna prevodnost, vendar se zlahka oksidirajo, saj imajo znatno poroznost.

Iz karborunda so izdelane plošče za dušilce, obloge električnih peči in peči za taljenje elektronskih žarkov, kalupi za vlivanje aluminija, destilacijske kolone za proizvodnjo cinka, grelniki za električne uporovne peči, rekuperatorji.

Ogljikovi ognjevzdržni materiali

Ogljični ognjevzdržni materiali vsebujejo najmanj 30 % C in so značilni po visoki ognjevzdržnosti, toplotni odpornosti, odpornosti na žlindre, toplotne prevodnosti in električne prevodnosti. Ogljikove ognjevzdržne materiale lahko razdelimo v dve skupini - koksne ognjevzdržne materiale, sestavljene predvsem iz ogljikovih materialov (koks itd.), in grafitne ognjevzdržne materiale, ki vsebujejo grafit in glinene materiale.

Za ognjevzdržni koks surovina je livarska pogača ali petrolejski koks, ki ne vsebuje pepela za povečanje električne prevodnosti. Kot vezivo se uporablja antracensko olje in smole z dodatkom bitumna. Po oblikovanju in sušenju se izdelki žgajo v redukcijski atmosferi pri temperaturi 1000-1320 ° C. Za koksne ognjevzdržnost je značilna visoka ognjevzdržnost (nad 3000 °C), visoka toplotna stabilnost in prostorninska konstantnost. Pod obremenitvijo pri visokih temperaturah praktično ni deformacij. Koks ognjevzdržni materiali se ne zmočijo z žlindrami, zato jih ne uničijo, imajo visoko toplotno in električno prevodnost. Glavna pomanjkljivost ogljikovih izdelkov je hitra oksidacija, zato jih je mogoče uporabiti le v redukcijski atmosferi ali pod plastjo drugih ognjevzdržnih materialov.

Cilindrični izdelki se uporabljajo kot elektrode v obločnih pečeh.

Grafit se pojavlja naravno in se pridobiva umetno s segrevanjem antracita ali naftnega koksa v električnih pečeh pri temperaturi 2300°C.
zlitine. Naboj za njihovo proizvodnjo je sestavljen iz 30-35% grafita v kosmičih, 30-45% šamota in 30-40% ognjevzdržne gline. Lončki so oblikovani v mavčnih ali kovinskih kalupih, skrbno posušeni in žgani v redukcijski atmosferi v posebnih kapsulah, napolnjenih s premogom pri temperaturi 700-900 ° C. Pred uporabo je treba lončke žgati pri temperaturi 1200 °C do odstranite higroskopsko vlago. Ognjevzdržnost grafitnih izdelkov je približno 2000 ° C. Pod obremenitvijo se ne deformirajo do temperature 2000 ° C, zanje je značilna konstantna prostornina (pri segrevanju opazimo le rahlo raztezanje). Grafitni izdelki so nevtralni in imajo visoko odpornost na žlindre, vendar pri visokih temperaturah ogljik sodeluje tako s kislimi kot bazičnimi žlindrami, zmanjšuje okside in sam oksidira. Zato lončke korodira žlindra predvsem na zgornjem nivoju. Značilna lastnost grafitnih lončkov je visoka toplotna in električna prevodnost, ki določa njihovo uporabo v indukcijskih lončkih.

Grafitne elektrode, ki se uporabljajo v električnih obločnih pečeh, so izdelane z grafitizacijo ogljikovih elektrod. Da bi to naredili, se skozi elektrode, prekrite s koksom, v peči spusti tok, ki jih segreje na 2000 ° C. Pri tej temperaturi pride do grafitizacije ogljikovih produktov.

Kromitni, krom-magnezitni in magnezitno-kromitni ognjevzdržni materiali

kromit, oz kromova železova ruda, v čista oblika ustreza kemični spojini Cr 2 O 3 FeO z vsebnostjo 67,9 % Cr 2 O 3 in 32,1 % FeO. Poleg tega vedno vsebuje določeno količino nečistoč, predvsem MgO, Al 2 O 3 , SiO 2 itd. Kot najbolj dragocena ruda za pridobivanje kroma se kromova železova ruda uporablja tudi kot ognjevzdržni material. Shema proizvodnje kromitnih izdelkov je v osnovi enaka kot pri izdelkih iz magnezita. Pri žganju kromitnih produktov kot posledica reakcij med kromitom in drugimi ognjevzdržnimi oksidi nastajajo forsterit, visoko ognjevzdržne špinele in druge spojine, kar povečuje ognjevzdržne lastnosti izdelki. Glavne lastnosti kromitnih izdelkov so naslednje: relativno visoka ognjevzdržnost (~ 1850 ° C), vendar nizka temperatura začetka deformacije (~ 1470 ° C), toplotna odpornost, ki ne presega 20 zračnih toplotnih ciklov, dobra odpornost tako na kisline kot na osnovne žlindre, vendar se uničijo s tvorbo ferokroma v redukcijski atmosferi.

Krom-magnezitni ognjevzdržni materiali so izdelani iz kromita in metalurškega magnezita z vsebnostjo polnjenja 50-60% kromita in 40-50% metalurškega prahu.

magnezit-kromit ognjevzdržni materiali imajo v polnjenju 25-30% kromita in 65-70% magnezita. Povečanje vsebnosti magnezita poveča temperaturo začetka deformacije in toplotno odpornost izdelkov. Shema za proizvodnjo izdelkov iz kromomagiezita in magnezita-kromita je podobna shemi za proizvodnjo izdelkov iz magnezita.

Glavne lastnosti krom-magnezitnih izdelkov so visoka ognjevzdržnost (~ 1950 ° C), relativno nizka temperatura začetka deformacije (1450-1530 ° C), nizka toplotna odpornost, relativno visoka poroznost, visoka odpornost na delovanje bazičnih in kisle žlindre. Lastnosti magnezitno-kromitnih ognjevzdržnih materialov določajo granulometrijska sestava polnjenja, tlak med stiskanjem izdelkov in temperatura žganja.

Lastnosti izdelkov iz mešanice finih frakcij, izdelane s stiskanjem pri tlaku 80-130 MPa in žganih pri temperaturi 1500-1600 ° C, so enake kot pri krom-magnezitu, z nekoliko višjo temperaturo. nastopa deformacije in bistveno večjo toplotno odpornostjo. magnezit-kromit
izdelke visoke gostote, za katere je polnilo sestavljeno iz fino zmletega magnezitnega sintra in velikih frakcij kromita, stisnemo pri tlaku najmanj 130 MPa in žgamo pri temperaturi 1700-1750 ° C. Glavne lastnosti takega izdelki so visoka ognjevzdržnost (~ 2000 ° C) in toplotna odpornost ter visoka gostota (nizka poroznost), kar podaljša življenjsko dobo teh izdelkov za 1,5-krat.

Krom-magnezitni in magnezitno-kromitni izdelki se uporabljajo za polaganje sten in obokov visokotemperaturnih peči - obločne, ogrevalne in talilne.

Forsterit in ognjevzdržni smukec

Forsteritni ognjevzdržni materiali so materiali, katerih glavna sestavina je kemična spojina- forsterit 2MgO SiO 2 . Surovine za izdelavo forsteritnih ognjevzdržnih materialov so magnezijeve silikatne kamnine - oliviniti, sliviniti, serpentiniti itd. Pri izdelavi ognjevzdržnih materialov se polnitvi dodaja MgO za pretvorbo taljivih magnezijevih silikatov v forsterit, železove okside pa v magnezijev ferit. Presežek MgO v polnjenju poveča odpornost na žlindro izdelkov in pospešuje nastanek drobcev. Naboj je sestavljen iz finih frakcij komponent (<0,5 мм). В качестве связки добавляют сульфатно-спиртовую барду или патоку. Процесс изготовления такой же, как и при изго­товлении магнезиальных огнеупоров. Форстеритовые изделия обла­дают высокой огнеупорностью (1830-1880° С) и температурой начала деформации под нагрузкой (1580-1620° С). Термическая стойкость невысока (14 воздушных теплосмен) и соответствует тер­мической стойкости магнезитовых изделий, но коэффициент тепло­проводности их значительно ниже. По химической стойкости они являются слабоосновными. В изделиях возможно структурное рас­трескивание при поглощении окислов железа. Форстеритовые изде­лия, обладающие сравнительно высокими рабочими характеристика­ми, могут во многих случаях заменить магнезитовые.

Glavna sestavina smukeca je magnezijev silikat (3MgO×4SiO 2 H 2 O). Naravni smukec ima kristalno strukturo in je svetlo sive barve in ga je mogoče enostavno obdelati. Ognjevarni izdelki so žagani iz smukecnega kamna in žgani pri temperaturi 1000-1300 ° C, pri segrevanju na 900 ° C pa smukec razpade:

3MgO 4SiO 2 H 2 O \u003d 3MgSiO 3 + SiO 2 + H2O.

Silicijev dioksid se sprošča predvsem v obliki kristobalita. Tvorba kristobalita, ki ima nizko gostoto, preprečuje krčenje med žganjem. Zato se volumen izdelkov smukec pri segrevanju skoraj ne spremeni. Izdelki smukec se dobro upirajo delovanju železove žlindre in železovega oksida, imajo visoko toplotno odpornost, nizko temperaturo začetka deformacij (1350-1400°C), nad to temperaturo pa se deformacija pojavi hitro in močno.

V barvni metalurgiji se smukecni izdelki uporabljajo za oblaganje odsevnih peči za taljenje bakra do žlindre.

Dolomitni ognjevzdržni materiali

Dolomitni ognjevzdržni materiali so izdelani iz minerala dolomita, ki je v svoji čisti obliki dvojna karbonatna sol magnezija in kalcija (MgCO 3 CaCO 3). Naravni dolomit vsebuje tudi SiO 2 , Al 2 O 3 , Fe 2 O 3 in nekatere druge nečistoče. Dolomiti, ki vsebujejo manj kot 4 % nečistoč, se uporabljajo v metalurgiji. Dolomitni ognjevzdržni materiali se uporabljajo tako v obliki žganega metalurškega prahu kot v obliki kosovnih izdelkov. Kot rezultat žganja dolomitnih surovin pri temperaturi 850 ° C dobimo kavstičen dolomit.

Značilnost dolomitnih izdelkov je nezmožnost "tesnega žganja", saj le MgO, ki med žganjem tvori periklaz, praktično izgubi sposobnost hidriranja. Prosti kalcijev oksid CaO po žganju lahko hidriramo. Zato lahko zgoreli dolomit hranite le v zaprtih prostorih in ne več kot 2-2,5 meseca. Zgorevanje dolomita "tesno" in njegovo sintranje z izgubo sposobnosti hidratacije je mogoče doseči le zaradi fluksiranja nečistoč, ki vežejo aktivni kalcijev oksid. Najboljše rezultate dosežemo z vnosom silicijevega dioksida v naboj, ki tvori trikalcijev silikat 3CaO SiO 2 s CaO. Za stabilizacijo 3CaO SiO 2 ji dodamo spojini P 2 O 3 in B 2 O 3. Iz mešanice stisnemo brikete, ki jih žgamo do sintranja. Po žganju dobimo klinker, ki je sestavljen iz periklaza, trikalcijevega silikata, kristalnega kalcijevega oksida, kalcijevega ferita (2Fe 2 O 3 CaO) in stekla. Zdrobljen klinker se oblikuje v izdelke pod tlakom 50-60 MPa, ki se po sušenju žgejo pri temperaturi približno 1550 ° C. Žgani izdelki so vodoodporni in jih je mogoče dolgo časa hraniti.

Poznana je tudi proizvodnja smolnih dolomitnih izdelkov, ki se lahko uporabljajo tako žgani kot nežgani. Za izdelavo takšnih izdelkov se uporablja žgani dolomit, zdrobljen na velikost zrn manj kot 8 mm. Vezivo je dehidrirana smola, sestavljena iz 60-70% smole in 40-30% antracenskega olja. Mase mešamo pri temperaturi 50-100 ° C. Pripravljeno maso stisnemo in žgamo pri temperaturi 1000-1100 ° C v reducirnem okolju. Ker v teh izdelkih ostaneta MgO in CaO večinoma v prostem stanju in sta sposobna hidrirati, so izdelki iz dolomitne smole vodoodporni in se lahko med dolgotrajnim skladiščenjem uničijo. Enako velja za nežgane smolnate dolomitne izdelke.

Dolomitni vodoodporni izdelki imajo precej visoko požarno odpornost (1780-1800 ° C), vendar nizko temperaturo začetka deformacije (1540-1550 ° C), so odporni na delovanje osnovnih žlindre in imajo visoko trdnost pri visokih temperaturah. . Njihov koeficient toplotne prevodnosti je skoraj trikrat manjši od koeficienta toplotne prevodnosti izdelkov iz magnezita. Za smolno-dolomitne izdelke je značilna dobra odpornost na delovanje osnovnih žlindre, visoka temperatura začetka deformacije in dovolj visoka toplotna stabilnost.

Dolomitni ognjevzdržni materiali, tako kot magnezitni ognjevzdržni materiali, se uporabljajo v obliki metalurškega prahu za trdo obdelavo ognjišč in izdelkov pri gradnji peči.

Magnezitni ognjevzdržni materiali

Magnezitni ognjevzdržni materiali so ognjevzdržni materiali, ki vsebujejo 90 % ali več MgO. Surovina za proizvodnjo magnezitnih ognjevzdržnih materialov je mineral magnezit MgCO 3 ali magnezijev oksid hidrat Mg(OH) 2, pridobljen iz morske vode. Magnezit se v naravi nahaja v amorfni obliki in kot kristalni magnezitni meč. Amorfni magnezit je skoraj čisti magnezijev karbonat, kristalin vsebuje nečistoče v obliki CaCO 3, FeCO 3, Al 2 O 3, SiO 2 itd. Vsebnost FeCO 3 v magnezitu doseže 8 %, železo med žganjem deluje kot mineralizator. .

Najdišča kristalnega magnezita se nahajajo v ZSSR na južnem Uralu v bližini postaje Satka. V nekaterih državah, ki nimajo nahajališč magnezita, sta pridobivanje magnezijevih soli iz morske vode in proizvodnja magnezijevega oksidnega hidrata s padavinami organizirana po reakcijah:

MgCl 2 + Ca (OH) 2 \u003d Mg (OH) 2 + CaCl 2;
MgSO 4 + Ca (OH) 2 \u003d Mg (OH) 2 + CaSO 4.

Magnezit po rudarjenju žgamo pri temperaturi 800-900 ° C za popolno odstranitev CO 2 in po možnosti popolnejše sintranje:

MgCO 3 \u003d MgO + CO 2 - 117780 kJ.

Nastali kalcinirani MgO, imenovan kavstični magnezit, ki lahko hidrira in reabsorbira CO 2 . Zato se kavstični magnezit ne uporablja kot surovina za izdelavo ognjevzdržnih materialov, ampak se uporablja kot vezivo, saj ima dobre lastnosti cementiranja.
Za pridobitev materiala, odpornega na vodo in C 0 2, je treba magnezit žgati do popolnega sintranja ("tesno") pri temperaturi, ki ni nižja od 1600 ° C. V tem primeru MgO kristalizira v obliki periklaza - magnezitne modifikacije, ki je veliko bolj odporen na vodo in CO 2 .

Sintrani magnezit služi kot surovina za proizvodnjo metalurškega prahu in taljenega magnezita. V prvem primeru magnezitno pogačo zdrobimo do velikosti zrn 5 mm v fin prah in presejemo z ločitvijo na frakcije. V tej obliki se imenuje metalurški prah.

Za pridobitev taljenega magnezita se njegov sinter tali v električnih obločnih pečeh. Iz taline pri ohlajanju nastane grobkristalni magnezit brez nečistoč. Taljeni magnezit vsebuje 95 % ali več MgO. Iz taline se izdelujejo liti tramovi in ​​opeke, ki imajo visoko gostoto in odpornost na žlindro. Za izdelavo izdelkov z oblikovanjem ali polnjenjem se taljeni magnezit zdrobi in preseje z razvrstitvijo v frakcije.

Pri izdelavi izdelkov iz magnezita iz metalurškega prahu ali zdrobljenega taljenega magnezita se izdela polnilo določene granulometrijske sestave. Ker žgani magnezit nima plastičnosti, se polnitvi doda vezivo, ki se uporablja kot sulfatno-alkoholna barda, fino zmleta glina (ne več kot 2%) ali kavstični magnezit. Maso navlažimo do 3-5% vsebnosti vlage, temeljito premešamo in postavimo v posebno skladišče za 4-5 dni za staranje. V tem primeru pride do neke hidracije prahu podobnih delcev, kar daje masi večjo plastičnost.

Izdelke iz magnezita oblikujemo na hidravličnih stiskalnicah pod tlakom najmanj 90 MPa, višji kot je pritisk stiskanja, bolj so izdelki gosti in toplotno odporni. Po sušenju, med katerim pride do povečanja mehanske trdnosti zaradi prehoda koloidnega magnezijevega hidroksida v kristalni, se izdelki žgajo pri temperaturi 1600 ° C 6-7 dni.

Poleg žganih izdelkov iz magnezita se uporabljajo tudi nežgani izdelki. Pri njihovi izdelavi se metalurškemu prahu z velikostjo zrn do 2-3 mm dodajata kromova železova ruda in vezivo - sulfatno-alkoholna barda, melasa itd. Nežgane izdelke stiskamo pod tlakom do 100 MPa. Po sušenju pri temperaturi 200-300 ° C izdelki pridobijo zadostno mehansko trdnost brez naknadnega žganja.

Izdelki iz magnezita imajo zelo visoko ognjevzdržnost (nad 2000 °C), so odporni na delovanje osnovnih žlindre, vendar jih pri visokih temperaturah uničijo železov oksid, ogljikov in karbidi težkih kovin in niso zelo odporni na vodno paro. Izdelki iz magnezita imajo visoko toplotno prevodnost, vendar s povečanjem
temperatura se zniža. Temperatura začetka deformacije je relativno nizka (1500-1600 ° C), vendar se lahko s povečanjem temperature žganja in zmanjšanjem količine nečistoč poveča.

Velika pomanjkljivost izdelkov iz magnezita je njihova nizka toplotna stabilnost – izdelki lahko prenesejo le 4-9 zračnih toplotnih ciklov, zato je treba peči z magnezitno oblogo segrevati in ohlajati zelo počasi. Nizka toplotna odpornost magnezitnih izdelkov je posledica razlike v koeficientih linearne ekspanzije periklaza in monticelitnega veziva. Zamenjava montičelitnega veziva z aluminijevim omogoča pridobivanje toplotno odpornih magnezitnih izdelkov, saj so koeficienti linearne ekspanzije periklaza in aluminijske špinele (MgO Al 2 O 3) blizu. Ti izdelki imajo nižji linijski faktor
razteznost in toplotna odpornost, 20-krat večja od toplotne odpornosti običajnih izdelkov. Za pridobivanje gostih izdelkov iz magnezita visoke gostote se polnitvi dodatno doda 3 % TiO 2, kar poveča gostoto zajemalke. Navidezna poroznost teh izdelkov je 10-15%.

Izdelke z visoko temperaturo začetka deformacije lahko dobimo z zamenjavo veziva monticelita s forsteritom (2MgO SiO 2). V izdelkih iz polnjenja, v katerem je 10-15% kremenčevega peska ali drugih kremenčevih materialov in 5% kavstičnega magnezita vnesenih v 80-85% metalurškega prahu, po žganju vsebuje 8-10% silicijevega dioksida, ki poveča začetno temperaturo mehčanja na 1600-1630 ° C, vendar je njihova toplotna odpornost nizka.

Izdelke iz taljenega magnezita odlikuje visoka temperatura začetka deformacije (1660°C), nizka poroznost in znatna toplotna odpornost, vendar so njihovi stroški visoki in je zato njihova uporaba omejena.

Glavna uporaba magnezitnih ognjevzdržnih materialov v barvni metalurgiji je polaganje sten in ognjišča mešalnih talilnih peči. Za kuriščno varjenje se uporablja metalurški prah.

Ognjevarni materiali z visoko vsebnostjo aluminijevega oksida

Ognjevzdržni materiali, ki vsebujejo več kot 45 % Al 2 O 3, se imenujejo z visoko vsebnostjo aluminijevega oksida. Za njihovo izdelavo so bili uporabljeni minerali skupine silimanita (kianit, andaluzit, silimanit, ki vsebujejo aluminosilikate tipa Al 2 O 3 SiO 2), aluminijev hidrat (hidrargilit Al 2 O 3 3H 2 O, boksit Al 2 O 3 nH 2 O, diaspore Al 2 O 3 H 2 O) in umetne surovine - tehnični aluminij in elektrokorund. Tehnični aluminijev oksid, ki je produkt kemične predelave boksitov z naknadnim žganjem pri temperaturi 1000-1200 °C, vsebuje več kot 90 % Al 2 O 3 . Elektrokorund se pridobiva s taljenjem materialov, ki vsebujejo Al 2 O 3, v električnih pečeh, čemur sledi čiščenje iz
nečistoče.

Glavni kristalni fazi ognjevzdržnih materialov z visoko vsebnostjo aluminijevega oksida sta mulit in korund. Ko je vsebnost v surovini manjša od 72 % Al 2 O 3, je edina stabilna trdna faza mulit (3Al 2 O 3 × 2SiO 2). Ves presežek silicijevega dioksida in nečistoče tvori steklovino, ki se pri visokih temperaturah spremeni v tekočino. S povečanjem vsebnosti Al 2 O 3 se pojavi še ena stabilna trdna faza - korund. Hkrati se poveča vsebnost trdne faze (glej sliko 88) in zmanjša vsebnost tekočine, kar vodi do povečanja ognjevzdržnosti izdelkov.

Obstajata dva načina za proizvodnjo izdelkov z visoko vsebnostjo aluminijevega oksida: oblikovanje, ki mu sledi žganje (sintrani izdelki) in litje iz taline (ulitki izdelki).

Pri oblikovanju sintranih izdelkov se uporablja grog z visoko vsebnostjo aluminijevega oksida, žgan pri 1500-1600 ° C. Kot vezivo se uporabljajo najčistejše ognjevzdržne gline in kaolini ali začasno vezivne organske snovi (na primer parafin), ki med žganjem izgorejo. Izdelki na osnovi organskega veziva imajo višjo točko zmehčanja. Po oblikovanju in sušenju se izdelki žgajo pri temperaturi 1600-1650 ° C

Gostota sintranih izdelkov se znatno poveča, temperatura sintranja pa se zmanjša na 1500 ° C, ko se v kalupno maso vnese 2-3 % TiO 2.

Liti izdelki so izdelani iz talin, pridobljenih s taljenjem surovin v obločnih pečeh. Dajavo za izdelavo izdelkov iz litega mulita sestavljajo mineral silimanitne skupine, koks in jekleni odpadki. Ko se naboj stopi, nastane mulit po reakciji 3(Al 2 O 3 SiO 2) + Fe + 2C = FeSi + 3Al 2 O 3 × 2SiO 2 + 2CO.

Staljeni mulit, ki ga vlijemo v posebne kalupe, se zelo počasi (v 4-10 dneh) ohladi, kar razbremeni notranje napetosti v izdelkih, nato pa ga zmeljemo do želene velikosti.

Izdelki z visoko vsebnostjo aluminijevega oksida imajo visoko ognjevzdržnost (1770-1920°C), dobro odpornost na žlindre, visoko mehansko trdnost, visoko gostoto, visoko toplotno prevodnost in toplotno odpornost. Izdelki iz korunda imajo visoko temperaturo začetka deformacije.

Izdelki iz litega oksida z visoko vsebnostjo aluminijevega oksida imajo zelo visoko mehansko trdnost in odpornost na žlindro pri kateri koli sestavi žlindre, vendar so občutljivi na razpoke pri visokih temperaturah.

Šamot in šamotni izdelki

Šamot - aluminosilikatni ognjevzdržni material - je masa ognjevzdržne gline ali kaolina, žgane do konstantne prostornine, ki je izgubila plastičnost. Glina je produkt uničenja nekaterih kamnin, predvsem granita, gnajsa, porfira. Nastali vodni aluminosilikat Al 2 O 3 ·2SiO 2 ·2H 2 O, imenovan kaolinit, je glavna sestavina ognjevzdržnih glin in kaolinov. Kaolini vsebujejo manj nečistoč kot ognjevzdržne gline, zato se uporabljajo za izdelavo boljših izdelkov.

Najpomembnejše lastnosti gline so plastičnost, vezna sposobnost in sposobnost sintranja.

plastičnost imenujemo sposobnost navlažene gline v pastoznem stanju, da prevzame dano obliko, ki se ne spremeni, ko se tlak ustavi in ​​voda odstrani. Glede na plastičnost ločimo plastične (maščobne) in vitke gline.

Sposobnost vezave- sposobnost gline z dodatkom določene količine neplastičnega materiala v posušenem stanju, da daje trpežen material. Plastične gline imajo večjo vezivno sposobnost kot vitke.

Voda v glinah je v obliki higroskopne, mešane in kemično vezane vode. Higroskopna imenujemo voda, ki jo glina absorbira iz okolja. Zračno suha glina vedno vsebuje higroskopsko vodo. Mešanje vode- to je količina dodane vode, ki ustreza optimalni plastičnosti gline. Kemično vezana voda Najdemo ga predvsem v kaolinitih.

Pri sušenju se zaradi delne izgube vode mešanje ognjevzdržnih glinenih izdelkov zmanjša v volumnu za 12-15% pri pustih glinah in za 25-30% pri maščobnih. Ko se glina segreje na 150 ° C, odstranimo ostanke mešalne vode in higroskopne vode. Z nadaljnjim segrevanjem v temperaturnem območju 450-650 ° C se sprosti kemično vezana voda in plastičnost se popolnoma izgubi. Ogrevanje nad 930 °C spremlja tvorba mulita, medtem ko pride do požarnega krčenja, ki je nepovratno.

Pečenje- sposobnost gline pri določenih temperaturah žganja, da tvori gosto, trpežno drobinico, imenovano šamot. Šamot se ne krči in ima visoko mehansko trdnost, odpornost na žlindre, kemično odpornost.

Ognjevzdržnost gline je odvisna predvsem od njihove sestave in leži v območju 1580-1770 ° C. Na sl. 88 je diagram stanja sistema SiO 2 -Al 2 O 3, ki kaže, da povečanje vsebnosti glinice nad evtektično sestavo poveča ognjevzdržnost. Vse nečistoče zmanjšujejo požarno odpornost gline. Posebno močno zmanjšanje ognjevzdržnosti povzročata alkalije K 2 O in Na 2 O, zato je njihova vsebnost v glinah nad 1 % nezaželena.

Glede na razmerje Al 2 O 3 in SiO 2 v sestavi gline dobimo polkisle, šamotne ali visoko glinene ognjevzdržne materiale.

Izdelki iz šamote, ki se najpogosteje uporabljajo pri gradnji metalurških peči, so izdelani iz mešanice nežganega plastičnega ognjevzdržnega glinenega prahu in mlete šamote kot vitke komponente. Prisotnost šamota v polnilu zmanjša krčenje in razpokanje izdelka pri segrevanju. Proizvodnja šamotnih izdelkov obsega proizvodnjo šamota, pripravo plastične gline in izdelavo izdelkov iz njihove mešanice.

Postopek pridobivanja šamota je sestavljen iz žganja gline za šamot pri temperaturi 1300-1400 ° C. Po žganju se šamot najprej podvrže grobemu drobljenju, nato finemu mletju. Zmlet šamot se preseje z ločitvijo na frakcije glede na velikost zrn.

Priprava ognjevzdržne gline je sestavljena iz čiščenja pred mehanskimi nečistočami in sušenja v sušilnih bobnih. Posušeno glino meljejo v krogelnih mlini.

Obstajata dva načina izdelave izdelkov - plastično oblikovanje in polsuho stiskanje. Pri plastično oblikovanješamotne izdelke določene granulometrijske sestave zmešamo z glino v suhem mešalniku, pri navadnih šamotnih izdelkih pa je mešanica sestavljena iz 50-60% šamota in 50-40% ognjevzdržne gline. Po suhem mešanju se masa pošlje v mokri mešalnik, navlažen na 16-24% (suha masa) in z oljnimi glinami in več. Izdelke oblikujemo na stiskalnicah pod tlakom 1500-2000 kPa.

Pri polsuho stiskanje izdelkov, vsebnost vlage stisnjene mase je veliko manjša od 6-9%. Razmerje šamote in gline je vzeto enako kot pri plastičnih kalupih, vendar je del plastične gline predhodno zmešan z vodo, da nastane kaša, s katero se navlažijo šamotna zrna. Šamot, navlažen s stekelcem, in preostalo glino dovajamo za mešanje (ko šamot dodamo šamotu, dobimo dobro oblečenost šamotnih zrn z glino). Z zdrsom v maso vlijemo vso potrebno vodo za mešanje. Polsuha masa se stiska na mehanskih stiskalnicah pod tlakom 10-60 MPa. Metoda polsuhega stiskanja je postala razširjena, saj se izdelki med sušenjem in žganjem manj krčijo (približno 2-3%) ter so bolj gosti, mehansko močni in toplotno odporni. Vendar pa je težko izdelati izdelke kompleksne oblike in masivne z metodo polsuhega stiskanja. Prednost plastičnega oblikovanja je njegova relativno nizka cena, zlasti pri izdelavi izdelkov kompleksne oblike.

Oblikovani ali stisnjeni izdelki se posušijo. Med postopkom sušenja se večina vode za mešanje odstrani, hkrati pa se volumen izdelka zmanjša (pride do krčenja). Da bi preprečili upogibanje in razpoke izdelka, se sušenje izvaja s postopnim in enakomernim segrevanjem. Običajno se sušenje izvaja v posebnih napravah pri temperaturi 110-120 ° C.

Po sušenju gre surov šamot z vsebnostjo vlage 3-5% v žganje, ki je potrebno, da vso glino, ki je del surovega šamota, spremenimo v šamot. Pri prvem žganju se s počasnim dvigovanjem temperature na 200°C (s hitrostjo 5°C/min) odstrani preostanek mešalne vode in higroskopne vlage. V drugem obdobju, ko se temperatura dvigne od 200 do 900°C, se sprošča kemično vezana voda. Nato se temperatura dvigne na 1350°C s hitrostjo 10-12°C na minuto. V tem obdobju poteka tvorba mulita in kompleksni procesi tvorbe železovih silikatov, alkalijskih kovin in drugih spojin. Po žganju se temperatura počasi zniža na 40-50°C.

Splošne lastnosti šamotnih izdelkov so nizka ognjevzdržnost (1610-1730°C odvisno od razreda), relativno nizka temperatura začetka deformacije pod obremenitvijo (1200-1400°C), povečana navidezna poroznost (13-28%), relativno visoka toplotna odpornost, nizka toplotna prevodnost, dobra odpornost na kisline (z visoko vsebnostjo SiO 2) in bazične (z visoko vsebnostjo Al 2 O 3) žlindre, visoka odpornost proti obrabi in nizki stroški. Glavne značilnosti šamotnih izdelkov so podane v Dodatku IV.

Različne šamotne izdelke vključujejo več-šamotne, ne-šamotne, kaolinske in polkisle izdelke. Večšamotni izdelki so izdelani iz polnila z visoko vsebnostjo šamota 80-95% in 20-5% veziva ognjevzdržne gline. Granulometrična sestava šamota je izbrana tako, da dobimo čim bolj gosto pakiranje zrn. Glina se doda v obliki zdrsa. Za povečanje vezivne sposobnosti gline se v polnilo vnesejo lepilni dodatki (sulfitno-alkoholni ostanek približno 0,4 %). Tlak med oblikovanjem je 40-50 MPa. Sušenje skoraj ni potrebno. Žganje poteka po običajnem programu za šamot. Temperatura žganja je 1400 ° C. Izdelke iz večšamotnih ognjevzdržnih materialov odlikuje visoka mehanska tlačna trdnost, nizka poroznost, visoka toplotna odpornost (do 100 ali več toplotnih ciklov), nizko krčenje in zato visoka dimenzijska in oblikovna natančnost.

Izdelki brez šamote, v katerih je grog nadomeščen s suhimi sulfatnimi glinami, imajo nizko poroznost, visoko mehansko trdnost in toplotno stabilnost. Izdelke brez šamote pridobivamo s polsuhim stiskanjem.

Izdelki iz kaolina so izdelani iz mešanice, sestavljene iz 70 % kaolina, predhodno žganega pri temperaturi 1400 °C, 15 % surovega kaolina in 15 % plastične ognjevzdržne gline. Proizvajajo se s polsuhim stiskanjem pri tlaku 40-60 MPa. Temperatura žganja je 1450-1500 ° C. V primerjavi z izdelki iz šamotnega kaolina imajo večjo ognjevzdržnost, višjo temperaturo deformacije pod obremenitvijo ter večjo toplotno stabilnost in odpornost na žlindre.

Polkisli izdelki po svoji sestavi so vmesni med dinasom in šamotom. Izdelane so iz puste ali umetno puste gline ali kaolinov in vsebujejo 15-30 % Al 2 O 3 in najmanj 65 % SiO 2 . Ker se glina med žganjem skrči, silicijev dioksid pa se poveča v volumnu, je pri določenem kvantitativnem razmerju gline in silicijevega dioksida mogoče dobiti izdelke, ki pri dolgotrajnem segrevanju praktično ne spremenijo dimenzij. Polkisli izdelki imajo požarno odpornost, ki je blizu šamotnim, nižjo toplotno stabilnost, vendar povišano temperaturo začetka mehčanja pod obremenitvijo in nizko krčenje. Kaolin poveča toplotno stabilnost polkislinskih ognjevzdržnih materialov. Polkisli izdelki imajo relativno nizko poroznost.

Dinas ognjevzdržni materiali

Dinas je ognjevzdržen material, izdelan iz kvarcita ali kremenovih kamnin in vsebuje najmanj 93 % SiO 2 .

Silicijev dioksid lahko obstaja v eni amorfni in sedmih kristalnih modifikacijah, ki se zaradi enake kemične sestave med seboj razlikujejo po nekaterih lastnostih (oblika kristala, gostota, lomni količnik itd.). Kristalne modifikacije silicijevega dioksida se imenujejo naravni kristali: kremen, tridimit in kristobalit, pri čemer je vsaka od glavnih oblik razdeljena na α-, β- in γ-fazo.

V naravi je najpogostejši β-kremen. Pojavlja se samostojno pod imenom "kvarc" in kot sestavni del številnih kamnin: granitov, gnajsov, peščenjakov itd. Pri segrevanju silicijev dioksid prehaja iz ene modifikacije v drugo. Transformacije SiO 2 lahko potekajo na dva načina, ki se med seboj bistveno razlikujeta. Prva vključuje transformacije med različnimi modifikacijami znotraj glavnih oblik silicijevega dioksida: kremen, tridimit in kristobalit (slika 87). Te preobrazbe so reverzibilne in potekajo hitro.

V drugo skupino spadajo transformacije med glavnimi oblikami silicijevega dioksida - takšne transformacije potekajo zelo počasi, transformacije kremena v tridimit ali kristobalit pa so praktično nepovratne.

Hitrost počasnih transformacij se povečuje s povečanjem temperature, povečanjem finosti in tudi v prisotnosti mineralizatorjev (fluksov). Pri proizvodnji dinasa so apno in snovi, ki vsebujejo železov oksid. CaO in FeO v procesu praženja dina s silicijem tvorita topljive silikate, ki pri visokih temperaturah raztopijo silicijev dioksid. Silicijev dioksid kristalizira iz prenasičene raztopine v obliki modifikacije, ki je pri kristalizacijski temperaturi manj topna.

Ker imajo modifikacije kermnezema različne gostote, se prostornine med transformacijami spreminjajo (glej sliko 87).

Stopnjo prehoda kremena v tridimit in kristobalit je mogoče soditi po gostoti žganih predmetov. Manjša kot je gostota, popolnejši je prehod. Pri žganju je zaželeno, da kremen čim bolj pretvorimo v tridimit, ki ima pri ohlajanju manjšo spremembo volumna. Če postavite peč iz rahlo žgane opeke, v kateri se kremen ni spremenil v kristobalit ali tridimit, se bodo te preobrazbe v zidu zgodile, ko se peč segreje. V tem primeru se bo prostornina opeke znatno povečala, zid pa se lahko zruši. Izdelki Dinas, pri katerih se je večina kremena med žganjem spremenila v tridimit ali kristobalit, se imenujejo tridimitizirani ali tridimit-kristobalit.

Surovina za proizvodnjo dinasa so kvarciti, ki vsebujejo najmanj 95 % SiO 2 . Kvarciti so sestavljeni iz majhnih in mikroskopskih zrn kremena, cementiranih s silicijem z majhno količino nečistoč drugih spojin. Požarna odpornost kvarcitov je odvisna od njihove kemične in mineraloške sestave, vendar ne sme biti nižja od 1750 ° C.

Po drobljenju in mletju na tekačih kvarcite presejemo na več frakcij. Granulometrična sestava polnjenja je odvisna od narave surovine, načinov njene predelave in namena izdelkov. Dinasov naboj je sestavljen iz kvarcitnih zrn velikosti od najfinejše moke do 5-6 mm. Za vezavo kvarcitnih zrn v surovino, pa tudi za pospešitev pretvorbe kremena se običajno doda 1,5-3% apna v obliki apnenega mleka. Mešanico kvarcitov z apnenim mlekom zdrobijo tekači z valjčki. Po oblikovanju na stiskalnicah in sušenju se surovina žgana v tunelskih pečeh.

Dinas streljanje je najbolj odgovorna operacija. Dvig temperature mora biti enakomeren in počasen, zlasti na mestih prehoda kremena iz ene modifikacije v drugo. S hitrim dvigom temperature kremena zrna počijo, opeka se močno poveča v prostornini in se zrahlja. Poleg tega hitreje ko se temperatura dvigne, manj tekoče faze nastane. Z zadostno količino tekoče faze zapolni prostor med rekristalizirajočimi kremenovimi zrni in zazna nastale napetosti. Pri nezadostni količini tekoče faze pride do tako imenovane suhe transformacije α-kremena v α-kristobalit, medtem ko surovina zaradi močnega povečanja volumna nabrekne in poči.

Najvišja temperatura žganja ne sme presegati 1460 ° C, saj se pri višji temperaturi ne samo α-kvarc, ampak tudi α-tridimit pretvori v α-kristobalit. Velika količina kristobalita v Dinasu je nezaželena, saj bo to med segrevanjem in hlajenjem močno spremenilo prostornino. Pri hlajenju žganih dinov je treba biti tudi previden, še posebej, kadar se silicijev dioksid iz ene modifikacije v drugo spreminja. Pri ogrevanju peči je treba upoštevati tudi pogoje za kurjenje dina.

Za izdelke Dinas je značilna relativno nizka ognjevzdržnost (1710-1720°C), vendar visoka temperatura začetka deformacije pod obremenitvijo (1620-1660°C). Glavne značilnosti dinasa so podane v Dodatku IV.

Tridimit-kristobalit dinas ohranja mehansko trdnost in ne spremeni oblike skoraj do tališča. Zato se silikatna opeka pogosto uporablja v metalurgiji, zlasti tam, kjer je pri visokih temperaturah potrebna visoka mehanska trdnost. Toplotna odpornost dinasa je zelo nizka, ne več kot dva toplotna cikla, vendar s počasnim segrevanjem in hlajenjem dinas lahko dobro prenaša več toplotnih ciklov in hkrati ne izgubi mehanske trdnosti.

Glede na kemično odpornost je dinas tipičen kislinsko ognjevzdržen. Sprememba velikosti pri segrevanju dobro žganega, popolnoma prekristaliziranega dinasa je nepomembna. Ker pa pri izdelavi opeke ni dosežena popolna preobrazba kremena, pride do rahlega povečanja prostornine med ponavljajočim segrevanjem. Torej, ko se segreje na 1450 ° C, sprememba linearnih dimenzij doseže 1,6 - 2,1%, kasnejša ekspanzija pa lahko doseže 0,7%. To je treba upoštevati pri polaganju peči, ki zagotavlja dilatacijske spoje.

Ognjevarni materiali Dinas se pogosto uporabljajo za polaganje streh talilnih peči zaradi pomanjkanja dodatnega krčenja med dolgo življenjsko dobo pri visokih temperaturah.

Dini visoke gostote z vsebnostjo najmanj 98 % SiO 2 in navidezno poroznostjo okoli 10 % so izdelani iz čistih kvarcitov z visoko vsebnostjo silicijevega dioksida, surovina pa je pred žganjem podvržena močnemu stiskanju. Dinas visoke gostote ima povečano požarno odpornost (do 1740 ° C) in toplotno odpornost. Z manj poroznostjo je bolj odporen na žlindro. Uporablja se za oblaganje visokotemperaturnih talilnih peči. Electrodynas je po lastnostih blizu dinam z visoko gostoto. Uporablja se za oblaganje obokov električnih peči.

Raztopino za ognjevzdržne opeke je treba gneteti po določenih pravilih, od tega je odvisna kakovost opeke. Gradnja ruskih peči, kaminov, žarov in drugega ostaja ena izmed najbolj priljubljenih vrst gradnje. Nemogoče si ga je predstavljati brez uporabe ognjevzdržnih (šamotnih) opek.

Ob tolikšni številčnosti predmetov še vedno ni alternative uporabi šamotne opeke. Ta čudovit material je narejen iz tako imenovanega zmletega prahu ognjevzdržne gline, kaolina in šamotnega prahu. Rezultat je material z zelo zanimivimi lastnostmi:

1. Povečana odpornost na nizke temperature;
2. Odpornost na delovanje agresivnih alkalij in kislin;
3. Prenese segrevanje do 1500 stopinj brez samouničenja.

Tako odlično delovanje zahteva uporabo ustrezne lepilne raztopine s podobnimi lastnostmi.
Ni presenetljivo, da se za pripravo takšne raztopine uporablja tudi šamot.

Snov je pridobljena iz bele kaolinske gline, ki je bila predhodno obdelana z visoko temperaturo. Po tem material pridobi lastnosti kamna, ga zdrobijo, pri čemer dobimo šamotno glino. Opis šamotne gline. V trgovinah najdemo šamotno glino v obliki suhe gradbene mase, ki jo dodajajo različnim gradbenim zidarskim in ometnim maltam.

Specifikacije in lastnosti. Pri nakupu tega materiala morate zelo pozorno pogledati rok uporabnosti. To je pomembno, saj šamotna glina med dolgotrajnim skladiščenjem izgubi svoje lastnosti. Iz šamotne gline izdelujemo suhe mešanice za pripravo ometnih in zidarskih malt ter izdelavo ognjevzdržnih opek. Šamotna glina naredi raztopino zelo muhasto. Neizkušeni gradbeniki se pri izdelavi ognjevzdržnih zidov pogosto soočajo z velikimi težavami: precej je krhka, omet pa poči in močno odpade.

Da bi se izognili takšnim težavam, mora kaolinska glina ponovno pridobiti plastičnost, izgubljeno med žganjem. To je mogoče storiti na dva načina: z dodajanjem posebnega lepila ali navadnega peska.

Priprava malte za polaganje šamotne opeke

Polaganje ognjevzdržnih opek se izvaja izključno z uporabo peščeno-glinene malte, v nekaterih primerih pa sploh brez.
Za pripravo raztopine lahko uporabite tako pripravljeno mešanico, kupljeno v trgovini, in jo pripravite sami. Tako imenovana šamotna malta je izdelana v obliki suhega, fino mletega ognjevzdržnega prahu. To je že pripravljen polizdelek, ki se ob dodajanju vode po temeljitem mešanju spremeni v pripravljeno mešanico za polaganje šamotne opeke.

Za raztopino je primeren pesek z velikostjo zrn ne več kot 2,5 mm.

Z industrijskim mešalnikom ali čim podobnim zmes pripeljemo do konsistence domače kisle smetane. Ko je raztopina pripravljena, jo pustimo kuhati eno uro, nato pa jo ponovno temeljito premešamo. Če želite mešanici dati trdnost, ji lahko dodate malo portlandskega cementa. Glavno merilo za kakovost mešanice je bližina njenih ognjevzdržnih lastnosti enakim lastnostim ognjevzdržnih opek, ki bodo položene nanjo.

Postopek se v bistvu ne razlikuje od tradicionalne priprave raztopine. Obstaja le nekaj potrebnih korakov. Zmleto glino je treba namočiti v vodi 3 dni, občasno jo je treba mešati. Po tem je treba glino pretresti skozi sito, nato pa dodati presejan pesek. Idealno razmerje je 1 del gline proti 6 delov peska. Sestavine zmešajte v suhem stanju in nato dodajte vodo.

Kljub navidezni enostavnosti uporabe šamotne malte je lahko kakovost zidanja s takšno malto nesprejemljiva v smislu krčenja.

Alternativa malti je lahko zidana mešanica, ki jo pripravite sami.

Nazaj na kazalo

Naredite sami ognjevzdržna malta

Pri pripravi raztopine je treba strogo upoštevati razmerja.

Za pripravo in polaganje ognjevzdržne malte bo potreben naslednji nabor materialov in orodij:

• zmleta ognjevzdržna glina;
• šamotni pesek;
• voda;
• cement;
• sol;
• lepilo;
• vedro;
• sito;
• nož za kiti;
• Mojster v redu;
• raven stavbe;
• letvice;
• nohti;
• vrvico.

Vodo je treba dodajati postopoma, da ne preskočite faze, ko raztopina doseže konsistenco kisle smetane. Da bi bila malta za polaganje šamotne opeke bolj trpežna, je treba v vedro že pripravljene malte, peščico cementa ali tekočega lepila dodati 100-150 gramov soli.

Nazaj na kazalo

Postopek polaganja šamotne opeke

Začetek postopka zidanja mora biti temeljita oznaka. V odlično pomoč bo tako imenovano suho polaganje, ko opeke poberemo, prilagodimo drug drugemu in nastavimo velikost reže med opekami. Na koncu suhega polaganja se opeke odstranijo v vrstnem redu, v katerem se pojavljajo pri poskusnem polaganju. Ne pozabite, da je treba šiv zapreti z zgornjo opeko, kar bo zidu zagotovilo večjo zanesljivost. Posebno pozornost je treba nameniti kakovosti fugiranja, da bi se izognili težavam po zaključku dela.

Kakovost priprave raztopine neposredno vpliva na debelino šiva ognjevzdržnih zidov. V skladu s tem so šivi glede na ta indikator razdeljeni v štiri skupine:

• Kategorija 1 - debelina spoja manjša od 1 mm;
• Kategorija 2 - šiv je 2 mm;
• Kategorija 3 - šiv je 3 mm;
• Kategorija 4 - šiv je debelejši od 3 mm.

Kategorija zidane je določena s temperaturnimi pogoji za uporabo zidane. Višja kot je načrtovana temperatura, tanjši mora biti šiv in bolj temeljito je raztopina mešana. Sredstva za preverjanje kakovosti ognjevzdržne opeke. Prvi korak je nadzor kategorije šiva. Če želite to narediti, uporabite posebno sondo s širino 15 mm in debelino, ki je enaka debelini šiva. Takšna sonda ne sme prodreti v šiv do globine več kot 20 mm.

Nobena zidava ni popolna, ne da bi vsako opeko udarili z lopatico. To na koncu vodi do neenakomerne zidane. Napako je treba popraviti, dokler je raztopina dovolj sveža. Za enakomerno vodoravno polaganje in enako širino šivov se uporabljajo tirnice za naročanje. Nanje je pritrjena tanka, trpežna vrvica, ki nastavi pravilne parametre stiliranja.

Vsaka naslednja plast je izpostavljena vzdolž vrvice, raztegnjene na nohtih, vstavljenih v svež šiv. Na vsaki stopnji postopka morate skrbno spremljati enakomernost porazdelitve malte med opeko. Neenakomerna porazdelitev bistveno poslabša zmogljivost ognjevzdržnega zidu. Tako kot pri običajnem zidu je treba opeko obilno navlažiti. V nasprotnem primeru bo opeka aktivno izsesala vodo iz raztopine in s tem močno poslabšala njeno delovanje.

Najboljši rezultat bo, če opeke pred polaganjem nekaj časa držite v posodi z vodo. Ta postopek bo očistil material prahu in ga nasičil z vodo. Polaganje ognjevzdržnih opek s pravilno pripravljeno malto ni enostaven postopek, a če se vse naredi v skladu s pravili, bo vaša peč ali kamin navdušila oko z lepoto, telo pa z blagoslovljeno toplino že vrsto let.

Malta - zdrobljena mešanica ognjevzdržnih redčilnih in vezivnih materialov, ki po mešanju z vodo služijo kot ognjevzdržne malte.

Malte, malte in zaščitni premazi služijo kot pomožni materiali, vendar so pomembni in včasih odločilni pri izboljšanju odpornosti proti obrabi ognjevzdržne obloge kot celote.

Ognjevarne malte se uporabljajo pri polaganju ognjevzdržnih konstrukcij toplotnih inštalacij za vezavo posameznih elementov (na primer opeke ali bloki). Po svoji kemični in mineraloški sestavi morajo malte ustrezati vezanim ognjevzdržnim materialom.

Malte morajo biti dovolj ognjevzdržne, dobro zapolniti vdolbine, zgladiti nepravilnosti na opeki, slednjim počasi sproščati vlago, ustvariti tanke šive, po žganju imeti majhno poroznost, plinoprepustnost, biti močne, med servisiranjem dobro sintrane z opeko. Da bi zagotovili vzdržljivost ognjevzdržnega zidu kot celote, morajo biti volumske spremembe malte in opeke v delovanju enake. Visokokakovostna malta mora tvoriti šiv, ki se po trdnosti nekoliko razlikuje od samega zida. Pri sušenju zidu se v procesu izhlapevanja vode iz raztopine material šiva skrči. Pri prekomernem krčenju zraka nastanejo razpoke v sušilni malti, zato se zmanjša njena povezava z zidanimi elementi. To okoliščino je treba upoštevati pri načrtovanju sestavov malt in malt. Komponente krčenja (gline) se vanje vnesejo v morebitno manjših količinah, vendar zadostnih za zagotovitev plastičnosti in dobrega sintranja raztopin.

V procesu zidarskih del pri visokih temperaturah se v njem pojavi dodatno krčenje (ali rast). Krčenje raztopin je nekoliko večje od dodatnega krčenja izdelkov. Nastale napetosti na vmesniku produkt-raztopina je mogoče kompenzirati s plastično deformacijo v raztopini zaradi tvorbe tekoče faze v njej. V tem primeru krčenje raztopine ne sme presegati določenih mej, ki jih določa praksa.

Raztopine so običajno sestavljene iz štirih komponent: glavne inertne mase (sredstvo za nanos) v obliki drobnozrnatega prahu, plastične komponente (vezivo), različnih dodatkov, ki uravnavajo lastnosti raztopine, in vode.

Včasih se zidanje izvede suho, to je, da se tanki šivi, ki ostanejo po brušenju izdelkov, prekrijejo z malto - prahom enake sestave kot izdelki (slika 22). Praški so izdelani na osnovi ognjevzdržnih izdelkov.

Vrsta malte je določena glede na vrsto izdelkov, za katere se uporablja. Na podlagi tega se običajno razvrstijo raztopine: šamot, dinas, za karbonske bloke itd.

Vsaka od teh skupin ima svoje posebne klasifikacijske značilnosti. Običajno ne označujejo raztopine, temveč njeno trdno snov - prah, sestavljen iz inertnih in adstrigentnih snovi - malte.

Aluminosilikatne in dinas malte običajno vsebujejo 15-20 % vezivne gline in 5-11 % vezivne gline. Za povečanje plastičnosti se vanje vnese od 0,08 do 0,18% sode pepela, za zmanjšanje količine vode, potrebne za mešanje, pa z 0,07 do 0,15% sulfitno-alkoholne usedline.

Odvisno od surovine in kemična sestava di - črpalka malta, nameščene so naslednje znamke (GOST 5338-60):

MD1 - za peči z delovnimi temperaturami nad 1500°C;

MD2 - enako, manj kot 1500 ° C."

riž. 22. Toplotna izolacija strehe peči

1- šamotna lahka; 2- dinas drobtina; 3-dina

Zrnasta sestava malt mora izpolnjevati naslednje zahteve:

Za aluminosilikatne malte, odvisno od surovine, kemične in zrnate sestave ter požarne odpornosti (po GOST 6137-61), so določene naslednje stopnje:

BTl, VT2 - malte z visoko vsebnostjo aluminijevega oksida finega mletja; SHT1, 11ΙΤ2 - šamotne malte finega mletja; PT1 - polkisle malte finega mletja; LLIK1, ШК.2, ШКЗ - grobe šamotne malte; PYu, PK2 - polkisle malte grobega mletja.

Zračno utrjujoča se glina in brezglinene malte vsebujejo dodatke, ki povečujejo trdnost fug do trenutka sintranja. V tem primeru v malto vnesemo do 15 % tekočega stekla, za vezavo alkalij pa dodamo 10 % boksita, aluminijevega hidrata ali tehničnega aluminijevega oksida.

Zrnatost alumosilikatne malte je podana v tabeli 24.

Granulometrična sestava malt

V krom-magnezitnih in kromitnih raztopinah je zračno utrjevanje zagotovljeno z dodatkom periklaznega cementa, to je fino mletega, močno žganega magnezita, pomešanega z vodno raztopino Mg SO4 ali drugih soli. Takšne raztopine običajno pripravimo neposredno pred uporabo.

Značilnosti malt

Požarna odpornost do mešanja s tekočim steklom.

Zračno utrjene aluminosilikatne malte na aluminofosfatnem vezivu (a.f.s.) dobimo z dodatkom 3-5% aluminijevega hidrata in 10-15% fosforne kisline. Iz teh raztopin pri običajnih in visokih temperaturah dobimo tanke šive velike trdnosti. Za pripravo. začetne komponente uporabljajo enako opremo kot za pridobivanje drobnozrnatih sestavnih praškov v ustrezni proizvodnji ognjevzdržnih izdelkov. Malte se pripravljajo v mobilnih intermitentnih mešalnikih malte, neposredno pred polaganjem. V tabeli. 25 prikazuje glavne kazalnike nekaterih minometov.

Pri preskušanju malt se določi njihova kemična in zrnasta sestava, konsistenca raztopin, sposobnost zadrževanja vode, trdnost in prepustnost plina.

Malte se uporabljajo za polaganje oblog industrijskih peči, zajemalnikov, rekuperatorjev itd. Šamotno-aluminijeve in šamotne zračno utrjevalne malte se uporabljajo za polaganje plavžev in grelnikov zraka. Dinas - za polaganje koksnih peči. Zračno utrjevalne krom-magnezitne malte se uporabljajo za polaganje glavnih ognjevzdržnih materialov v jeklarskih in drugih pečeh.

Če se konstrukcija uporablja pri visokih temperaturah, se za držanje uporablja malta iz šamotne opeke. Ta raztopina je pripravljena na poseben način in ima tudi ognjevzdržne lastnosti. Polaganje ognjevzdržnih opek se lahko izvede samo na raztopini peska in gline ali sploh brez raztopine. Takšno raztopino lahko kupite v obliki že pripravljene mešanice in jo razredčite za delo. Ta material se imenuje šamotna malta.

Visokokakovostna šamotna opeka ima enotno barvo in gladke, ne okrnjene robove.

Ta prah je zelo fin in ga je treba do priprave hraniti na suhem. Za pridobitev malte s posebnimi lastnostmi za polaganje ognjevzdržnih opek se prah zmeša z določeno količino vode in temeljito premeša z vrtalnikom s šobo ali posebnim gradbenim mešalnikom. Vsakič, ko se doda strogo določena količina vode, vendar mora končna mešanica po konsistenci spominjati na kislo smetano. Popolna pripravljenost raztopine je dosežena po 1-2 urah po infundiranju.

Po tem se raztopina ponovno temeljito premeša. Priporočljivo je, da ji dodate 1/6 portlandskega cementa, da povečate trdnost malte, izračunano glede na celotno maso. Sestava takšne raztopine mora biti čim bližja sestavi same šamotne opeke, zlasti glede požarne odpornosti in odpornosti na plin. Čeprav malta izpolnjuje vse te zahteve, se zelo skrči, tudi če je kuhana po vseh pravilih. Zato je namesto že pripravljenega praška priporočljivo, da vzamete vse potrebne sestavine in ga pripravite sami.

Malta za zidanje: Priprava sestavin

Za konstrukcije, ki bodo nenehno doživljale visoke toplotne obremenitve, navadna cementna malta ni primerna. Za postavitev peči ali kamina se uporablja mešanica peska in gline, katerih razmerje se razlikuje glede na vsebnost maščobe v glini. Za samostojno gnetenje takšne raztopine boste potrebovali:

• šamotni pesek;
• zmleta ognjevzdržna glina;
• fino gradbeno sito;
• sol;
• cement;
• voda.

Dodatek cementa takšni sestavi ni obvezen in se doda v majhni količini. Mešanica mora imeti visoko plastičnost, biti brez grudic in homogena. To bo nato zagotovilo močno vez med opekami, taka mešanica ne bo razpokala in se ne bo skrčila, ko se posuši.

Če mešanica temelji na oljni glini, jo lahko dobro razmažete po opeki, šiv, ki ga uporabljate, pa bo lep in zelo tanek. Ta mešanica ni priporočljiva za delo v peči, saj je njeno krčenje med sušenjem zelo veliko. Če vzamete pusto glino, se zmes ne bo skrčila, vendar ne bo zagotovila potrebne moči, saj se bo drobila in razpokala.

Nazaj na kazalo

Kakovost peska in gline

Za pripravo raztopine morate vzeti čist in zelo fin pesek.

Vzamejo zelo čist in najboljši pesek, najpogosteje je to gorski ali rečni pesek, ki ga presejemo skozi fino sito, da izključimo vključke rastlin in kamenčkov. Na dotik lahko samo izkušeni strokovnjaki ugotovijo, kaj je glina in ali je primerna za delo. Toda za to obstaja več načinov, ki so primerni za uporabo za začetnike.

Za določitev kakovosti gline damo v vedro in napolnimo z vodo, nato pa zmešamo, tako da zmes po konsistenci spominja na tekočo kislo smetano. Dokler se glina ne usede na dno, v vedro spustijo sveže skobljano desko, jo vzamejo nazaj, pogledajo, koliko gline se je prilepilo nanjo. Če je plast manjša od 1 mm, je ta glina pusta in jo je treba mešati z debelejšimi glinami. Če je plast zelo debela, je treba dodati pesek. Glina z normalno plastičnostjo se bo prilepila na desko neenakomerno in debela približno 2 mm.

Najdaljši in najbolj zanesljiv način določanja kakovosti gline bo zahteval razdelitev na 5 delov, vsak s prostornino 1 liter. Prvi del se zmeša z vodo. V drugo dodamo 1/10 litra peska, v tretjega 1/4 kozarca, v četrtega 3/4, v zadnjega pa poln kozarec peska. Vse pripravljeno posebej mešamo, dokler se glina ne oprime rok, iz vsake zmesi oblikujemo majhne kroglice, nekaj jih razvaljamo v torte. Glina se suši približno 10 dni v suhem prostoru brez prepiha. Za spajanje zidov je primerna tista mešanica, pri kateri so torte najmanj razpokane, kroglice pa se ne zlomijo in padejo z višine metra na tla.

Če ni časa za čakanje 10 dni, se lahko dogovorite za nekoliko manj natančen test mešanice za trdnost. Kroglice položimo na ravno površino in jih s pomočjo ravne deske začnemo čim bolj enakomerno rahlo pritiskati navzdol. Takoj zdrobljene kroglice so narejene iz puste gline, če se razpoke praktično ne pojavijo, je glina mastna. Kombinacija velja za normalno in primerno, če so kroglice (med stiskanjem) prekrite z majhnimi razpokami za približno tretjino svoje velikosti.

Nazaj na kazalo

Mešalna malta za polaganje ognjevzdržnih opek

Temu delu je treba pristopiti odgovorno, saj lahko napačna količina sestavin ali pokvarjen delovni nalog moti pripravo kakovostne malte za zidanje. Ognjevarno glino je treba namočiti v vodi, tako da jo voda popolnoma prekrije, in jo v tem stanju pustiti, da se namaka 12 do 72 ur. Namočeno glino je treba občasno mešati.

Namočeno glino je treba temeljito zdrgniti skozi sito.

Nato je treba glino, namočeno za zidanje, pretresti skozi sito, katerega velikost vsake celice ne presega 3x3 mm. Suh pesek presejemo skozi isto sito in dodamo glini. Razmerje med 1 delom gline in 2 deloma peska velja za idealno za zidanje. Glino in pesek dobro premešamo do gladkega, nato dodamo vodo.

Da bi se zidarska malta izkazala za pravilno, je treba vanj vliti vodo v tankem curku, medtem ko raztopino nenehno mešamo. Prenehajte z vlivanjem vode, ko masa pridobi konsistenco goste kisle smetane. Na tej stopnji je priporočljivo raztopini dodati sol. Razmerja dodatka v standardno vedro raztopine so 100-150 g. S soljo raztopina pridobi večjo moč. Za krepitev se doda cement, v vedro malte se doda približno polovica mojstra. In če je mogoče, lahko zmešate malto za gradnjo sten iz ognjevzdržnih opek s tekočim steklom.

Končana zmes naj počasi in enakomerno drsi z lopate, ne pa se razprostira po njej in ne stoji v kepi. Le taka mešanica lahko kakovostno zapolni vse praznine. Približna količina mešanice za polaganje ravnih 100 opek je 2 vedri (če naredite šive kategorije 4, vsaka približno 5 mm). Če nameravate postaviti rusko peč, je treba ta znesek povečati za 20% zaradi značilnosti zidane.