耐火物の種類と用途
耐火材料は、高温、炎、化学薬品にさらされても構造的に安定しています。それらは、生産サイクルに熱暴露の使用が含まれる工業企業や、暖房装置が設置されている住宅で使用されています。操作パラメータが高いため、このような材料は、耐久性、信頼性、安全性を必要とするあらゆるオブジェクトに特に適しています。
特徴
耐火材料を使用する必要性は、人間が火を発生させて使用する方法を学んだ、人間の発達の初期段階で現れました。徐々に、そのような材料は、製鋼、高炉、およびその他の熱設備の建設の基礎となりました。 17世紀半ば。多くの国で、粘土から耐火レンガを作り始めました。 XIX世紀の初めまでに。難燃性製品はヨーロッパ諸国で積極的に生産され、世紀の終わりまでに、ロシアのいたるところで耐火性製品が生産され始めました。前世紀の半ばに、耐火塗料と難燃剤が発明され、耐熱製品の要件がGOSTとSNiPで正式に修正されました。
そのような材料の主な特性は耐火性です。この指標は、製品が変形し始める温度を決定します。その価値に関しては、さまざまな種類の作業における素材の利用効率が考慮されます。 さらに、特に次の特性が計算されます。
- 高温の影響下での材料の挙動の特徴;
- 温度暴露中の形状の変化と完全性の違反。
- 加熱中の機械的圧縮力のパラメータによって決定される構造の安定性;
- 攻撃的な化学溶液の影響に対する反力。
原則として、耐火材料は摂氏1580度から3000度までの熱に耐えることができる材料です。 高温にさらされても外観と物理的特性を保持する材料は、超耐火物として分類されます。
あらゆる耐火製品は、人工原材料と天然原材料の組み合わせに基づいて製造されます; このために、最適な濃度の鉱物および化学成分が選択されます。
密度、強度、空隙率、構造の最終的な指標は、特定の技術の適用によって決定されます。
分類
直火に強い製品は、さまざまな形状とさまざまな特性で製造できます。 それらの分類にはいくつかの理由があります。
火耐性による
耐火性によると、材料は区別されます。
- 従来の耐火物 - 摂氏 +1580 ~ +1770 度に耐えます。
- 非常に耐火性 - 最大2000度。
- 耐火性の高い製品 - 最大3000度。
- 超耐火性 - 3,000度以上の加熱に耐えなければなりません。
世界で最も耐火性の高い材料はハフニウム炭窒化物で、その融点は摂氏 4200 度です。
成形方法別
耐火材料を成形するには、いくつかの主な方法があります。
- 液体キャスティング;
- さらにプレスを加えて軟らかい組成物から成形する。
- 圧縮粉末からの成形;
- ロックカッティング;
- ホットプレス法;
- 熱可塑性プレス技術;
- ホットメルト成形。
化学および鉱物組成によると
耐火製品を作るために、いくつかの種類の原材料が使用されます。
- オーガニック - これらのタイプの製品は鉱物原料から作られています。これらの製品のほとんどは、かなりの熱に耐えることができます。唯一の例外は発泡スチロールです。それらは耐火性に劣りますが、低加熱で炉をレイアウトするために使用できます。
- 無機 - 幅広い耐火性を備えた最も印象的な製品カテゴリ。これらには、玄武岩とミネラル ウール、グラスファイバー、パーライト、バーミキュライトが含まれます。
- 複合 - このカテゴリには、アスベスト製品 (アスベストセメントまたはアスベスト石灰組成物) および発泡シリカ製品が含まれます。
主な活性物質に応じて、いくつかのタイプの耐火材料が区別されます。
- ブロックに焼結された酸化アルミニウムを含む耐火物は酸性と呼ばれます。 - この場合のベースは、総質量の 90% に達します。このグループには、天然燃料で動作するストーブや暖炉の理想的なソリューションと考えられているムライトや耐火粘土レンガが含まれます。
- マグネシアン - このような製品は、加熱すると焼結することにより、さまざまな金属の酸化物から作られます。ブロックは積極的なソリューションに耐性があり、2000 度までの加熱に耐えることができます。
- ミネライト - 環境に優しい原材料を使用して製造されています。組成物の最大 90% が強化セメントに該当します。加熱すると、これらの製品のサイズがわずかに大きくなるため、取り付け時にレイヤー間に小さな隙間を残す必要があります。
- アスベスト – アスベストのボードとパネルは、長い間建設に使用されてきました。しかし、しばらく前に、アスベストが人間の健康に及ぼす毒性の影響が確認されました。材料を構成する物質は発がん物質であり、腫瘍性疾患につながります。それにもかかわらず、そのような製品の耐火性は非常に高いです。この材料は、強度と密度を変えることなく、500 度までの加熱に数時間耐えることができます。
このようなパネルを使用した外装は技術構造で使用されますが、環境に優しい材料で覆う必要があります。
- スペリゾール ・ケイ酸カルシウム素材で、軽くて切りやすいです。 Superizol は 1000 度までの加熱に耐えますが、熱伝導率は低くなります。これは、間仕切りや保護壁の装飾の設置中に需要のある材料です。
不利な点には脆弱性が含まれます。機械的ストレスがかかると、そのような製品は壊れます。
- ガラスマグネシウムパネル 塩化マグネシウム、グラスファイバー、発泡パーライトに合成繊維を加えた素材です。密着性が高く、熱伝導率が低く、加工も容易です。
- バーミキュライト - 合成成分を混合したケイ酸塩マイカをベースにしたボード。熱を保持する環境に優しく無害な素材です。不利な点には、耐湿性が低いことが含まれるため、操作中に水からさらに保護する必要があります。
- 金属スクリーン - 反射面を備えたシート耐火材料。このような製品は、壁を過度の過熱から保護するだけでなく、室内を快適な温度に保つこともできます。
通常、そのようなシートはステンレス鋼でできています。
- クリンカー - このセラミック素材は、微細な多孔質の粘土から作られています。極端な温度、火だけでなく激しい霜にも耐える能力に耐性があります。
- 陶磁器 - 塩と金属酸化物が存在する大理石、花崗岩、石英チップをベースにした材料。 100度以上の加熱保持能力が異なり、耐湿性が高いのが特徴です。
気孔率別
毛穴の開き具合によって次のようになります。
- 最大 3% - 超高密度。
- 最大10% - 高密度;
- 最大16% - 密集。
- 最大20% - 圧縮;
- 最大30% - 中密度;
- 最大45% - 低密度;
- 最大 75% - 非常に多孔質。
- 75% 以上がウルトラポーラスです。
形状とサイズ
耐火材料は、さまざまな形状とサイズで提供されます。
- ウェッジまたはストレート - 小さいサイズ、通常のサイズ、または大きいサイズがあります。
- シンプルで複雑な形状 - 質量は 60 kg を超えます。
シートパネルは最も需要が高かった。 それらの機能的な目的は、製品の寸法と一連の操作特性によって異なります。 それらは、ボイラー室、家庭用暖炉、ストーブブロックのライニングに不可欠であり、柱、ボイラー、およびバスやサウナの暖房システムの断熱材です。それらは保護スクリーンとして機能し、機器全体とその個々の部品の生産効果を高めます。
成形品および粉末製品は、器具の製造に関連しています。仕様に従って動作モードを調整するという問題を解決します。成形されていない原材料は、鋳造工場の従業員の服を作るために使用されます。
アプリケーション
あらゆる種類の耐火材料が産業分野で広く使用されています。 彼らは、非鉄および鉄冶金に関与しています。この分野は、一般的に耐熱材料で作られた製品の約60%を占め、セラミックスやガラスの製造にも携わっています。 耐火組成物は、酸および断熱材の製造の基礎です。それらには、工業炉や、直火を備えたその他の設備が並んでいます。
日常生活では、そのような製品は、暖炉やストーブ、バーベキュー、煙突の配置に応用されています。 これらの仕上げ材は、建物の建設と配置に広く使用されています。部屋の天井や壁の張り地に使われています。このようなソリューションは、構造の防火性を大幅に向上させるため、防火性に対する要件が高まっている建物で使用されます。
ほとんどの建物の耐火材料は火に耐えることができないため、燃える可能性があることに留意することが重要です。 耐熱・耐火物を配置。後者は、近距離での直火源に長時間耐えることができます。バスやサウナの建設で広く需要があります。
耐熱材料は激しい熱に耐えることができますが、直火はそれらの構造を破壊します。
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