Огнеупорные материалы — определение, разновидности, особенности, классификация

Время прочтения:

В быту многие люди называют любые огнестойкие и противопожарные материалы огнеупорами. На самом деле, существует четкое определение, какие из них могут быть отнесены к этой категории, а какие нет. Поговорим о том, что собой представляют огнеупорные материалы.

Почему возникает путаница?

На бытовом уровне в том, чтобы назвать огнестойкие материалы огнеупорными нет ничего ошибочного. Путаница возникает из-за того, что по сути люди определяют одну и ту же характеристику — способность материала противостоять воздействию огня и высоких температур.

Тем не менее, на профессиональном уровне ГОСТ дает четкую классификацию того, что может быть отнесено к огнеупорам, а что нет.

Автор фото macrovector с Freepik

Определение по ГОСТу

ГОСТ 52918-2008 определяет, что огнеупорный материал — это неметаллический материал, способный выдерживать нагрев до +1580°C.

Согласно ГОСТ 28874-2004 огнеупорность — это способность материалов выдерживать воздействие критически высокой температуры, не плавясь.

Отдельно также выделяют огнеупорные изделия. Это огнеупоры, имеющие заданную форму и размер. Например, они могут использоваться для защиты каких-либо узлов высокотемпературного оборудования на предприятиях и т.д.

Характеристики огнеупоров

Главная особенность, которой отличаются все огнеупоры, это очень высокая термостойкость — они способны выдерживать нагрев до +1580°C и прямое воздействие огня. Кроме того, они обладают следующими характеристиками:

• очень низкая теплопроводность, что обеспечивает отличные теплоизоляционные свойства;
• устойчивость к любому типу расширения под воздействием высокой температуры;
• химическая инертность;
• прочность;
• устойчивость к различным видам агрессивного воздействия;
• длительный срок использования.

Разновидности огнеупоров

Все огнеупорные материалы можно разделить на две большие группы:

• неформованные;
• формованные.

Неформованные огнеупоры

Это любые составы, которым не придается определенная форма. Они могут быть представлены в виде смесей, суспензий и т.д. Примерами таких материалов являются:

• огнеупорные цементы;
• порошки для заправки печей в металлургии;
• мертели;
• пластичные пасты;
• устойчивые к воздействию огня бетонные смеси.

Формованные огнеупоры

Штучная продукция, которая, как правило, производится серийно путем прессования, литья или распила различных видов огнеупорного сырья. Примерами могут послужить цилиндрические, конусообразные, полукруглые и другие виды изделий. Чаще всего встречается продукция в виде «кирпичей» — прямоугольного параллелепипеда. Они универсальны, их удобнее всего использовать для самых разных нужд.

Важно понимать, что использовать только лишь формованные огнеупоры невозможно, так как при их монтаже неизбежно будут появляться стыки. Их необходимо тщательно обработать соответствующими по термостойкости неформованными смесями. Только в этом случае может быть обеспечена целостность, монолитность, а значит, надежность покрытия.

В целом в последние годы в промышленности наблюдается тенденция к снижению выпуска формованных изделий и увеличению производства неформованных.

Огнеупорный лом

Со временем любые, даже самые качественные огнеупоры приходят в негодность. Их снимают с обработанной поверхности и в большинстве случаев используют для переработки на новые изделия. Такое сырье называется огнеупорным ломом.

Классификация по огнеупорности

Выделяют четыре класса материалов:

• огнеупорные — способны противостоять нагреву от +1580°C до +1770°C;
• высокой огнеупорности — служат в диапазоне от +1770°C до +2000°C;
• высшей огнеупорности — от +2000°C до +3000°C;
• сверхогнеупорные — не боятся нагрева выше +3000°C.

По составу

У большинства современных огнеупоров сложный состав, поэтому классификация опирается на превалирующий компонент. С этой точки зрения материалы бывают:

• динасовые или кремнеземистые — содержат как минимум 93% диоксида кремния, выдерживают нагрев до +1730°C;
• магнезиальные и периклазовые — содержат в разных пропорциях оксид магния, термостойкость — до +1900°C;
• хромистые — сделаны из минерала под названием хромит, способного выдерживать до +2180°C;
• углеродистые (в том числе графит), отличаются очень высоким уровнем термостойкости, достигающей +3800°C;
• доломитовые — из доломитовых горных пород, способны выдерживать до +2300°C;
• высокоглиноземистые или алюмосиликатные, не боятся нагрева до +1750°C.

Автор фото wavebreakmedia_micro с Freepik

Сфера применения

Огнеупорные материалы имеют менее широкую сферу применения по сравнению с огнестойкими. Если последние применяют и в строительстве, и в промышленности, то огнеупоры встречаются только в промышленности.

Они актуальны для использования в таких отраслях, как:

• металлургия — как черная, так и цветная;
• энергетика;
• стекольное дело;
• цементная промышленность;
• ракетостроение;
• авиастроение;
• атомная промышленность;
• различные научные и производственные лаборатории.

В большинстве случаев такие материалы используются для футеровки промышленных печей (для нагрева и обжига, мартеновских, дуговых, электроиндукционных), ковшей для розлива стали и чугуна. Футеровкой называется защитное покрытие внутренних поверхностей оборудования, которое применяется для защиты от различного вида повреждений (ударов, трения, налипания тех или иных веществ), а также повышения огнестойкости оборудования.

Формованные огнеупоры также могут применяться для выкладки основания, создания перегородок, сводов и других элементов высокотемпературного оборудования, футеровки реакторов атомных электростанций, защиты рабочих поверхностей ракет и самолетов от перегрева и т.д.

Почему огнеупоры редко используют в строительстве?

В некоторых случаях огнеупорные составы (особенно неформованные) применяют в строительстве. Например, при возведении промышленных объектов и различных конструкций из металла. Способные противостоять нагреву вещества наносят на поверхность, значительно повышая устойчивость к воздействию огня, обеспечивая безопасность находящихся внутри людей.

У многих людей, которые занимаются частным строительством, возникает вопрос, не стоит ли выбрать такие материалы для печей и каминов, для дымохода или для бани?

Такой необходимости нет. Для решения таких бытовых вопросов прекрасно подходят огнестойкие материалы, например, силикат-кальциевые или вермикулитовые плиты. Их термостойкость достигает +1000°C («ИзолМакс», Silca, SuperIsol), +1100°C (Вермикулитовая плита). В некоторых случаях достаточно фиброцементных плит (к примеру, у материала «Минерит ЛВ Сауна» термостойкость +400°C).

Конечно, можно рассуждать, что стоит перестраховаться. Но всегда нужно сохранять разумность. Возьмем для примера печь в бане. Максимальная температура, до которой она может нагреться — +110°C, камни в каменке раскаляются до +300°C. Естественно, если придвинуть такую печь вплотную к деревянной стене без какой-либо защиты, пожар практически гарантирован. Но качественной огнестойкой изоляции, например способной выдерживать до +1000°C, вполне достаточно.

«Но ведь не будет хуже, если материал может выдержать, например, +1700°C», — спросит кто-то. Хуже, конечно, не будет. Но разница в цене между огнеупорами и огнестойкой изоляцией впечатляет. Поэтому если вы не хотите выбрасывать день в трубу (в том числе дымовую), то стоит выбрать все же качественную и надежную огнестойкую изоляцию, а не огнеупоры.

Еще один важный момент, на который нужно обращать внимание при выборе огнезащитных материалов для дома или бани — это экологическая безопасность состава.

А как справлялись в старину?

В нашей стране еще при Петре I начали производить первые огнеупоры. Тогда, конечно, столь высоких стандартов, как сейчас, не было. Материалы выпускали из подмосковных глин в виде кирпичей.

В 19 веке изготовлением огнеупоров занимались в основном металлургические предприятия. Для них это было с одной стороны дополнительным доходом, но с другой (и в первую очередь) они обеспечивали необходимыми компоненты себя.

Одним из первых специализированных заводов у нас в стране стал завод в Латной Воронежской области. Он открылся в 1897 году.

Итоги

Итак, огнеупорные материалы способны выдерживать нагрев выше +1580°C. Они разделяются на четыре класса по термостойкости, а также различаются между собой по составу и ведущим компонентам внутри.

Бывают формованными и неформованными. Используются чаще всего в промышленности, реже — в промышленном строительстве. В гражданском и частном строительстве рациональнее применять огнестойкие материалы.

Материал подготовлен сотрудниками компании “ИзолМакс”

Метки: #огнеупорные плиты, #огнеупорные материалы, #класс огнестойкости, огнеупоры, #огнезащитные плиты

15.01.2024, 604 просмотра

Поделиться: