耐火材料的种类和使用领域
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耐火材料在暴露于高温、火焰和化学品时结构稳定。它们用于生产周期涉及使用热暴露的工业企业,以及安装了加热设备的住宅建筑。由于高操作参数,此类材料特别适用于任何需要耐用性、可靠性和安全性的物体。
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特点
对使用耐火材料的需求出现在人类发展的最初阶段,当时人们学会了如何生产和使用火。逐渐地,这些材料成为炼钢、高炉和其他热工设备的基础。 在十七世纪中叶。在许多国家开始用粘土制造耐火砖。 到十九世纪初。欧洲国家积极生产阻燃制品,到本世纪末,俄罗斯各地开始生产耐火制品。上世纪中叶发明了耐火涂料和阻燃剂,对耐热产品的要求正式固定在GOSTs和SNiPs中。
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这种材料的主要特性是耐火性。该指标确定产品开始变形的温度。关于其价值,考虑了在各种工作中利用材料的效率。 此外,还计算了其他特征,特别是:
- 材料在高温影响下的行为特征;
- 温度暴露期间的形状变化和完整性破坏;
- 结构的稳定性,由加热时的机械压缩力参数决定;
- 对腐蚀性化学溶液的影响的反作用力。
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通常,耐火材料是可以承受 1580 到 3000 摄氏度高温的材料。 当暴露在较高温度下时保持其外观和物理特性的材料被标记为超耐火材料。
任何耐火产品都是在人工和天然原材料组合的基础上生产的;为此,选择了矿物和化学成分的最佳浓度。
密度、强度以及孔隙率和结构的最终指标取决于特定技术的应用。
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分类
耐明火的产品可以以不同的形式和不同的性能生产出来。 他们的分类有几个原因。
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通过耐火性
根据耐火性,材料分为:
- 常规耐火材料 - 可承受 +1580 至 +1770 摄氏度;
- 高度耐火 - 高达 2000 度;
- 耐火度高的产品——高达3000度;
- 超耐火 - 必须承受超过 3000 度的加热。
世界上最耐火的材料是碳氮化铪——它的熔点是4200摄氏度。
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通过成型方法
耐火材料的成型方法主要有以下几种:
- 液体铸造;
- 由柔软的组合物通过进一步的额外压制成型;
- 从压缩粉末成型;
- 岩石切割;
- 热压法;
- 热塑性压制技术;
- 热熔成型。
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根据化学和矿物成分
为了制造耐火产品,使用了几种类型的原材料。
- 有机的 - 这些类型的产品由矿物原料制成。这些产品中的大多数都可以承受很大的热量。唯一的例外是聚苯乙烯泡沫。它们的耐火性较差,但可用于布置低热量的炉子。
- 无机物 - 最令人印象深刻的产品类别,具有广泛的耐火性。这些包括玄武岩和矿棉、玻璃纤维、珍珠岩和蛭石。
- 合成的 - 此类别包括石棉产品(石棉水泥或石棉石灰组合物)以及泡沫二氧化硅产品。
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根据主要活性物质,可区分几种类型的耐火材料。
- 含有氧化铝烧结成块状的耐火材料称为酸性耐火材料。 - 在这种情况下,底座达到总质量的 90%。该组包括莫来石以及耐火粘土砖,它们被认为是使用天然燃料运行的炉灶和壁炉的理想解决方案。
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- 镁质 - 此类产品由不同金属的氧化物在加热时烧结而成。这些块可以抵抗腐蚀性溶液,并且可以承受高达 2000 度的加热。
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- 矿石 - 使用环保原材料生产。高达 90% 的组合物落在增强水泥上。加热时,这些产品的尺寸会略有增加,因此在安装过程中,层与层之间必须留有小间隙。
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- 石棉 – 石棉板和面板已在建筑中使用了很长时间。然而,不久前,石棉对人类健康的毒性作用已被确定。构成该材料的物质是致癌物质并导致肿瘤疾病。然而,此类产品的耐火性异常高。该材料可以承受高达 500 度的加热数小时而不会改变其强度和密度。
这种面板的护套用于技术结构,同时它需要用环保材料强制覆盖。
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- 速效唑 - 硅酸钙材料,重量轻,易于切割。 Superizol 可承受高达 1000 度的加热,同时具有降低的导热性。这是安装隔断和保护墙装饰时需要的材料。
缺点包括易碎性:在机械应力下,此类产品会破裂。
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- 玻璃镁板 是一种由氯化镁、玻璃纤维和膨胀珍珠岩以及合成纤维组成的材料。它具有高附着力,低导热性,并且易于加工。
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- 蛭石 - 基于硅酸盐云母与合成成分混合的板材。它是一种环保且无毒的材料,可保持热量。缺点包括防潮性低,因此在运行期间需要额外的防水保护。
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- 金属屏风 - 具有反射表面的板材防火材料。此类产品不仅可以保护墙壁免受过度过热的影响,还可以让您在房间内保持舒适的温度,并将其反射到室内。
通常这种板材由不锈钢制成。
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- 熟料 - 这种陶瓷材料由多孔粘土制成。它可以抵抗极端温度,不仅可以承受火灾,还可以承受严重的霜冻。
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- 瓷器 - 基于大理石、花岗岩和石英片的材料,含有盐和金属氧化物。保持加热到 100 度以上的能力不同,特点是耐湿性高。
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按孔隙率
根据毛孔的开放程度,有:
- 高达 3% - 超密;
- 高达 10% - 高密度;
- 高达 16% - 密集;
- 高达 20% - 压实;
- 高达 30% - 中等密度;
- 高达 45% - 低密度;
- 高达 75% - 高度多孔;
- 超过 75% 是超多孔的。
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形状和尺寸
耐火材料有不同的形状和尺寸:
- 楔形或直形 - 可以有小号、正常号或大号;
- 形状,简单,以及复杂 - 质量超过 60 公斤。
板材的需求量最大。 它们的功能目的取决于产品的尺寸和一组操作特性。 它们对于衬砌锅炉房、家庭壁炉、炉灶是必不可少的,它们对柱子、锅炉以及浴室和桑拿浴室的加热系统具有隔热性。它们起到保护屏的作用,提高设备整体及其各个部件的生产效果。
模具和粉末产品与仪器制造有关。它解决了根据规范调整操作模式的问题。未成型的原材料用于为铸造厂的员工制作衣服。
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应用
各类耐火材料广泛应用于工业领域。 他们涉及有色金属和黑色金属冶金——这一领域占一般耐热材料制成的产品的 60% 左右,以及陶瓷和玻璃的制造。 耐火组合物是制造酸和隔热材料的基础。它们内衬工业炉,以及其他带有明火的装置。
在日常生活中,此类产品已在壁炉和炉灶、烧烤炉和烟囱的布置中得到应用。 这些装饰材料广泛用于建筑物的建造和布置。它们用于装饰房间的天花板和墙壁。这样的解决方案大大提高了结构的防火安全性,因此它们被用于对防火安全要求更高的建筑物中。
重要的是要记住,大多数建筑耐火材料不能耐火,所以它们会燃烧。 配置耐热耐火制品。后者可以长时间承受近距离的明火源——它们在浴室和桑拿浴室的建造中有着广泛的需求。
耐热材料可以承受高温,但明火会破坏它们的结构。
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