Что такое огнеупоры?
Огнеупорные материалы (огнеупоры) — это специальные материалы, которые производятся на основе природного минерального сырья. Они могут сохранять свои функциональные свойства без существенных изменений при высоких температурах в разнообразных условиях использования.
Огнеупорные материалы находят широкое применение в металлургических процессов (обжиг, отжиг, плавка, испарение и дистилляция), используются для конструирования разлисных печей, высокотемпературных блоков и агрегатов (реакторы, двигатели, конструкционные элементы и др) и т.п. сферах, где преобладают высокие температуры. Материалы, которые побывали в употреблении принято называть огнеупорным ломом, его часто используют в переработке.
Большая часть огнеупорных изделий производится в виде изделий просто формы (прямоугольный параллелепипед) и массой несколько килограмм. Это простая и универсальная форма нашла широкое применение при выполнении футеровки самой разной конфигурации.
Все огнеупорные изделия и материалы обладают повышенной прочностью при воздействии высоких температурах и химической инертностью. По своему составу огнеупорные материалы являются керамическими смесями тугоплавких оксидов, карбидов, силикатов, нитридов, боридов.
Классификация огнеупоров
Огнеупорные материалы бывают штучными изделиями (блоками) и неформованными. К последним относят наварочные материалы, мертели, засыпки и другие специальные набивные и формуемые массы, в том числе применяемые для производства огнеупорных бетонов и торкретирования. Огнеупоры разделяют по следующим признакам:
- Формы и размеры
- Способу формования
- Огнеупорность
- Пористость
- Химико-минеральный состав
- Область применения
Классификация по формам и размерам
- Прямые и клиновые нормальных размеров, малого и большого форматов
- Фасонные простые, сложные, особо сложные, крупноблочные, массой выше 60 кг
- Специальные: промышленного и лабораторного назначения (тигли, трубки и т.д.)
Классификация по способу формования
- Пиленые из естественных горных пород или из предварительно изготовленных блоков
- Литые, изготовленные способом литья из жидкого шликера, пеношликера и т.д.
- Пластичного формования, изготовленные из масс в пластичном состоянии машинной формовкой, с последующей допрессовкой
- Полусухого формования из порошков
- Плавленные литые из расплава, получаемого путём электроплавки
- Термопластичнопрессованные
- Горячепресованные
Классификация по огнеупорности
- Огнеупорные (огнеупорность от 1580 до 1770 °C)
- Высокоогнеупорные (от 1770 до 2000 °C)
- Высшей огнеупорности (от 2000 °C до 3000 °C)
- Сверхогнеупорные (более 3000 °C)
Классификация по пористости
- Особоплотные (открытая пористость до 3 %)
- Высокоплотные (открытая пористость от 3 до 10 %)
- Плотные (открытая пористость от 10 до 16 %)
- Уплотненные (открытая пористость от 16 до 20 %)
- Среднеплотные (открытая пористость от 20 до 30 %)
- Низкоплотные (пористость от 30 % до 45 %)
- Высокопористые (общая пористость от 45 до 75 %)
- Ультрапористые (общая пористость более 75 %)
Классификация по химико-минеральному составу
Следует различать кислые, нейтральные и основные огнеупоры. Более детальная классификация производится по их химическому составу:
- Кремнеземистые
- Алюмосиликатные
- Глиноземистые
- Глиноземоизвестковые
- Магнезиальные
- Магнезиально-известковые
- Известковые
- Магнезиально-шпинелидные
- Магнезиально-силикатные
- Хромистые
- Цирконистые
- Оксидные
- Углеродистые
- Оксидоуглеродистые
- Карбидкремниевые
- Бескислородные
Огнеупоры имеют очень широкий спектр применения, но всех их можно разбить на две основные группы, это огнеупоры (огнеупорные изделия, например, кирпич) общего назначения, и огнеупоры, спроектированные специально для какого-либо теплового агрегата.
Огнеупорные материалы применяются в металлургической, стекольной, сахарной, машиностроительной, химической промышленности, а также во всех других отраслях, где проходит работа с применением доменных, шахтных и вращающихся печей.