Огнеупорные материалы

Защитные покрытия потолков

Для термической защиты потолочного перекрытия обычно используются листы минеральной ваты с алюминиевой фольгой. Тепловая нагрузка на потолок невелика, поэтому выбор материала определяется противопожарными характеристиками.

В узле прохода трубы дымохода через перекрытие выполняют заделку огнеупорной засыпкой, можно использовать керамзит или гранулированный вермикулит. Для парилок и построек бани, в которых обогрев реализуется электрическими ТЭНами, потолок облицовывают термостойким гипсокартоном или минеритом.

Пропитка для полков

Большинство декоративных и пропиточных материалов для лавок изготавливается на органической лаковой или масляной основе. За исключением кремнийорганики, они горючие и огнеопасные, поэтому полочки и лавочки, доски для пола пропитывают защитными солями и тщательно высушивают, перед тем как пропитать маслом или термостойким полиуретановым или акриловым лаком.

После обработки поверхность нужно тщательно сушить для сохранения огнеупорных качеств

Часто для повышения огнестойких характеристик полок используют комплексные препараты от «Тиккурила или «Белинка», в состав которых входят специальные ингибиторы, снижающие воспламеняемость древесины. При этом часть полок, которая не используется для сидения, допускается пропитывать огнеупорными силиконовыми маслами.

Форма и структура

В зависимости от агрегатного состояния и формы продукта огнеупорные материалы делятся на несколько видов.

• Плиточные – производятся в виде матов, бывают разного размера. Удобны для строительных работ.
• Жидкие вспенивающиеся. Засыхают после нанесения на необходимый участок. Используются при строительстве вентиляций, изоляции трубопроводов.
• Сыпучие. Используют как примесь к другим веществам. Обычно применяются при внутренней отделке, например – теплого пола.
• Каркасный. Используется в инженерной изоляции при строительстве крупных объектов.
• Рулонный. Удобен в использовании, позволяет обернуть любую конструкцию.

Формованные и неформованные огнеупорные материалы

Огнеупорные изделия могут быть формованными и неформованными.

Неформованные огнеупоры — огнеупоры, изготовленные без определенных форм и размеров в виде кусковых, порошковых и волокнистых материалов, а также паст и суспензий. Неформованные огнеупорные материалы обычно упрочняют введением минеральных (например, жидкое стекло) или органических (полимеры) связующих.

К ним относят металлургические заправочные порошки, заполнители и мелкозернистые компоненты для огнеупорных бетонов, огнеупорные цементы, бетонные смеси и готовые к применению массы, мертели, материалы для покрытий (в т.ч. торкрет-массы), некоторые виды волокнистых огнеупоров.

Неформованные огнеупоры могут быть сухими, полусухими, пластичными и жидкотекучими.

Неформованные огнеупоры применяют для выполнения и ремонта футеровок сталеразливочных ковшей (набивные и наливные кремнеземные, высокоглиноземные и магнезиальные массы); конвертеров (торкрет-массы), нагревательных и обжиговых печей (шамот, и высокоглиноземные массы), индукционных печей (корундовые и периклазовые массы), коксовых печей (обмазки), подин мартен, и электродуговых печей (заправочные порошки) и т. д.

Формование огнеупорных материалов проводят методами полусухого и горячего прессования, пластического формования, литья (вибролитья) из текучих масс или расплава материала, а также распилом предварительно изготовленных блоков или горных пород.

Формованные огнеупоры применяют для изготовления огнеупорных кладок стен, сводов, подов и других конструкций коксовых, мартеновских и доменных печей, печей для выплавки различных сплавов, при футеровке ядерных реакторов, МГД-генераторов, авиационных и ракетных двигателей; неформованные — для заполнения швов при кладке формованных огнеупоров, нанесения защитных покрытий на металлы и огнеупоры.

По характеру термической обработки различают безобжиговые и обожженные огнеупорные материалы.

Безобжиговые огнеупоры — изделия из огнеупорных материалов и связки, приобретают требуемые свойства при сушке < 400°С (после нагрева изделий от 400 до 1000°С их называют термообработанными). Связкой могут быть глины, керамические суспензии, растворы фосфатов, щелочные силикаты (жидкое стекло), смолы термопластичные и термореактивные, эластомеры и другие безобжиговые огнеупоры по прочности и пластичности не уступают, а по термостойкости превосходят обожженные огнеупоры.

Наиболее широко применяют следующие безобжиговые огнеупоры: кремнеземистые бетонные блоки (для нагревательных колодцев), шамот и высокоглиноземные (для обжиговых агрегатов), магнезиальноизвестковые на смоляной (пековой) связке (для сталеплавильных конвертеров) периклазовые и периклазохромитовые (для сталеразливочных стаканов), магнезиальные в стальных кассетах.

Для обожженных огнеупорных материалов температура обжига превышает 600 °С и определяется достижением необходимых физико-химических свойств материала. Обжиг огнеупорных материалов проводят в плазменных или электрических печах периодического или непрерывного действия — камерных, кольцевых, туннельных, шахтных и др.

Другие важные свойства огнеупорных материалов — пористость, термическая стойкость, теплопроводность, температура начала деформации под нагрузкой и химическая стойкость в различных средах.

По пористости (объемной доле пор в %) различают:— особоплотные огнеупорные материалы (пористость менее 3%),

— высокоплотные (3-10%),— уплотненные (16-20%),— материалы повышенной пористости (20-30%),— легковесные (45-75%) — огнеупоры с высокой (45-85%) пористостью. В зависимости от сырья изготовления, бывают шамотными, динасовыми, глиноземными и другими.— ультралегковесные (75-90%), к которым обычно относят волокнистые огнеупорные материалы.

По химико-минеральному составу огнеупоры делят на типы (кремнеземистые, алюмосиликатные, глиноземистые, глиноземоизвестковые, магнезиальные, известковые, хромистые, цирконистые, оксидные, углеродистые, карбидкремниевые и бескислородные), на типы на группы. При композиционном составе в наименовании огнеупоров на первое место ставится преобладающий компонент (например, периклазохромитовые и хромитопериклазовые).

Это интересно: Противопожарная лента: виды, требования, применение

Огнеупорный материал для помещений с разными нагревательными элементами

Защитные материалы для бани

Для того, чтобы стены бани приобрели огнеупорные свойства, производится их отделка жаростойкими материалами. К ним относятся:

• Пирог из слоя теплоизоляции и металлического отражающего покрытия;
• Листы огнестойкого гипсокартона;
• Минеритовые плиты;
• Листы суперизола;
• Листы нержавеющей стали (сравнительно дорогостоящий вариант);
• Стекломагнезитовая плита, обладающая повышенной влагостойкостью;

На рынке строительных материалов существует 2 разновидности СМЛ плит – с ламинированным покрытием и без него.

Силикатно-кальциевые листовые материалы. Обладает всеми свойствами СМЛ плит, однако в сравнении с ними такие листы менее прочные;
Терракотовая плитка.

Для облицовки камина

Основным листовым каминным материалом является огнестойкий гипсокартон.

Однако, чаще применяется отделка огнестойкой плиткой. Помимо своих защитных свойств, она обладает отличными декоративными свойствами, благодаря чему можно достигнуть эстетичности и ощущения уюта в помещении.

Виды каминной плитки:

• Терракотовая. К многочисленным положительным качествам этого материала относится высокая способность отдавать тепло, что является отличным показателем отделочного каминного материала;
• Изразцы. По свойствам схожи с терракотой. Основным отличием является сложный декоративный рисунок на фронтальной поверхности штучного элемента, который часто наносится вручную;
• Клинкерная плитка. Отличается простотой монтажа и ухода;
• Керамогранит. Имеет повышенную устойчивость к образованию трещин. По своим характеристикам схож не только с глинистыми материалами, но и с гранитом;
• Майолика. Ее основой служит терракотовая плитка, которая в ходе изготовления покрывается дополнительным слоем глазури.

Основные правила выбора подходящей огнеупорной плитки для камина:

• Материал должен быть влагостойким;
• Устойчивым к резким перепадам температур;
• Минимальное количество пор позволит прослужить плитке дольше;
• Оптимальная толщина штучного элемента – 8 мм;
• Плитка с маркировкой «А» более качественная, нежели «В»-элементы.

Материалы для футеровки доменных печей

Футеровка доменных печей – внутренняя огнеупорная оболочка, защищающая основной корпус от перегрева.

Выполняется с использованием вермикулитовых плит каолинового картона или бумаги.

Помимо листового материала могут встречаться футеровки с применением следующих материалов:

• Шамотный кирпич;
• Базальтовое волокно;
• Обтесанный камень (кварц, песчаник, конгломерат);
• Шамотные или муллитовые растворы.

Инструкция по укладке огнеупорного кирпича в печи:

Отделка стен под котел

Для обшивки стеновых конструкций около нагревательного котла используются следующие листовые материалы:

• Огнеупорный гипсокартон;
• Листы, с основой из ксилолитного волокна.

Отделка стен под печь

Производится с применением следующих листовых материалов:

• Металлических экранов;
• Светоотражающих обшивок из прокатных листов нержавеющей стали;
• Минерита;
• Огнеустойчивого гипсокартонного листа;
• Стекломагниевого плитного материала.

Обеспечение защиты стеновых конструкций от пагубного воздействия высоких температур – обязательное мероприятие, которое может производиться великим множеством способов. Монтаж штучных и листовых элементов не отнимет слишком много времени и средств, однако позволит прослужить отапливаемому помещению значительно дольше.

Производство ОЛМ

Производство огнеупорных материалов начинается с подготовки сырья. Часто рабочие вручную выбирают из него загрязнения и примеси. Далее сырье размельчают и просеивают. Затем порошок и добавки смешивают в строго определенных дозировках. Смесь форматируют, сушат в естественных или специальных условиях, обжигают.

Шамотный жаропрочный кирпич Огнестойкая продукция различается по видам сырья:

• Органические компоненты. Такие продукты производятся из минерального сырья, они способны выдерживать значительные температуры. Но не все виды. Например, пенополистиролы характеризует невысокий показатель стойкости к нагреву и огню, но из них можно сложить печь или камин с невысоким нагревом.
• Неорганические компоненты. Это самая большая группа продукции, диапазон огнеупорности которых велик. В категорию входят минеральные и базальтовые плиты, стекловолокно, ячеистые бетоны, вермикулиты, сотопласты, перлиты. Стоимость таких изделий не высока – от 300 рублей за 1 м2.
• Композитные составы. К этой группе можно отнести продукты на основе асбеста: асбестоизвестковые и асбестоцементные материалы. Сюда же относят вспененные кремнеземные продукты и некоторые другие.

Виды огнеупорных плит

Сейчас в строительных работах применяется много различных теплоизоляционных материалов.

Наиболее популярные негорючие отделочные плиты, различающиеся по типу сырья:

СКЛ-панели. Негорючие листовые материалы, состоящие из силикатно-кальциевого наполнителя. Легкие, прочные, плотные, нетоксичные. Имеют специальную пропитку, гладкую поверхность, не впитывают влагу. Плиты хорошо поглощают посторонние шумы, могут использоваться как утеплитель, на их поверхности не образуется плесень. Есть панели, которые имеют декоративный внешний слой, и простые листы, требующие дополнительной отделки. Монтаж плит простой, его можно провести самостоятельно. Панели подходят для жилых (квартира, дом, дача, офис, баня) и нежилых (склад, мастерская, гараж) помещений. Такими плитами отделывают потолки, полы, фасады, кровли, стены. Стекломагнезитовый лист. Производится на основе оксида магния со специальными добавками и стекловолоконным двусторонним армированием. Может использоваться как черновая или финишная отделка. По характеристикам этот материал похож на СКЛ-панели, но он более жесткий и прочный, способен выдерживать большие нагрузки. Огнеупорный гипсокартон, обработанный специальными огнезащитными составами. Его легко отличить от других видов, т.к. поверхность листа имеет розовый оттенок. Защитные характеристики у него ниже, чем у вышеперечисленных видов. Он выдерживает действие открытого огня только 20 минут, но является очень популярным среди покупателей из-за доступной цены. Этот вид панелей нуждается в дополнительной отделке, так как не имеет декоративного покрытия. Стеклообои. Современный пожаробезопасный материал, изготавливается из стекловолокна. Полотна имеют разнообразную фактуру, выглядят эстетично. Производители предлагают готовые варианты и рулоны под покраску. Обои прочные, огнеупорные, не боятся влаги, ультрафиолета и механических повреждений, не деформируются.

Минеральная вата. Негорючий отделочный материал, выпускается в рулонах или плитах. Используется для защиты перекрытий, кровли и несущих стен здания, может обеспечить дополнительную тепло- и звукоизоляцию. Гипсовые (гипсоволокнистые, гипсовиниловые) панели. В основе — гипс с различными добавками. Защитное покрытие надежное, долговечное. Эти панели можно мыть, они подходят для жилых и нежилых помещений. Монтаж производится на металлический каркас

Плиты имеют несколько недостатков: хрупкие и тяжелые, требуют осторожной транспортировки, их не рекомендуется использовать в слишком влажных помещениях, сложно разрезать материал, край нужно зачищать. Цементно-стружечные плиты

В их составе — цемент, древесные стружки и различные добавки

Панели применяются для внутренних и наружных работ, ими можно обшить стены, пол, потолок. Материал плотный, прочный, имеет гладкую поверхность, не впитывает влагу, выдерживает перепады температур. Отбойная доска. Негорючая панель, покрытая прочным пластиком, края отделаны кромкой. Экологически чистый и прочный материал, легко моется. Декоративная внешняя сторона может быть любого цвета. Панель выглядит эстетично, не требует дополнительной облицовки. Вермикулитовые плиты ПВТН. Изготавливаются на основе вспененного вермикулита. Прочные, огнестойкие, экологичные. Могут служить дополнительной тепло- и шумоизоляцией. Фибролитовые плиты. Состоят из древесного волокна (остатки деревообрабатывающей промышленности) и вяжущего вещества. Плита многослойная, пропитана цементом, имеет небольшой вес. Экологически чистая, безопасная, прочная. Ее легко монтировать, распиливать на части, она подходит для защиты любого помещения.

Фибролитовая плита – один из оптимальных вариантов

Негорючие материалы для отделки стен по внешнему виду делятся на три типа:

1. Наборные плиточные. Негорючие плиты для стен имеют квадратную форму. Их не нужно резать. Можно комбинировать различные оттенки и фактуры в отделке или сочетать их с другими материалами. Остается меньше отходов, можно точно рассчитать нужное количество материала и не покупать лишнего, но при монтаже на поверхности будет много стыков, которые придется декорировать.
2. Листовые. Имеют форму прямоугольника, могут быть различного размера. Листы позволяют проводить работы в короткие сроки. На поверхности получается меньше стыков.
3. Наборные реечные. Похожи на вагонку. Их можно комбинировать между собой и с другими материалами. Монтаж более трудоемкий и занимает больше времени.

Формы и размеры

Огнеупорные материалы предлагаются в разных формах и размерах:

• клиновые либо прямые – могут иметь малые, нормальные или крупные размеры;
• фасонные, простые, а также сложные – с массой свыше 60 кг.

Наибольшую востребованность получили листовые панели. Их функциональное предназначение зависит от габаритов и набора эксплуатационных характеристик продукции. Они незаменимы для футеровки котельных, домашних каминов, печных блоков, является теплоизоляционным для колонок, котлов, а также отопительных систем в банях и саунах. Выполняют роль защитных экранов и повышают производственный эффект оборудования в целом и его отдельных частей.

Формовочная и порошкообразная продукция актуальна в приборостроении. Она решает задачу регулировки эксплуатационного режима в соответствии с ТУ. Неформованное сырье идет на изготовление одежды сотрудников литейных цехов.

Применение пропитки

Существует абсолютно другой подход к производству огнестойких материалов, основанный на обработке любых полотен специальными антипиреновыми составами.

Антипирены известны способностью подавлять процессы горения, широко применяются для обработки древесной и другой строительной продукции.

Технология производства негорючих пропитанных тканей хорошо отработана, требует небольших затрат, что обуславливает доступную цену на негорючие материалы. Однако у таких тканей есть недостатки, которые заключаются в том, что антипирены сохраняют свое действие только на протяжении года. По истечении этого срока пропитку нужно проводить повторно.

Фиксирование антипиреновых соединений на основе не всегда происходит равномерно, из-за чего могут образовываться пятна или разводы. Иногда поверхность покрывается как будто маслянистым налетом. При стирке огнезащитные компоненты вымываются еще быстрее, поэтому повторное пропитывание нужно будет проводить чаще.

Качественные негорючие текстильные изделия продаются при обязательном наличии сертификата, в котором указаны основные показатели испытаний, допустимый для эксплуатации температурный интервал, масса, размеры изделия, способы хранения и ухода.

Назначение

Тканевые материала на основе асбеста, из-за его канцерогенных свойств, уже практически не используются при производстве огнезащитных элементов спецодежды пожарных, металлургов, но широко применяются в качестве асбестотехнических, огнестойких теплоизоляционных изделий, в том числе в условиях агрессивных химических сред.

Полиэфирные, а также некоторые разновидности арамидных огнестойких тканей служат исходным материалом изготовления для штор, используемых для сцены театров, клубов; для ресторанов, гостиниц. Везде, где постоянно или регулярно находится много людей, существует возможность контакта драпировок, портьер, занавесов с источниками зажигания.

На эту тему ▼

Огнезащитная пропитка: требования и порядок обработки материалов

Мебельные производства также используют такие виды огнестойких тканей в качестве обивки мебели, которую невозможно поджечь упавшей тлеющей сигаретой.

Для рукавиц, входящих в комплекты специальной одежды пожарных, работников горячих цехов металлургических, энергетических производств, используют углеродные, кремнеземные, базальтовые стойкие к огню материалы, а также стеклоткани, являющиеся поверхностным слоем как средств для защиты рук, так и спецодежды в целом.

Специальная одежда, костюмы с огнезащитной обработкой изготавливаются также из льняных, хлопковых тканей высокой плотности, толщины материала.

Используются газо-электросварщиками, кузнецами, работниками котельных, горячих цехов других производств.

Как изготовить своими руками?

Специалисты выделяют несколько типов термоклея, которые можно изготовить самостоятельно в домашних условиях. Все они обладают разным составом и свойствами.

Глиняный состав

Этот раствор включает в себя наполнитель, воду и глину. Чаще всего глиняный термоклей применяется для возведения печных конструкций.

Для облицовки он практически не используется. Это связано с воздействием высокой температуры на структуру глины, на которой в таком случае возникают трещины.

Чтобы предотвратить разрушение материала, можно воспользоваться наполнителями в виде древесной стружки, сечки или песка.

Состав смеси зависит от степени жирности используемой глины, которая, в свою очередь, зависит от количества песка. Если песчаной составляющей в глине меньше 15%, она получится слишком жирной. В норме сырье должно содержать 15-20% песка.

Для определения жирности можно воспользоваться следующими способами:

1. Помять глину в руке. Если она жирная, то песчаные крупинки не будут ощущаться между пальцами.
2. Скатать шарик из сырья и высушить его. Жирная глина покроется трещинами. Если шар сохранит шаровидную форму, значит, сырье тощее.

Наполнитель вместе с глиной добавляется в смесь в пропорции 1:4 (если используется жирное сырье), 1:25 (если берется тощая глина) и 1:3 (для нормального материала). От количества и качества сырья в составе смеси будет зависеть ее жаропрочность.

Эксперты советуют добавлять в глинистый термоклей небольшое количество соли.

Для повышения термостойкости раствора в него можно добавить шамотный порошок. Эта рекомендация пригодится тем, кто будет использовать для отапливания древесный уголь.

Цементно-глиняная смесь

Смесь готовится из песка (¾ части), мела, глины и цемента (по ¼ части). Готовый состав отличается высокими адгезионными свойствами.

Цемент сначала тщательно перемешивается с другими ингредиентами без применения глины. После этого в приготовленную субстанцию добавляется глинистая пульпа.

После перемешивания в массу можно добавить немного жидкого стекла. Готовый клей подходит для отделки поверхностей изразцами и крупногабаритными плитами.

Для укладки обыкновенной плитки желательно использовать более простые растворы на основе песка, цемента, глины и небольшого количества соли.

Известковый раствор

Эта смесь готовится из песка и извести в пропорции 3 к 1. К недостаткам такого термоклея можно отнести продолжительное сохранение влажности в помещении, где он был использован.

Кроме того, этот жароустойчивый раствор нежелательно применять для установки плитки на печные конструкции.

Если известковая смесь будет наноситься на известковое покрытие, его желательно сбить для предотвращения отслоения вновь нанесенного слоя.

Цементный раствор

Цементный состав чаще всего применяется для отделки плиточными элементами горизонтальных поверхностей. Когда он высыхает, его прочность становится меньше, чем у глиняной смеси, поэтому цементный термоклей применяется для отделки оснований, которые не подвержены регулярной нагрузке.

Состав приготавливается из 3 частей песка и 1 части цемента. Перемешивать его рекомендуется с помощью строительного миксера.

Следует учитывать, что цементный раствор оперативно усаживается, поэтому его нужно постоянно помешивать.

Эксперты рекомендуют на 1 ведро раствора добавлять не более 100 г порошка. Укладка мозаики или камня на такой термоклей может негативно отразиться на внешнем виде будущего покрытия.

Гипсоволокнистый лист

Гипсоволокнистые листы (ГВЛ)  получают способом полусухого прессования смеси гипса с целлюлозной макулатурой, характеризуются они отличными техническими и эксплуатационными свойствами. Эти листы обладают прочностью, хорошей степенью огнеупорности.

Гипсоволокнистые листы универсальны в применении, пользуются популярностью и востребованностью в строительстве и отделочных работах. С их помощью возводят межкомнатные перегородки, делают стяжку полов, монтируют подвесные и уровневые потолки, облицовывают стены. Везде они незаменимы, как огнезащита любых конструкций. Пользователи ценят ГВЛ как облицовочный материал, с которым обшивают деревянные поверхности, за невысокую стоимость и огнестойкость.

Использует [ редактировать ]

Огнеупорные материалы полезны для следующих функций:

1. Служит тепловым барьером между горячей средой и стенкой вмещающего сосуда.
2. Выдерживание физических нагрузок и предотвращение эрозии стенок сосудов из-за горячей среды
3. Защита от коррозии
4. Обеспечение теплоизоляции

Огнеупоры имеют множество полезных применений. В металлургической промышленности огнеупоры используются для футеровки печей, обжиговых печей, реакторов и других сосудов, которые удерживают и транспортируют горячие среды, такие как металл и шлак. Огнеупоры имеют и другие высокотемпературные области применения, такие как огневые нагреватели, установки водородного риформинга, установки первичного и вторичного риформинга аммиака, печи крекинга, коммунальные котлы, установки каталитического крекинга, воздухонагреватели и печи для серы.