Các loại vật liệu chịu lửa và lĩnh vực sử dụng chúng

Vật liệu chịu lửa có cấu trúc ổn định khi tiếp xúc với nhiệt độ cao, ngọn lửa và hóa chất. Chúng được sử dụng trong các nhà máy công nghiệp nơi chu kỳ sản xuất liên quan đến việc sử dụng các hiệu ứng nhiệt, cũng như trong các tòa nhà dân cư nơi lắp đặt các thiết bị sưởi ấm. Do các thông số hoạt động cao của chúng, các vật liệu này đặc biệt thích hợp cho bất kỳ cơ sở nào có yêu cầu về độ bền, độ tin cậy và an toàn.

Nhu cầu sử dụng các vật liệu chống cháy xuất hiện sớm nhất trong quá trình phát triển của loài người, khi con người học cách chiết xuất và sử dụng lửa. Dần dần, những vật liệu này trở thành cơ sở cho việc xây dựng các lò luyện thép, lò cao và các thiết bị gia nhiệt khác. Vào giữa thế kỷ 17. ở nhiều nước bắt đầu sản xuất gạch chịu lửa từ đất sét. Đến đầu thế kỷ 19. Các sản phẩm chống cháy được sản xuất tích cực ở các nước Châu Âu, và đến cuối thế kỷ này, các sản phẩm chịu lửa bắt đầu được sản xuất ở khắp mọi nơi trên lãnh thổ Nga. Vào giữa thế kỷ trước, sơn chống cháy và các chế phẩm chống cháy đã được phát minh, và các yêu cầu đối với sản phẩm chịu nhiệt chính thức được ghi trong GOSTs và SNiPs.

Đặc tính chính của các vật liệu đó là khả năng chống cháy. Chỉ số này xác định nhiệt độ tại đó sản phẩm bắt đầu biến dạng. Xét trên phương diện giá trị của nó, người ta coi hiệu quả của việc khai thác vật chất trong một số loại công việc nhất định. Ngoài ra, các đặc điểm khác được tính toán, cụ thể:

• các tính năng của hoạt động của vật liệu dưới ảnh hưởng của nhiệt độ cao;
• thay đổi hình dạng và vi phạm tính toàn vẹn khi tiếp xúc với nhiệt độ;
• Tính ổn định của kết cấu, được xác định bằng tham số của ứng suất nén cơ học trong quá trình gia nhiệt;
• lực của phản ứng với tác dụng của các dung dịch hóa học mạnh.

Thông thường, vật liệu chống cháy là vật liệu có thể chịu nhiệt từ 1580 đến 3000 độ C. Các vật liệu vẫn giữ được hình dáng và đặc tính vật lý khi tiếp xúc với nhiệt độ cao hơn được đánh dấu là siêu chịu lửa.

Bất kỳ sản phẩm chịu lửa nào đều được sản xuất trên cơ sở kết hợp giữa nguyên liệu nhân tạo và tự nhiên; vì vậy, nồng độ tối ưu của các thành phần khoáng và hóa học được lựa chọn.

Các sản phẩm chống cháy có thể được sản xuất với các hình dạng khác nhau và các đặc tính khác nhau. Có một số lý do cho sự phân loại của chúng.

Theo khả năng chống cháy, vật liệu được phân biệt:

• vật liệu chịu lửa thông thường - chịu được từ +1580 đến +1770 độ C;
• chịu lửa cao - lên đến 2 nghìn độ;
• sản phẩm có độ khúc xạ cao - lên đến 3 nghìn độ;
• siêu chịu lửa - phải chịu nhiệt trên 3 nghìn độ.

Có một số phương pháp cơ bản để đúc vật liệu chịu lửa:

• đúc lỏng;
• đúc từ các hợp chất mềm với quá trình ép bổ sung;
• đúc từ bột nén;
• cắt đá;
• phương pháp ép nóng;
• kỹ thuật ép nhựa nhiệt dẻo;
• đúc từ nóng chảy.

Một số loại nguyên liệu thô được sử dụng để tạo ra các sản phẩm chống cháy.

• Hữu cơ - Các loại sản phẩm này được làm từ nguyên liệu khoáng. Hầu hết các sản phẩm này đều có thể chịu nhiệt đáng kể. Ngoại lệ duy nhất là bọt polystyrene. Chúng có khả năng chịu lửa yếu, tuy nhiên, bạn có thể bố trí bếp có hệ thống sưởi yếu từ chúng.
• Vô cơ Là loại sản phẩm ấn tượng nhất với khả năng chống cháy đa dạng. Điều này bao gồm đá bazan và bông khoáng, sợi thủy tinh, đá trân châu và vermiculite.
• Tổng hợp - danh mục này bao gồm các sản phẩm amiăng (amiăng-xi măng hoặc các chế phẩm amiăng-vôi), cũng như các sản phẩm silica tạo bọt.

Một số loại vật liệu chịu lửa được phân biệt tùy thuộc vào thành phần hoạt chất chính.

• Vật liệu chịu lửa có chứa oxit nhôm thiêu kết thành khối được gọi là có tính axit - bazơ trong trường hợp này đạt 90% tổng khối lượng. Nhóm này bao gồm gạch mullite và gạch nung, được coi là giải pháp lý tưởng cho bếp và lò sưởi hoạt động bằng nhiên liệu tự nhiên.

• Magnesian - các sản phẩm như vậy được tạo ra từ các oxit của các kim loại khác nhau bằng cách nung kết khi nung nóng. Các khối có khả năng chống lại các dung dịch xâm thực và có thể chịu được nhiệt độ lên đến 2000 độ.

• Minerite - được sản xuất bằng nguyên liệu thân thiện với môi trường. Xi măng gia cường chiếm tới 90% thành phần. Khi nung nóng, các sản phẩm này sẽ tăng kích thước lên một chút, do đó, trong quá trình lắp đặt, bạn cần để lại các khe hở nhỏ giữa các lớp.

• Amiăng - Tấm và tấm làm bằng amiăng đã được sử dụng từ lâu trong xây dựng. Tuy nhiên, cách đây một thời gian, tác hại của amiăng đối với sức khỏe con người đã được xác định. Các chất tạo nên vật liệu là chất gây ung thư và dẫn đến các bệnh ung thư. Tuy nhiên, khả năng chống cháy của các sản phẩm này là rất cao. Vật liệu có thể chịu nhiệt lên đến 500 độ trong vài giờ mà không thay đổi độ bền và mật độ của nó.

• Superizole - vật liệu canxi silicat, nhẹ và dễ cắt. Superizol có thể chịu nhiệt lên đến 1000 độ, trong khi nó có tính dẫn nhiệt giảm. Vật liệu này đang được yêu cầu cho việc lắp đặt các vách ngăn và trang trí tường bảo vệ.

• Tấm kính magiê Là một vật liệu bao gồm magiê clorua, sợi thủy tinh và đá trân châu mở rộng với việc bổ sung các sợi tổng hợp. Có độ bám dính cao, độ dẫn nhiệt thấp, hơn nữa rất dễ gia công.

• Vermiculite - tấm dựa trên mica silicat trộn với các thành phần tổng hợp. Nó là một vật liệu thân thiện với môi trường và không độc hại, giữ nhiệt. Các nhược điểm bao gồm khả năng chống ẩm thấp, do đó, trong quá trình hoạt động, cần phải có thêm lớp bảo vệ khỏi nước.

• Màn hình kim loại - vật liệu chống cháy dạng tấm với bề mặt phản chiếu. Những sản phẩm như vậy không chỉ bảo vệ tường khỏi quá nhiệt mà còn cho phép bạn duy trì nhiệt độ thoải mái trong phòng, phản ánh nhiệt độ vào bên trong.

• Clinker - Chất liệu gốm này được làm từ đất sét mịn, xốp. Nó được phân biệt bởi khả năng chống lại nhiệt độ khắc nghiệt, khả năng chịu đựng không chỉ lửa mà còn cả băng giá khắc nghiệt.

• Đồ đá sứ - vật liệu dựa trên đá cẩm thạch, đá granit và vụn thạch anh với sự hiện diện của muối và oxit kim loại. Khác biệt ở khả năng chịu nhiệt từ 100 độ trở lên, đặc trưng là khả năng chống ẩm cao.

Tùy thuộc vào mức độ mở của lỗ chân lông, có:

• lên đến 3% - superdense;
• lên đến 10% - mật độ cao;
• lên đến 16% - đậm đặc;
• lên đến 20% - đầm chặt;
• lên đến 30% - mật độ trung bình;
• lên đến 45% - mật độ thấp;
• lên đến 75% - có độ xốp cao;
• hơn 75% là siêu xốp.

Vật liệu chịu lửa được cung cấp với các hình dạng và kích thước khác nhau:

• nêm hoặc thẳng - có thể nhỏ, bình thường hoặc lớn;
• có hình dạng, đơn giản cũng như phức tạp - nặng hơn 60 kg.

Nhu cầu lớn nhất đã được tiếp nhận bởi các tấm panel. Mục đích chức năng của chúng phụ thuộc vào quy mô và tập hợp các đặc tính hoạt động của sản phẩm. Chúng không thể thiếu để lót trong phòng lò hơi, lò sưởi gia đình, khối bếp, chúng có tác dụng cách nhiệt cho các cột, lò hơi, cũng như hệ thống sưởi ấm trong phòng tắm và phòng xông hơi khô. Chúng đóng vai trò như các tấm chắn bảo vệ và tăng hiệu quả sản xuất của thiết bị nói chung và các bộ phận riêng lẻ của nó.

Các sản phẩm từ khuôn và bột có liên quan đến việc chế tạo dụng cụ. Nó giải quyết vấn đề điều chỉnh chế độ hoạt động phù hợp với TU. Nguyên liệu thô chưa định hình được sử dụng để may quần áo cho nhân viên của xưởng đúc.

Tất cả các loại vật liệu chống cháy được sử dụng phổ biến trong các ứng dụng công nghiệp. Họ tham gia vào lĩnh vực luyện kim màu và kim loại đen - lĩnh vực này chiếm khoảng 60% các sản phẩm làm từ vật liệu chịu nhiệt nói chung, cũng như trong sản xuất gốm sứ và thủy tinh. Các hợp chất chống cháy là cơ sở để sản xuất axit và chất cách nhiệt. Chúng được lót bằng lò công nghiệp, cũng như các cơ sở lắp đặt khác với ngọn lửa trần.

Trong cuộc sống hàng ngày, các sản phẩm như vậy đã được ứng dụng trong việc bố trí lò sưởi và bếp, tiệc nướng và ống khói. Những vật liệu hoàn thiện này được sử dụng rộng rãi trong việc xây dựng và sắp xếp các tòa nhà. Chúng được sử dụng để bọc trần và tường trong phòng. Một giải pháp như vậy làm tăng đáng kể độ an toàn cháy của kết cấu, do đó chúng được sử dụng trong các kết cấu có yêu cầu cao hơn đối với PPB.

Điều quan trọng cần ghi nhớ là hầu hết các vật liệu chống cháy của tòa nhà không thể chịu được lửa, vì vậy chúng có thể cháy. Sản phẩm chịu nhiệt và chịu lửa được phân biệt. Loại thứ hai có thể chịu được nguồn lửa hở ở cự ly gần trong thời gian dài - chúng được yêu cầu rộng rãi trong việc xây dựng các phòng tắm và phòng xông hơi khô.