Огнеупорные материалы

Огнеупоры – это материалы, которые способны выдерживать высокие температуры и агрессивные среды, при этом не разрушаясь под действием процессов, которые происходят в тепловых агрегатах. Огнеупорные материалы состоят из огнеупорных глин и каолинов.

Классификация, свойства и характеристика огнеупорных материалов

Существует несколько классификаций, которые разделяют огнеупорные материалы на группы и подгруппы в зависимости от свойств и состава. По способу получения выделяют 2 основные группы огнеупоров: спеченные и плавленые.

Спеченные огнеупоры представляют собой состав из грубой керамики, которые получаются путем спекания мелких частиц огнеупорных материалов. Они характеризуются неоднородной структурой (реликтовой обломочной) и зернистым «черепком». Часто они выглядят как кирпич.

Плавленые огнеупоры получаются литьем из расплава тех же материалов, что и в предыдущем случае, но в итоге они имеют более однородную структуру, не зернисты. Они имеют меньший объем, не рассыпаются и в целом более качественны за счет структуры.

По химическому составу различают 4 группы огнеупоров:

  1. кремнеземистые (динасовые, динасовые с примесями, кварцевые, лешательеритовые);
  2. алюмосиликатные (полукислые, шамотные, высокоглиноземистые);
  3. основные (магнезиальные, магнезиально-шпинелидные, магнезиально-силикатные, магнезиально-известковистые, известковистые);
  4. цирконистые.

Огнеупорные теплоизоляционные материалы

Теплоизоляционные огнеупорные материалы характеризуются слабой теплопроводимостью. Это свойство достигается за счет структуры – теплоизоляторы очень пористые. В зависимости от способа производства микроструктура может быть ячеистой, зернистой, волокнистой, пластинчатой или смешанной. Используются они чаще всего для кладки при строительстве печей и каминов.

Это дает возможность снижать теплопотери и за счет этого накапливать тепло. Теплоизоляционные огнеупоры используют не только для кладки бытовых печей, но и производственных. Как раз во втором случае за счет снижения теплопотерь повышается эффективность работы печи, сокращается полный цикл производства и, как следствие, повышается эффективность и производительность.

Керамические огнеупорные материалы и изделия

Керамические огнеупорные изделия – это, как правило, изделия, выжженные из глин и других силикатных масс.

К строительным изделиям из керамики относятся не только кирпич и отделочные материалы, это большая группа, в  которую входят:

  • канализационные и дренажные трубы,
  • черепица;
  • тротуарные и дорожные плиты;
  • санитарно-техническая и кислотоупорная керамика.

Широкое распространение в строительстве керамические изделия получили, благодаря таким характеристикам, как:

  • водонепроницаемость;
  • огнестойкость;
  • полное отсутствие токсичности;
  • кислотостойкость;
  • высокие художественно-декоративные качества;
  • долговечность.

За счет этого керамические огнеупорные и теплоизоляционные изделия сохраняют свои функциональные свойства в разнообразных условиях службы при высоких температурах.

Огнеупорные листовые материалы

Листовые огнеупорные материалы также применяются при строительстве печей и каминов. Они используются, для того чтобы прилегающие к камину по бокам стены не перегревались и не спровоцировали пожар.

К таким материалам относят асбест и металл. Первый используется для облицовки огнестойких стен, поскольку выдерживает продолжительный прогрев до 500 градусов, не разрушаясь и не деформируясь. Стальными пластинами обшиваются области вокруг печной дверцы. Из листовых материалов изготавливаются защитные экраны для топочных конструкций. Они способны снижать температуру поверхности печи на 100 градусов, чем значительно повышают пожаробезопасность.

Огнеупорные строительные материалы

Большинство строительных материалов не может сопротивляться открытому огню, по крайней мере, долгое время. Это связано с их составом и тем, что к материалам для строительства жилых домов предъявляются достаточно высокие требования экологичности, поэтому они физически не могут отвечать этим двум требованиям одновременно. Но зато есть возможность повысить их пожаробезопасность, что прописано в ГОСТе с указанием требований. К огнеупорным строительным материалам можно отнести только огнеупорный кирпич и стекло.

Огнеупорный кирпич

Из огнеупорного кирпича строятся печи, камины, печные трубы и дымоходы. Поскольку он стоит дороже обычного кирпича, им выкладывается только та поверхность, которая непосредственно соприкасается с огнем. Таким образом, создается защитная оболочка, которая не позволяет основному материалу разрушаться при сильном и продолжительном нагревании. Огнеупорный кирпич обладает высокой жаростойкостью и теплоизоляцией и, соответственно, низкой теплопроводностью.

Огнеупорное стекло

Огнеупорное стекло называется закаленным. Это листовой материал, который получают постепенным нагреванием до температуры закалки, а потом резко, но равномерно, снижают температуру. Термостойкое стекло выдерживает не только очень высокие температуры, не разрушаясь, но и не боится резких перепадов. Этот материал обладает повышенной устойчивостью к механическим воздействиям, а при раскалывании распадается на мелкие осколки с тупыми гранями. Поэтому гораздо безопаснее – огнеупорным стеклом намного сложнее порезаться.

Жаростойкое стекло делится на классы в зависимости от веществ, которым оно способно противостоять:

  • класс Е — служит защитой от горячего газа и огня; плавится при крайне длительном термическом воздействии;
  • класс І — предназначено для защиты от высоких температур;
  • класс R — характеризуется достаточно высокой устойчивостью к термическому воздействию;
  • класс W — тугоплавкое стекло, которое не предназначено для защиты от огня.

Огнеупорное стекло используется для остекления автомобильных окон, изоляторов психиатрических больниц и мест заключения, для изготовления химической посуды. В быту чаще требуется жаростойкая способность, поэтому из закаленного стекла делают дверцы каминов.

Применение огнеупорных материалов

Огнеупорные материалы обычно применяются на производстве в черной и цветной металлургии (на эту отрасль приходится до 60% продукции огнеупорного производства), при изготовлении стекла, керамики. Из огнеупорных материалов делают тепло- и кислотоизоляторы. Огнеупорами облицовывают производственные и бытовые печи, камины и другие конструкции с открытым огнем. Из жаростойкого стекла изготавливают защитные термоэкраны.

Огнеупорный материал для бани

Для строительства бани используется материал, способный выдерживать многократное нагревание и охлаждение. Перед сооружением банных каменок и печей для нагрева воды, необходимо заготовить специальный огнеупорный кирпич. Многое зависит от вида печи.

Для каменок лучше подойдут природные камни с теплоизоляционными свойствами:

  • жадеит;
  • серпентинит;
  • талькохлорит.

Для оборудования самой топки применяют искусственные огнеупорные материалы.

Огнеупорные материалы для печей и каминов

Для печей и каминов используются листовые материалы или огнеупорный кирпич. Бытовые условия, которые должны выдерживать такие материалы, гораздо более щадящие по сравнению с промышленными, поэтому слишком повышенные требования к ним не предъявляются.

Достаточно того, чтобы они могли предотвратить возгорание и защитили от вреда здоровью человека. Поэтому используется обычный огнеупорный кирпич, изготовленный из огнестойких глин и керамических материалов. Для защитных экранов используются стальные листы или жаропрочные стекла.

Огнеупорные материалы для стен вокруг печей

Облицовка стен вокруг печей предусмотрена правилами техники пожарной безопасности. Из-за очень близкого расположения этой области к печи и продолжительного поддержания высокой температуры (по сути, открытому огню) стены могут нагреться до такой степени, что произойдет пожар. И это не говоря о том, что если близко находиться возле такой стены, можно запросто получить сильнейший ожог.

Сегодня для обшивки стен вокруг печей в качестве основного материала используется огнестойкий гипсокартон. Это листовой или плитный материал, который обладает повышенной пожаро- и огнестойкостью и армирован стекловолокном. Иногда используются огнеупорные минеритовые плиты, состоящие из цемента и минерального волокнистого материала (не асбеста) или стальные листы.

Футеровка и отделка огнеупорными материалами

Футеровка представляет собой облицовку защитными огнеупорными материалами. Она защищает конструкции не только от огня и высоких температур, но и от механических, физических, а иногда и химических воздействий. Чаще всего футеровке поддаются топки печей, отдельные части водонагревательных и паровых котлов.

Отделка огнеупорными материалами больше характерна для облицовки домашних печей и каминов, а также стен вокруг них. Поскольку материал должен не только выполнять свои непосредственные функции, но еще и декоративные, традиционно он имитирует природный камень или обычный кирпич. Облицовка может быть из жаропрочной керамики, керамогранита. Состоит из смеси природных материалов с теплоизоляционными свойствами.

Производство, изготовление огнеупорных материалов

Общая технология производства огнеупоров состоит из нескольких стадий. На начальной стадии проводится подготовка сырья и его очистка от посторонних примесей. Затем сырье измельчается, просеивается, смешивается в строго определенных пропорциях. Далее, изделиям придается форма (чаще всего кирпича, который по размерам чуть меньше красного или силикатного). Затем, идет – сушка и обжиг. После получения готовой продукции, еще проводится отбраковка некондиционных изделий, которые могут повторно использоваться, как огнеупорный лом.

Футеровочные работы проводятся посредством нанесения на внутреннюю поверхность изделия специального материала, который обладает огнестойкими свойствами и стойкостью к истиранию. Огнеупоры обладают множеством качеств, которые необходимы для продления срока службы изделий. К этим качествам можно отнести повышение теплостойкости и огнестойкости материала. Подобные огнеупоры хорошо переносят различные химические воздействия и являются отличным изоляционным материалом, а также обладают минимальной электропроводностью.

Производители и поставщики огнеупорных материалов

Среди мировых производителей, предлагающих термостойкие и огнеупорные материалы для промышлености и бытовых целей, можно выделить компании:

  • Calderys;
  • RHIRefractories;
  • Magnesita Refratarios.

Для массового строительства на российском рынке применяют кирпич отечественного производства и другие огнеупорные материалы, которые практически не отличаются от иностранных аналогов, а иногда и превосходят.

Например, при производстве огнеупорных материалов ООО «Огнеупор» включает три цеха: цех шамотных изделий, цех специзделий и цех магнезиально-доломитовых огнеупоров. ЗАО «КЭМП» специализируется на розничной и оптовой поставке огнеупорных материалов по России и со склада в Москве.

Среди крупных отечественных производителей можно отметить:

  • ООО «Сухоложский огнеупорный завод»;
  • ОАО «Голицынский керамический завод»;
  • ЗАО «Борский силикатный завод»;
  • ООО «Кирпичный завод «Новомосковскогнеупор»;
  • АО «Боровичский комбинат огнеупоров».

Заводы огнеупорных и абразивных материалов

Заводы по производству абразивных и огнеупорных материалов в России достаточно распространены. Они построены в Екатеринбурге (частное предприятие), Челябинске (больше специализируется на изготовлении абразивов), городе Волжском Волгоградской области. Многие предприятия не только в России пользуются продукциями этих предприятий. Заводы занимаются не только производством, но и поставками своей продукции.

Компании, у которых можно купить оптом огнеупорные материалы

Основными производителями огнеупоров на территории бывшего Советского Союза являются Россия и Казахстан.

В Казахстане в настоящее время ведущими производителями и дилерами огнеупорных материалов являются компания «PTS Engineering» в Алматы и «Романовский кирпичный завод» по производству керамического кирпича в Астане.

В России – это:

  • завод «Промкомплект» в Перми специализируется на создании абразивного инструмента и керамогранита (помимо большого ассортимента другой продукции);
  • «Первая металлургическая корпорация» в Краснодаре кроме производства металлопроката и железобетонных изделий, занимается изготовлением огнеупорного кирпича, теплоизоляции, абразивного инструмента и материалов, пожарного оборудования;
  • компания «Стеклопрот», осуществляющая оптово-розничную продажу огнеупорного стекла и стеклокерамики для каминов и печей немецкой фирмы Robax.

Поставку огнеупорных материалов можно заказать на заводах-изготовителях. Кроме того, строительные заводы и дилеры крупных предприятий, предлагающие огнеупорную продукцию оптом, есть в каждом регионе страны.