Теплоизоляционные материалы

Применяются для кладки наружных слоев стен печи с целью уменьшить потери тепла через кладку. В соответствии с этим теплоизоляционные материалы должны иметь как можно более низкую теплопроводность и удельную теплоемкость. Наряду с достаточной огнеупорностью и строительной прочностью эти материалы применяются в виде отдельных изделий (кирпичи различной формы, листы, полосы и т. д.) или в виде сыпучих сред, применяемых для засыпок.

Различаются естественные и искусственные теплоизоляционные материалы.

К естественным относятся диатомит, трепел, асбест.

Диатомит и трепел являются пористыми осадочными породами, образовавшиеся из остатков доисторических водорослей и простейших морских организмов. Их состав описывается формулой . Используются в сыром и обожженном виде, как порошок для засыпки сводов печей и для изготовления кирпича на глинистой связке для теплоизоляции стен печи. Предельная температура применения - 900^оС.

Асбест – естественная волокнистая горная порода состава . В виде крошки используется для засыпки, из длинноволокнистых сортов изготавливают асбестовую ткань, картон, шнур. При использовании цемента для связки изготавливаются асбоцементные плиты. Асбест не огнеупорен. Предельная температура применения асбеста не превышает 500^оС.

На основе огнеупорных материалов изготавливаются искусственные теплоизоляционные материалы, отличающиеся более низкой плотностью, высокой пористостью или ячеистым строением, но сохраняющие высокую огнеупорность.

Легковесные огнеупоры – изготавливаются на основе шамота, динаса или высокоглиноземистого материала путем прессование формовочной смеси, составленной из соответствующего огнеупора, огнеупорной глины и выгорающих добавок (древесные опилки и древесноугольный или антрацитовый порошок).

При обжиге прессованных изделий выгорающие добавки – выгорают, и образуется весьма пористая масса огнеупора плотностью 800-1300 кг/м³.Коэффициент теплопроводности таких материалов составляет 1200=1400^оС. Ведением в огнеупорную массу специально приготовленной пены получают пенокерамические изделия. Для пенообразования используется канифольное мыло. Шихта приготавливается жидкой. Ее разливают в формы, и после затвердевания – сушат и обжигают. Теплоизоляционные изделия, получаемые таким способом, изготавливаются на базе шамота, динаса, магнезита. Плотность изделий из таких материалов колеблется от 300 до 1000 кг/м³, коэффициент теплопроводности меняется от 0.15 до 1.5 Вт/м^оС. Уменьшение плотности сопровождается снижением прочности. Введением в жидкую шихту химических газообразующих добавок ( , , ) приводит к обильному выделению пузырьков углекислого газа, который, распределяясь в массе огнеупора, делает ее пористой. Плотность изделий, полученных химическим способом, составляет 300-1500 кг/м³, теплопроводность примерно одинакова с теплопроводностью пенокерамических изделий.

Общестроительные материалы.

К ним относятся строительный кирпич, бутовый камень, бетон, гравий, песок, лаки, краски, металлические материалы. Неметаллические строительные материалы применяются в элементах печи, работающих при невысоких температурах. Лаки и краски применяют для предохранения от коррозии металлических поверхностей. Металлические материалы применяются в виде сортового проката, листа для изготовления каркасов и кожухов печей, рам, заслонок и т. д. Некоторые металлические элементы конструкции, работающие при температурах выше 400^оС, изготавливают из жаростойких и жаропрочных сплавов. Для изготовления деталей и узлов печи, которые предназначены для длительной службе при высокой температуре под значительной нагрузкой. Примерами жаростойких сплавов могут быть такие как Х6С, Х9С2, Х12ЮС, 1Х13, 2Х13, Х25Т. Примеры жаропрочных сталей 2Х18Н9, 0Х18Н12Б, Х23Н13, Х25Н20С2 и другие. Из жаростойких чугунов широкое применение для выполнения литых элементов печей нашли чугуны марок Ж4С-5.5, Ж4Х-9, Ж4Х-2.5.