Особенности огнеупорных материалов и их применение

Огнеупорными материалами называют неметаллические материалы, главное назначение которых является эксплуатация при высоких температурах в самых разных тепловых установках. Они должны иметь высокие показатели по огнеупорности с минимально допустимым температурным порогом воздействия в 1580 градусов по Цельсию. Огнеупорность определяется через умение материалов справляться с высокими температурными колебаниями, не теряя при этом своих рабочих характеристик, таких как износостойкость и долговечность, термостойкость, теплопроводность, а равно и других технических параметров в зависимости от постоянного либо переменного применения температурных режимов и специфики рабочей среды.
Таким образом, огнеупор – это изделие, в производстве которого используют минеральное сырьё, что и дает ему исключительную термостойкость.
Начиная с колыбели человечества при получении и использовании энергии огня, возникла постоянная потребность в огнеупорном материале. На протяжении многовековой истории развития научного прогресса, человеческой культуры и цивилизации, открытие и производство огнеупоров стало незаменимым материалом для строительства масштабных тепловых агрегатов – доменных, сталеплавильных, медеплавильных, цементообжигательных, стекловаренных и многих других современных печей. Без их продукции совершенно невозможно представить себе существование сегодняшнего высокотехнологичного социума. На сегодняшнем уровне развития технологий без использования термостойких изделий, не остается в наличии других возможностей, которые бы позволяли контролировать потерю тепла и соответственно, удерживать необходимую для плавки температуру на протяжении длительного времени внутри рабочих зон разнообразных печей. В этих условиях работы главная функция огнеупоров лежит в использовании их как высокотемпературных теплоизоляторов. В иных ситуациях, напротив, огнеупорные материалы обязаны иметь высокий коэффициент теплопроводности. Также огнеупорные изделия могут применяться как в качестве проводников электрического тока, так и в качестве диэлектриков.

Применение огнеупорных изделий

Современное разнообразие подходов и требований в промышленной эксплуатации поставило задачу наладить производство соответствующих огнеупорных изделий, формированию нового, непрерывно обновляющегося перечня огнеупорных материалов. Уровень качества огнеупорных изделий выпускаемых различными государствами, напрямую зависит от индекса развития его промышленных технологий и экономики. В огнеупорных изделиях нуждаются практически все отрасли промышленного производства. Однако самым главным потребителем огнеупорных материалов является черная металлургия, затем машиностроение и замыкает круг цветная металлургия. По этим причинам, промышленное производство огнеупорных материалов находится в области черной металлургии, где существует прямая зависимость от количества произведенных огнеупоров к общему объему выплавки стали (кг/т стали).
Мировые масштабы производства огнеупоров громадны. В количественном выражении это равняется 25 миллионам тонн в год, а их стоимость в развитых странах приблизительно равна 0,1 % от ВВП. В современных условиях огнеупорные материалы выполняют служебную функцию в сталеплавильной промышленности, и, чем меньше идет их расход на единицу продукции, тем более возрастает выпуск основной продукции. Благодаря такой зависимости, сегодня нет необходимости в постоянном наращивании производства огнеупорной продукции, но существует потребность в расширении ассортимента огнеупоров по различным параметрам его эксплуатации. При этом условии, расход огнеупоров на выпуск основной продукции может существенно снижаться, а его стоимость делаться экономически оправданной. То есть уменьшение расхода огнеупорных изделий на единицу основной продукции (стали, цемента, стекла) зависит от повышения их качественных характеристик и производства новых, композитных изделий более стойких к деформации и эрозии. Также эффективным методом снижения затрат является применение сыпучих (неформованных) огнеупорных материалов, для производства и укладки которых не требуется тяжелый физический труд.
огнеупоры заказатьТаким образом, динамика изменения технологий в черной металлургии, тяготеет к уменьшению расхода огнеупоров. Также этому способствует рост выработки конвертерной стали и сокращение мартеновской, наиболее затратной по количеству огнеупорных материалов. Кроме того, сегодня действуют такие вышеуказанные факторы, как разработка технически совершенных огнеупорных изделий с гораздо более продолжительным сроком службы. Это напрямую связано и с дальнейшим совершенствованием технологии непрерывной разливки стали, повышения качества стальной заготовки, которое ведет к ужесточению требований к термостойкой продукции для металлопроводки – стопоров-моноблоков, погружаемых стаканов, труб для защиты струи металла, стаканов-дозаторов и стаканов-коллекторов.
Распределение огнеупорных материалов согласно ГОСТ

Огнеупорные материалы разделяются:

  • формованные огнеупорные изделия, имеющие строго определенную геометрическую форму и размеры;
  • сыпучие (неформованные) огнеупорные материалы, выпускаемые в виде порошков, употребляемые после смешения с другими компонентами, либо в виде масс, непосредственно готовых к применению;

В зависимости от порога огнеупорности, огнеупорные материалы разделяются на:

  • материалы средней огнеупорности (1580 – 1770 градусов по Цельсию)
  • материалы высокой огнеупорности (1770 – 2000 градусов по Цельсию)
  • материалы высшей огнеупорности (выше 2000 градусов по Цельсию)