Vatrostalne opeke su cigle koje su razvijene da izdrže visoke temperature. Vatrostalne opeke, koje se nazivaju i vatrostalne opeke, izrađene su od vatrostalnih materijala koji imaju visoku tačku topljenja i otporne su na toplinsko opterećenje. Iako je sposobnost da izdrže toplotu njihova primarna svrha, vatrostalne cigle imaju nisku toplotnu provodljivost što ih čini energetski efikasnijim od drugih materijala otpornih na vatru. Vatrostalne cigle se najčešće koriste u okruženjima s visokim temperaturama, ali postoje situacije u kojima ih inženjeri koriste u aplikacijama na niskim temperaturama zbog njihovih izolacijskih svojstava, kemijske otpornosti i strukturalnog integriteta.
Vatrostalne cigle ne podliježu razgradnji pod utjecajem topline, pritiska ili kemikalija. Oni su dio veće grupe supstanci koje nauka o materijalima definira kao vatrostalni materijal. Vatrostalne cigle su dio "oblikovanog" podskupa vatrostalnog materijala.
Uobičajene vrste vatrostalnih opeka
Vatrostalne opeke imaju brojne primjene, tako da su proizvođači kreirali različite vrste cigle da izdrže određene uvjete. Najčešći materijali koje koriste u proizvodnji vatrostalnih opeka su glinica, silicijum, magnezijum i šamotna glina. Pomiješani u različitim proporcijama, ovi materijali stvaraju tri glavne vrste vatrostalnih opeka: kisele vatrostalne cigle, osnovne vatrostalne cigle i neutralne vatrostalne cigle.
Navedene su neke od najčešćih vrsta vatrostalnih opeka u ove tri široke kategorije.
Vatrogasne opeke
Proizvođači prave opeke od šamotne gline koristeći kombinaciju zdrobljene gline, pijeska, silicijum dioksida i glinice. Graditelji koriste opeke od šamotne gline u primjenama umjerenih temperatura kao što su kamini, peći, peći i dimnjaci. Mogu izdržati toplotu do 1600 stepeni Celzijusa. Ovo je najčešća vrsta vatrostalne opeke koju ljudi koriste.
Cigle visoke glinice
Cigle sa visokim sadržajem glinice idealne su za visoke temperature poput proizvodnje čelika i spalionica jer imaju dobru termičku stabilnost i otpornost na hemijsku eroziju. Kao što mu ime govori, glinica je primarna komponenta u ciglama s visokim sadržajem glinice.
Silika cigle
Silicijum dioksid visoke čistoće, ili silicijum dioksid, je primarna komponenta silicijumskih opeka. Ova vrsta vatrostalne opeke ima visoku tačku topljenja sa temperaturnom otpornošću do 2000 stepeni Celzijusa. Ove cigle imaju i visoku otpornost na kiselinu, pa su idealne za peći za proizvodnju stakla, peći za topljenje bakra i peći na otvoreno ložište.
Magnezitne cigle
Šamotna glina, koja se sastoji od magnezijum oksida, primarna je komponenta magnezijevih opeka. Proizvođači koriste ovu ciglu prvenstveno zbog njene otpornosti na šljaku, uključujući vapno i šljaku bogatu željezom. Ove cigle imaju najširu primjenu u industriji čelika. Otporne su na temperature do 2100 stepeni Celzijusa.
Chrome Bricks
Proizvođači grade hromirane cigle koristeći šamotnu glinu koja sadrži hrom željeznu rudu, željezni oksid, boksit i silicijum dioksid. Ove cigle imaju najveću primjenu u korozivnim sredinama. To može uključivati određene površine u peći ili peći. Mogu izdržati temperature do 2000 stepeni Celzijusa.
Carbon Bricks
Ugljične cigle su vrsta neutralne vatrostalne opeke koja se sastoji od visokokvalitetnih ugljika uključujući antracit, koks, grafit i vezivno sredstvo. Ugljične cigle imaju odličnu otpornost na udarce, nisku toplinsku provodljivost i otpornost na visoke temperature i eroziju. Primarna primjena karbonskih cigli je u metalurškoj industriji.
Zirconia Bricks
Cirkonijum cigle su vrsta cigle otporne na kiseline i sastavljene su od cirkonijum dioksida. Ove cigle imaju odličnu otpornost na udarce i nisku toplinsku provodljivost. Dizajneri koriste ove cigle tamo gdje brze promjene temperature zahtijevaju njihovu stabilnost. Ove primjene uključuju metalurške peći, staklene peći i keramičke peći.
Izolacijske opeke
Izolacijske cigle se izrađuju od poroznih materijala tako da su lagane vatrostalne opeke. Takođe imaju nisku toplotnu provodljivost tako da su idealni za smanjenje gubitka toplote. U poređenju sa ciglama od šamotne gline, one imaju manju gustinu i veću toplotnu otpornost. Postoji širok izbor izolacijskih vatrostalnih opeka. Izolacijske cigle su često isplativa opcija u usporedbi s drugim vatrostalnim ciglama.
Kvalitete i karakteristike vatrostalne opeke
Kvalitet i karakteristike materijala koji formiraju vatrostalne cigle omogućavaju im da napreduju u okruženjima s visokim temperaturama.
Visoka tačka topljenja – Materijali koji čine bazu vatrostalnih opeka poput silicijum dioksida, ugljenika, glinice, cirkonija, magnezijuma i hrom oksida imaju visoku tačku topljenja. Sastav ovog osnovnog materijala omogućava ciglama da održe svoj strukturni integritet na ekstremno visokim temperaturama. Termička stabilnost – Vatrostalne cigle mogu izdržati brze promjene temperature bez pucanja ili lomljenja. Ovo je vrijedan kvalitet u primjenama kao što su industrija stakla, čelika i keramike gdje su grijanje i hlađenje sastavni dio proizvodnog procesa. Otpornost na hemikalije – Određene vatrostalne cigle održavaju strukturni integritet kada su izložene hemijskim supstancama. To ih čini vrijednim u aplikacijama koje su izložene prisutnosti korozivnih agenasa i šljake. Toplotna izolacija – Neke vatrostalne cigle imaju nisku toplotnu provodljivost. To im omogućava da minimiziraju prijenos topline, smanje gubitak energije i održavaju temperaturnu stabilnost. Vatrostalne opeke kao što su izolacione cigle pružaju efikasnu izolaciju u okruženjima sa visokim temperaturama. Mehanička čvrstoća – Vatrostalne cigle su strukturalno čvrste što im omogućava da odole pucanju i naprezanju tokom stalne upotrebe i habanja. Otpornost na habanje – Mnoge primjene vatrostalnih opeka izlažu ih tekućim materijalima ili mehaničkim djelovanjem. Ove cigle mogu izdržati ovu konstantnu abraziju, tako da će trajati duže s većim strukturalnim integritetom. Poroznost/gustina – Specifične vrste vatrostalnih opeka imaju različite nivoe poroznosti što određuje njihovu sposobnost da se odupru prodiranju gasa ili tečnosti. Guste cigle imaju veći nivo otpornosti na gas i hemikalije, ali porozne cigle imaju veće izolacione sposobnosti. Strukturni integritet – Vatrostalne opeke održavaju svoj oblik u najtežim hemijskim i najvišim temperaturnim okruženjima. Ova kvaliteta osigurava dugovječnost vatrostalne obloge.
Prijave za vatrostalne opeke
Kvalitete vatrostalnih opeka znače da rade za širok spektar primjena koje uključuju visoke temperature i oštre uvjete.
Industrija čelika
Industrija čelika je primarni korisnik vatrostalnih opeka u primjenama kao što su visoke peći, čelični lonci i čelični pretvarači. Vatrostalne cigle oblažu zidove, krovove i podove ove opreme kako bi im dale sposobnost da izdrže visoke temperature i hemijske reakcije uključene u proizvodnju čelika.
Glass Industry
Vatrostalne opeke se koriste u pećima za proizvodnju stakla i rezervoarima za topljenje stakla. Pružaju izolaciju i otpornost na korozivna svojstva rastaljenog stakla. Vatrostalne opeke takođe održavaju svoj strukturni integritet tokom promenljivih temperatura prisutnih u zagrevanju i hlađenju stakla.
Industrija obojenih metala
Industrija obojenih metala odnosi se na metale koji ne sadrže željezo ili imaju nizak sadržaj željeza. Vatrostalne opeke su uobičajene u industriji obojenih metala jer ovi metali imaju visoku tačku topljenja, korozivni hemijski otpad i širok spektar različitih svojstava koja zahtijevaju cigle sa svestranošću.
Petrohemijska industrija
Proizvođači koriste vatrostalne cigle u aplikacijama za jedinice za katalitičko krekiranje i peći za etilen uobičajene u petrohemijskoj industriji. Vatrostalne opeke imaju jaku otpornost na koroziju i habanje i hemijsku stabilnost potrebnu da osiguraju dugovečnost peći. Takođe imaju toplotnu izolaciju potrebnu za kontrolu temperature, optimizaciju efikasnosti procesa i smanjenje potrošnje goriva.
Industrija proizvodnje energije
Postrojenja za proizvodnju električne energije koriste vatrostalne cigle za postavljanje kotlova, spalionica i druge opreme za visoke temperature. Ovo obezbeđuje izolaciju za ovu opremu i štiti osetljive mašine i konstrukcije od visokih temperatura.
Keramička i cementna industrija
Fabrike keramike i cementa koriste vatrostalne cigle za oblaganje peći za pečenje keramike, grnčarije, cigle i cementnih blokova.
Livnice
Livnice koriste vatrostalnu ciglu u pećima i loncima za topljenje i izlivanje rastopljenih metala.
Fizička svojstva vatrostalnih opeka
Oblik – Vatrostalne opeke obično imaju kvadratni ili pravougaoni oblik. Ovo omogućava lako slaganje, poravnavanje i stabilnost. Postoje i posebni oblici opeke kao što su kružni, lučni ili klinovi za određene primjene. Veličina – Vatrostalne cigle dolaze u različitim, ali standardiziranim veličinama kako bi se osigurala jednostavnost ugradnje. Tipična dimenzija vatrostalne cigle je 9 inča x 4,5 in x 2,5 in (DxŠxV) ili 230 mm x 115 mm x 75 mm. Težina – Težina vatrostalnih opeka uvelike varira u zavisnosti od tačnog materijala koji se koristi za ciglu. Tipično, izolacijske cigle su najlakše vatrostalne opeke i kreću se između 2,2lb-6,6lb (1kg-3kg) po cigli. Kromirane cigle su teške zbog svog gustog sastava. Oni se kreću od 8,8lb-17,6lb (4kg-8kg) po cigli. Boja – Boja vatrostalne opeke varira u zavisnosti od materijala. Uobičajene boje uključuju svijetlo žutu, bež, svijetlo sivu, prljavobijelu i crnu. Tekstura površine – Vatrostalne opeke su čvrste i kompaktne. Mogu imati glatku, blago hrapavu ili teksturiranu površinu ovisno o načinu proizvodnje ili vrsti opeke. Površinski uzorak – Neke vatrostalne cigle imaju šare ili oznake na svojoj površini zbog procesa proizvodnje. Ove oznake mogu pomoći pri poravnanju tokom faze instalacije. Čvrstoća na pritisak – Čvrstoća na pritisak vatrostalnih opeka varira u zavisnosti od njihovog materijala. Općenito, vatrostalne cigle imaju tlačnu čvrstoću u rasponu od nekoliko stotina funti po kvadratnom inču (psi) do nekoliko tisuća (psi). Izolacijske cigle imaju najmanju tlačnu čvrstoću od 300 psi do 2000 psi. Kromirane cigle imaju najveću tlačnu čvrstoću od 10.000 psi do 30.000 psi. Apsorpcija vlage – Inženjeri dizajniraju vatrostalne cigle tako da imaju nisku apsorpciju vlage kako bi se smanjili njeni negativni efekti na njihove performanse. Kao i sva fizička svojstva, apsorpcija ovisi o tačnom materijalu vatrostalne opeke, ali sve imaju stopu apsorpcije vlage između 1%-6%. Izolacijske cigle, zbog svoje porozne prirode, imaju najveći raspon apsorpcije, koji se kreće između 2%-6%.
Ako vam se sviđa naša stranica, podijelite je sa svojim prijateljima & Facebook
