Обмуровочные материалы
Конструкция обмуровки и свойства применяемых материалов определяются прежде всего температурными условиями и химическим воздействием на обмуровку продуктов сгорания. Поэтому кроме таких свойств материалов, как плотность, механическая прочность, теплопроводность, очень важными являются температуроустойчивость, огнеупорность, теплостойкость, термостойкость, шлакоустойчивость и газопроницаемость.
Температуроустойчивость — это свойство материалов сохранять свои качества без существенных изменений при различных степенях нагрева. Огнеупорность — свойство материала противостоять воздействию температур. Материалы, огнеупорность которых ниже 1350°С, называются легкоплавкими, свыше 1350 °С — жаростойкими или тугоплавкими, свыше 1610° С — класса В, свыше 1670 °С — класса Б, свыше 1730°С — класса А, свыше 1770°С — высокоогнеупорными, свыше 2000°С — материалы высшей огнеупорности.
Теплостойкость — это способность материала выдерживать резкие колебания температуры без существенного изменения структуры. Она выражается числом теплосмен (т. е. быстрых последовательных нагреваний и охлаждений), которые материалы или конструкция выдерживают без деформации. Термостойкость — это способность сопротивления огнеупорного материала растрескиванию при возникновении температурных напряжений. Шлакоустойчивость — это способность огнеупорного материала противостоять химическому воздействию шлаков. Газопроницаемость характеризуется коэффициентом газопроницаемости, выражаемым в литрах воздуха, проходящего через слой материала в 1 м толщиной и площадью 1 м2 в течение 1 ч при разности давлений 10 Па.
Все виды материалов, используемые для изготовления обмуровки, обычно делят на пять основных групп:
1) огнеупорные и жаростойкие материалы; 2) специальные набивные огнеупорные массы; 3) теплоизоляционные материалы; 4) покровные материалы, применяемые для отделки наружной поверхности изоляции и защиты ее от внешних воздействий; 5) металлические изделия для крепления обмуровки и изоляции. К огнеупорным материалам относятся карборундовые и шамотные кирпичи (фасонные и нормальные), огнеупорные бетоны и торкрет. Теплоизоляционными материалами являются диатомнтовый кирпич, термоизоляционные бетоны, изделия из диатомита, трепела, совелита, вермикулита, минеральной ваты и различных изоляционных масс. Шамотный кирпич и изделия из шамота с огнеупорностью 1500—1600 ЭС формуют из смеси обожженной глины (шамота) и огнеупорной глины, а затем обжигают. Химический состав шамота, %: SiO2 = 504-60; А1203= = 384-40; MgO = 0,1-!-0,5; СаО = 0,24-0,8; Fe203=l,54- 4-2,5; примеси —до 1,8. Вследствие большого содержания кремнезема и глинозема шамотный кирпич обладает основной реакцией.
Огнеупорные и термоизоляционные бетоны содержат твердеющие вещества (цементы) и заполнители (огнеупорные и изоляционные материалы). Огнеупорный бетон состоит из портландцемента или глиноземистого цемента в качестве вяжущего вещества и дробленого шамота в качестве заполнителя. В термоизоляционном бетоне заполнителем служат теплоизоляционные материалы (до 75—85 %): диатомит, распушоный асбест, минеральная вата. Торкретные массы, употребляемые для выполнения определенных узлов обмуровки, обычно имеют составы, %: 1) шамот молотый — 75, глина огнеупорная молотая — 15; цемент глиноземистый — 10;
2) диатомитовая крошка — 75, глина огнеупорная молотая— 15, цемент глиноземистый—10. Температурный предел первого состава 1200, второго — 900 °С. Обычно для обеспечения большей прочности торкретируемые участки армируют.
Диатомитовые изделия и трепел — рыхлые породы, образованные из отложений мельчайших кремнеземистых скелетов морских водорослей — диатомей, скелетов губок (кораллов) и т. п. Трепел больше засорен илом, глиной и более плотен. Огнеупорность диатомита 1400— 1500°С, трепела 1100—1300 °С; плотность 300—900 кг/м3; теплопроводность диатомита 0,38—0,54 кДж/ /(м-ч-°С), трепела 0,50—0,82 кДж/(м-ч-3С). Химический состав диатомита, %: SiO2 = 654-80, Fe203 и А1203 = = 10-=-20; СаО и MgO = 6-FlO. Диатомитовые изделия делятся на три марки: 500, 600 и 700 (марка соответствует их плотности в кг/м3). Огнеупорные растворы типа мертель из высокоогнеупорной глины и молотого шамота приготовляют из материалов, выпускаемых заводами (I класса: 75% шамота и 25% глины — огнеупорность 1710 °С и III класса: 55% шамота и 45% глины— огнеупорность 1580°С).
