Что такое огнеупорность в чем измеряется и как определяется

Огнеупорность и огнестойкость материалов. Пути их повышения.

Огнеупорность-свойство материала выдерживать длительное воздействие высокой температуры (от 1580°С и выше), не размягчаясь и не деформируясь. Огнеупорные материалы применяют для внутренней футеровки промышленных печей. Определяется с помощью конусов Зегера.

По огнеупорности делятся на : высокоогнеупорные (деформируются при температуре 1800°) ; огнеупорные (1580°-1800°) ; тугоплавкие (1350°-1580°) ; легкоплавкие(˃1350°)

Огнестойкость-свойство материала сопротивляться действию огня при пожаре в течение определенного времени. Она зависит от сгораемости материала, т.е. от его способности воспламеняться и гореть.

По огнестойкости: трудносгораемые(композиты, некоторые полимеры) ; несгораемые( керамика, бетон, металлы) ; сгораемые (древесина).

Однако необходимо учитывать, что некоторые несгораемые материалы при пожаре растрескиваются (гранит) или сильно деформируются (металлы) при температуре, начиная с 600°С. Поэтому конструкции из подобных материалов нередко приходится защищать более огнестойкими материалами.

Сгораемые органические материалы, которые горят открытым пламенем, необходимо защищать от возгорания. Широко используют конструктивные меры, исключающие непосредственное воздействие огня на материал в условиях пожара. Применяют защитные вещества-антипирены.

Антипирены — химические препараты, предохраняющие древесину и материалы на ее основе от воздействия огня.

Существуют следующие общедоступные методы повышения огнестойкости строительных конструкций и материалов:

1.Пропитка материалов и конструкций антипиренами.

2.Покрытие поверхности специальными огнезащитными красками (толщина слоя защитного покрытия до 200 мкм).

3.Обмазка огнезащитными пастами (огнестойкой мастикой и герметиками) и огнезащитной штукатуркой слоем, толщиной до 2-х см.

4.Облицовка огнестойкими обоями

5.Защита строительных конструкций жесткими экранами: огнестойкими плитами, панелями, щитами и др

Очень популярны метод повышения огнеупорности – обработка конструкций и материалов специальными веществами, которые называются антипирены. Антипирены должны иметь дующие свойства:

1.Препятствовать горению и тлению защищаемого материала;

2.Не вызывать коррозию металлических конструкций;

3.Не влиять (не повышать) на гигроскопичные свойства деревянных конструкций;

4.Не являться ядовитыми для людей и животных;

5.Не влиять на финишные покрытия, нанесенные на обработанный ими (антипиренами) материал;

6.Обеспечивать биостойкость пропитанного ими материала (самостоятельно или в комплексе с растворами антисептиков);

7.Не затруднять механическую обработку материала;

8.Не влиять на другие свойства пропитываемого материала;

9.Сохранять защитные свойства в течение длительного срока.

Источник

Огнеупорность

Свойство огнеупорных материалов зависят от их химического состава, способа изготовления изделий, а также от условий эксплуатации их на производстве.

Методов испытаний огнеупоров много. Основные из них номеруются ГОСТами и техническими условиями (ТУ).

Огнеупорностью называют свойство материала или изделия противостоять длительное время воздействию высоких температур, не теряя формы и не переходя в тестообразное состояние. Огнеупорность зависит от химического минералогического состава материала, крупности частиц, наличия примесей, скорости нагрева образца и его параметров. В связи с этим огнеупорность определяют в постоянных условиях, установленных стандартом (ГОСТ 4069-69).

Рисунок 3.1. – Определение огнеупорности:

а – пироскоп; б – пироскопы при нагреве; 1-3 – стандартные образцы;

4 – опытный образец.

Пироскопы керамические применяются в процессе производства керамических изделий для контроля их обжига и для определения огнеупорности керамических изделий в пределах температур t= 600¸2000 0 C.

ПК не должен ломаться у основания, изгибаться дугой.

Момент падения считается тогда, когда верхнее основание коснется подставки

Стандартные пироскопы имеют номера, умножением которых на 10 определяют температуру, т. е. огнеупорность данного пироскопа. Например, ПК-170 имеет огнеупорность 1700 0 С. Скорость повышения температуры должна быть строго определенной так как процесс размягчения и деформации огнеупорного материала является сложным процессом, протекающем во времени.

Огнеупорность является одним из основных свойств, определяющих температурные границы использования огнеупоров, но не единственным, поэтому судить о пригодности материала или изделия только по его огнеупорности нельзя.

Если испытуемый образец деформируется в интервале температур падения двух смежных пироскопов, то его огнеупорность обозначают 2-мя номерами, написанными после, например пироскоп 167-169, температура 1770-1690 0 С.

Таблица 3.1-Температура падения пироскопа

Огнеупорность показывает ту предельную температуру, при которой теоретически огнеупор может работать в идеальных условиях.

Если огнеупор находится в идеальных условиях, т. е. кроме температуры, не испытывает воздействия механической нагрузки, шлаков, газов и др., то пределом работы огнеупора будет t 0 плавления.

Однако, понятие t 0 плавления применимо только для химически чистых материалов (однокомпонентных). Огнеупоры же являются гетерогенными системами, поэтому для них понятие t 0 пл. в известной степени заменяется показателями “ огнеупорности “.

Огнеупорность ниже температуры плавления и приблизительно соответствует эффективной вязкости материала

где DHпл – теплота плавления;

DSпл – энтропия плавления;

Тпл – температура плавления, K;

m- число атомов в формульной единице.

Из химических соединений максимальную t плавления имеют основные оксиды ( BeO, MgO, CaO

2500¸2800), наименьшую – кислые ( Al₂O₃ – 2050, SiO₂ – 1713).

В земной коре в % по массе содержится: 49,130₂ ; 26.0 Si ;7.45 Al; 7.2 Fe; 3.24 Ca; 2.4 Na; 2.35 K; 2.35 Mg; 0.16 Ti; 0.35 Cu; 0.2 Cl.

Вывод: Наибольшее практическое значение для производства:

— в качестве огнеупорной основы имеют оксиды Si, Al, Mg, Ca, Cr, Zr, Ti, P и их смеси, а также С в виде графита;

— в качестве связок: щелочные силикатные, органические соединения, фосфаты и другие.

Дата добавления: 2015-08-26 ; просмотров: 1249 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

Огнеупорность. Группы материалов по огнеупорности

1. По химико-минералогическому составу огнеупоры делятся на следующие группы.

Кремнеземистые— динасовые (не менее 92% SiO2), изготавливаемые из кварцитовых материалов (главным образом из кварцита).

Алюмосиликатные, изготавливаемые из огнеупорных глин и каолинов, к которым относятся шамот (до 45% А1203) и высокоглиноземистые огнеупоры (свыше 45% А1203).

Магнезиальные у изготавливаемые из минералов, содержащих магнезит, с различными связующими добавками. Сюда входят магнезитовые (не менее 85% MgObдоломитовые (не менее 35% MgO и 40% СаО), форстеритовые (от 35 до 55%MgOи Сг203), шпинельные (MgOи А12O3 в молекулярном соотношении) огнеупоры.

Хромистые, к которым относятся хромитовые (около 30% Сг203) и хромомагнезитовые (10 — 30% Сr2O3 и 30 — 70% MgO) изделия.

Углеродистые, в состав которых входит в том или ином количестве углерод, — графитовые (30 — 60% С), коксовые (70 — 90% С).

Цирконистые: циркониевые, изготавливаемые из ZrO2 и цирконовые, изготавливаемые из минерала Zr2O3.SiO2.

Окисные— изделия из окиси бериллия, окиси тория и окиси церия.

Карбидные и нитридные, к которым относятся карборундовые (30—90% SiC) огнеупоры и огнеупоры из нитридов, карбидов и сульфидов.

2. По степени огнеупорности материалы делятся на три группы:

1) огнеупорные (1580—1750°С);

2) высокоогнеупорные (1770—2000° С);

3) высшей огнеупорности (>2000°С).

3. По термической обработке огнеупорные изделия делятся на

обжиговые (обожженные после формовки),безобжиговыеилитые плавленые.

4. По способу изготовления огнеупоры делятся на:

1) формованные— форма придается при изготовлении (изделия огнеупорные и теплоизоляционные),

2) неформованные — форма приобретается в процессе применения (огнеупорные бетоны, набивные массы, обмазки);

3) огнеупорные растворы — наполнители швов огнеупорной кладки.

5. По сложности формы и размерам штучные огнеупорные изделия делятся на следующие виды:

нормальный кирпич, фасонное изделие, крупные блоки и специальные изделия (тигли, трубки и т. п.).

9.Механические свойства: прочность СМ, пределы прочности при сжатии, изгибе, растяжение. Удельная прочность (коэффициент конструктивного качества).

Материал — вещество или смесь веществ, из которых изготавливается что-либо или которые способствуют каким-либо действиям. В последнем случае уточняют, что это вспомогательный или расходный материал.

В конструкциях строительные материалы, подвергаясь различным нагрузкам, испытывают напряжение сжатия, растяжения, изгиба, среза и удара. Чаще всего они работают на сжатие или на растяжение. Природные камни, а также бетоны и кирпич хорошо сопротивляются сжатию, значительно хуже — срезу, а еще слабее — растяжению.

v Предел прочности определяют нагружением испытуемых образцов материала до их разрушения (на прессах или разрывных машинах). Признаками разрушения являются появление трещин на образце, отслаивание и деформации.

v Предел прочности при сжатииопределяют на гидравлических или механических прессах.

Предел прочности при осевом сжатии R_сж, МПа, равен частному от деления разрушающей силы Р_разр на первоначальную площадь поперечного сечения образца (куба, цилиндра, призмы):

Предел прочности при сжатии строительных материалов колеблется в широких пределах —от 5 (торфяные плиты) до 10 000 кГ/см2 и выше (высокосортные стали).

v Строительные материалы часто испытывают также на изгиб.Для этого требуется сравнительно небольшая разрушающая нагрузка, поэтому испытание можно проводить как в лабораторных условиях, так и на строительной площадке.

Предел прочности при изгибе R_р и (МПа) определяют путем испытания образца материала в виде призм (балочек) на двух опорах. Их нагружают одной или двумя сосредоточенными силами до разрушения. Предел прочности условно вычисляют по той же формуле сопротивления материалов, что и напряжение при изгибе:

где: М—изгибающий момент; W— момент сопротивления .

Источник

Огнеупорность

Огнеупорность — техническая характеристика материала.

Огнеупорностью называют свойство материала противостоять, не расплавляясь, воздействию высоких температур. Огнеупорность материала определяют как температуру деформации образца — пироскопа определённых размеров при определённых условиях нагревания.

Различные определения огнеупорности:

Огнеупорность — свойство материалов и изделий противостоять, не расплавляясь, воздействию высоких температур. Огнеупорность выражают через температуру (°С), при которой образец из данного материала (трёхгранная усечённая пирамида высотой 30 мм со сторонами оснований 8 и 2 мм), наклоняясь в результате размягчения, касается своей верхней частью поверхности подставки.

ОГНЕУПОРНОСТЬ — свойство материала противостоять длительному воздействию высоких температур. По О. строительные материалы делятся на огнеупорные, выдерживающие температуры 1530 и выше (шамот, динас); тугоплавкие — 1350—1580 °C (огнеупорный кирпич); легкоплавкие — ниже 1350 °C (кирпич глиняный обыкновенный).

При нагревании образца происходит накопление в нём жидкой фазы (расплава), а также снижается вязкость этого расплава и эффективная вязкость всего образца, при определённой температуре происходит деформация образца, эта температура и называется его температурой огнеупорности или просто огнеупорностью.

При определении огнеупорности по ГОСТ 4069—69, температуре огнеупорности приблизительно соответствует эффективная вязкость материала образца, равная 1000 Па·с.

Полезное

Смотреть что такое «Огнеупорность» в других словарях:

огнеупорность — огнеупорность … Орфографический словарь-справочник

Огнеупорность — – способность огнеупора или огнеупорного сырья противостоять, не расплавляясь, воздействию высоких температур. Примечание. Огнеупорность выражают через температуру падения пироскопа. [ГОСТ Р 52918 2008] Огнеупорность – свойство… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

огнеупорность — Способность огнеупора или огнеупорного сырья противостоять, не расплавляясь, воздействию высоких температур. Примечание Огнеупорность выражают через температуру падения пироскопа. [ГОСТ Р 52918 2008] огнеупорность Способность некоторых материалов … Справочник технического переводчика

ОГНЕУПОРНОСТЬ — способность некоторых материалов (главным образом огнеупоров) противостоять, не расплавляясь, воздействию высоких температур. Количественно огнеупорность характеризуется температурой, при которой стандартный образец (т. н. конус Зейгера пирамида… … Большой Энциклопедический словарь

огнеупорность — тугоплавкость, огнестойкость; огнеустойчивость Словарь русских синонимов. огнеупорность сущ., кол во синонимов: 3 • огнестойкость (6) • … Словарь синонимов

огнеупорность — ОГНЕУПОРНЫЙ, ая, ое; рен, рна. Способный выдержать, не разрушаясь, воздействие высоких температур, очень сильное нагревание. О. кирпич. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова

ОГНЕУПОРНОСТЬ — свойство материалов противостоять длительное время, не расплавляясь (или не размягчаясь), воздействию высоких температур; выражается в °С. В практике нижний предел О. считается равным 1580 °С. Огнеупорные рекорды принадлежат карбидам тантала и… … Большая политехническая энциклопедия

огнеупорность — способность некоторых материалов (главным образом огнеупоров) противостоять, не расплавляясь, воздействию высоких температур. Количественно огнеупорность характеризуется температурой, при которой стандартный образец (так называемый конус Зейгера … Энциклопедический словарь

огнеупорность — 2.1. огнеупорность: Свойство материала противостоять, не расплавляясь, воздействию высокой температуры. Источник: ГОСТ 28874 2004: Огнеупоры. Классификация оригинал документа 196 огнеупорность: Способность огнеупора или огнеупорного сырья… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Источник

Что такое огнеупорность в чем измеряется и как определяется

ГОСТ 4069-69
(СТ СЭВ 979-78)

ОГНЕУПОРЫ И ОГНЕУПОРНОЕ СЫРЬЕ

Методы определения огнеупорности

Refractories and refractory raw materials. Methods of refractoriness determination

Дата введения 1970-01-01

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством металлургии СССР

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Комитета стандартов, мер и измерительных приборов при Совете Министров СССР от 23.05.69 N 599

4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Обозначение НТД, на который дана ссылка

5. ИЗДАНИЕ с Изменениями N 1, 2, утвержденными в декабре 1980 г., марте 1992 г. (ИУС 3-81, 6-92)

Огнеупорностью называется свойство материала противостоять, не расплавляясь, воздействию высоких температур.

Метод пирометрических конусов заключается в сравнении температур падения конусов, изготовленных из испытуемого материала, и пироскопов керамических (пирометрических конусов).

Инструментальный метод заключается в измерении температуры падения конусов, изготовленных из испытуемого материала с помощью термоэлектрических преобразователей и пирометров излучения.

Для обоих методов температурные условия испытания должны соответствовать требованиям настоящего стандарта.

Применение методов предусматривается в стандартах и технических условиях, устанавливающих технические требования на огнеупорные изделия, огнеупоры неформованные и огнеупорное сырье.

Пояснения к терминам, применяемым в настоящем стандарте, приведены в приложении 1а.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

1. МЕТОД ПИРОМЕТРИЧЕСКИХ КОНУСОВ

1.1. Аппаратура, материалы

Электрическая печь сопротивления с жаровой трубой внутренним диаметром от 60 до 80 мм, с механическим приспособлением для введения и извлечения подставки с конусом. Конструкция печи должна обеспечивать воздушную атмосферу во время испытания, равномерность нагрева конусов в зоне наивысшей температуры на высоту не менее 100 мм и перепад температуры в пределах зоны не выше 10 °С. Печь может быть оборудована вращающейся подставкой для конусов, частота вращения около 0,05 с (3 об/мин).

Допускается применение печей с другим способом нагрева, если они обеспечивают условия испытания, предусмотренные настоящим стандартом.

Устройство для плавного регулирования напряжения на печь.

Пирометр визуальный по ГОСТ 8335 с основной погрешностью измерения температуры, не превышающей ±20 °С в диапазоне до 2000 °С, или другой пирометр, с погрешностью не более указанной.

Набор пирометрических конусов малого формата по ГОСТ 21739.

Подставка огнеупорная, форма и размеры которой должны соответствовать указанным на черт.1. Материал подставки не должен реагировать во время испытания с материалом конусов.

Мертель огнеупорный для закрепления конусов на подставке.

Форма для изготовления испытуемых конусов.

Подставка огнеупорная для определения огнеупорности методом пирометрических конусов

Шаблон для контроля угла наклона конусов к плоскости подставки. Приспособление для наблюдения за падением конусов.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).

2. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЮ

2.1. Отбор и приготовление проб производят по ГОСТ 2642.0. Пробу измельчают до прохождения без остатка через сетку N 02 по ГОСТ 6613.

Если при измельчении проба будет загрязнена металлическими частицами, их следует удалить магнитом. Если проба сама содержит магнитные частицы, обработка ее магнитом недопустима. В этих случаях следует выбрать такой способ измельчения, при котором по возможности проба не загрязняется.

Испытуемые материалы, дающие большую усадку или рост при обжиге или содержащие большое количество выгорающих примесей или карбонатов, должны быть прокалены при соответствующей температуре. Необходимость прокаливания материала выявляют после проведения предварительного испытания.

2.2. От измельченной пробы квартованием отбирают 10-15 г материала, смешивают с водой, а в случае тощего материала с раствором декстрина (ГОСТ 6034) или другой органической клеящей добавкой (крахмалом и т.п.). Из увлажденной пробы формуют испытуемые конусы и затем подсушивают их. Форма и размеры испытуемых конусов должны соответствовать пирометрическим конусам малого формата, т.е. представлять собой треугольную усеченную пирамиду высотой 30 мм со стороной нижнего основания 8 мм и верхнего основания 2 мм.

2.3. Испытуемые пирометрические конусы устанавливают на свежесформованную подставку в специально выполненные при формовании гнездышки и закрепляют их.

Допускается применение высушенных или обожженных подставок. В этом случае конусы укрепляют в гнездышках подставки при помощи огнеупорного мертеля, который во время испытания заметно не реагирует с конусами и подставкой.

Конусы ставят на подставку так, чтобы их короткие ребра были обращены наружу или к центру в зависимости от типа подставки. Наклон короткого ребра к плоскости подставки должен составлять 82° ±1°.

Правильность наклона проверяют шаблоном.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).

(Измененная редакция, Изм. N 2).

3. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ

3.1. Для определения огнеупорности следует устанавливать два конуса из одного и того же испытуемого материала и не менее четырех пирометрических конусов, равномерно распределенных по всему периметру подставки, при этом испытуемые конуса должны быть установлены друг против друга в диаметральном положении между двумя пирометрическими конусами. Пирометрические конуса выбирают так, чтобы огнеупорность испытуемого конуса была ниже самого высокого из установленных пирометрических конусов и выше или такая же, как самого низкого пирометрического конуса.

С целью соблюдения этих условий рекомендуется провести предварительное испытание, применяя минимально необходимое число пирометрических конусов.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

3.2. При приемке систематически выпускаемой однородной продукции разрешается устанавливать на подставку до четырех испытуемых конусов, имеющих близкую огнеупорность (по одному конусу от каждой партии), и не менее двух пирометрических конусов близких к ожидаемой огнеупорности.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

Интервал между падением двух конусов соседних номеров должен составлять 5-8 мин.

Скорость нагрева следует контролировать при помощи оптического пирометра. Деформация всех пирометрических конусов на подставке должна проходить одинаково через более короткое боковое ребро.

Когда вершина обоих испытуемых конусов коснется подставки, печь следует немедленно выключить. Затем подставку с пироскопами постепенно опускают и извлекают из печи.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).

4. ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЯ

4.1. Огнеупорность испытуемых конусов из одного и того же материала обозначают номером того пирометрического конуса, с которым они одновременно упали (коснулись вершиной поверхности подставки).

При падении испытуемых конусов в промежутке между падением двух пирометрических конусов огнеупорность обозначают номерами последних, например, ПК 169-ПК 171.

Если падение одного из двух испытуемых конусов из одного и того же материала происходит немного раньше пирометрического конуса, а падение другого испытуемого конуса непосредственно после него в то время, когда последующий номер пирометрического конуса своей вершиной еще не коснулся подставки, то температура падения испытуемых конусов обозначается номером пирометрического конуса, коснувшегося подставки.

4.2. Испытание считается недействительным и должно быть повторено:

— если разница в падении двух испытуемых конусов из одного и того же материала равна или больше температур интервала между падением соседних пирометрических конусов;

— если даже один из испытуемых или пирометрических конусов наклонился ненормально (оплавление вершины корольком, более сильное оплавление ребер у нижнего основания, чем у верхнего, падение конусов не во все стороны, а только в одном направлении и т.п.);

— если вынутые из печи пирометрические конуса имеют потемнение (науглероживание).

Вторичное применение не упавших при испытании конусов не допускается.

В случае прекращения по каким-либо причинам испытания после достижения температуры 1300 °С возобновление испытания стоявшей в печи подставки с конусами не допускается.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

4.3. Запись результатов испытаний производят по форме, указанной в приложении 1.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

5. ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЙ МЕТОД

5.1. Аппаратура, материалы

Печь для нагрева, шаблон для контроля угла наклона конусов, приспособление для наблюдения за падением конусов, мертель для закрепления конусов на подставке в соответствии с п.1.1, устройство для регулирования температурного режима, шаблон для контроля вертикальности модели «черное тело».

Источник