Jenis bahan tahan api dan area penggunaannya

Bahan tahan api secara struktural stabil ketika terkena suhu tinggi, api dan bahan kimia. Mereka digunakan di perusahaan industri, di mana siklus produksi melibatkan penggunaan paparan termal, serta di bangunan tempat tinggal di mana perangkat pemanas dipasang. Karena parameter operasional yang tinggi, bahan tersebut sangat relevan untuk objek apa pun yang membutuhkan daya tahan, keandalan, dan keamanan.

Kebutuhan akan penggunaan bahan tahan api muncul pada tahap awal perkembangan manusia, ketika orang belajar cara memproduksi dan menggunakan api. Secara bertahap, bahan-bahan tersebut menjadi dasar untuk konstruksi pembuatan baja, tanur tinggi, dan peralatan termal lainnya. Di pertengahan abad XVII. di banyak negara mulai membuat batu bata tahan api dari tanah liat. Pada awal abad XIX. produk tahan api secara aktif diproduksi di negara-negara Eropa, dan pada akhir abad ini, produk tahan api mulai diproduksi di mana-mana di Rusia.Di pertengahan abad terakhir, cat tahan api dan penghambat api ditemukan, dan persyaratan untuk produk tahan panas secara resmi ditetapkan di GOST dan SNiP.

Properti utama dari bahan tersebut adalah tahan api. Indikator ini menentukan suhu di mana produk mulai berubah bentuk. Mengenai nilainya, efisiensi pemanfaatan material dalam berbagai jenis pekerjaan dipertimbangkan. Selain itu, karakteristik lain dihitung, khususnya:

• fitur perilaku material di bawah pengaruh suhu tinggi;
• perubahan bentuk dan pelanggaran integritas selama paparan suhu;
• stabilitas struktur, yang ditentukan oleh parameter gaya tekan mekanis selama pemanasan;
• kekuatan reaksi terhadap dampak larutan kimia agresif.

Biasanya, bahan tahan api adalah bahan yang dapat menahan panas dari 1580 hingga 3000 derajat Celcius. Bahan yang mempertahankan penampilan dan karakteristik fisiknya ketika terkena suhu yang lebih tinggi diberi label sebagai superrefractory.

Setiap produk tahan api diproduksi berdasarkan kombinasi bahan baku buatan dan alami; untuk ini, konsentrasi optimal komponen mineral dan kimia dipilih.

Produk yang tahan terhadap api terbuka dapat diproduksi dalam berbagai bentuk dan sifat yang berbeda. Ada beberapa alasan untuk klasifikasi mereka.

Menurut ketahanan api, bahan dibedakan:

• refraktori konvensional - tahan dari +1580 hingga +1770 derajat Celcius;
• sangat tahan api - hingga 2 ribu derajat;
• produk dengan refraktori tinggi - hingga 3 ribu derajat;
• super-refractory - harus tahan terhadap pemanasan lebih dari 3 ribu derajat.

Ada beberapa metode utama untuk membentuk bahan tahan api:

• pengecoran cair;
• cetakan dari komposisi lunak dengan penekanan tambahan lebih lanjut;
• cetakan dari bubuk terkompresi;
• pemotongan batu;
• metode pengepresan panas;
• teknik pengepresan termoplastik;
• cetakan meleleh panas.

Untuk membuat produk tahan api, digunakan beberapa jenis bahan baku.

• organik - Produk jenis ini terbuat dari bahan baku mineral. Sebagian besar produk ini dapat menahan panas yang signifikan. Satu-satunya pengecualian adalah busa polistiren. Mereka memiliki ketahanan yang buruk terhadap api, tetapi mereka dapat digunakan untuk meletakkan tungku dengan pemanasan rendah.
• anorganik - kategori produk yang paling mengesankan dengan berbagai ketahanan api. Ini termasuk basal dan wol mineral, fiberglass, perlit dan vermikulit.
• Gabungan - kategori ini mencakup produk asbes (komposisi asbes-semen atau asbes-kapur), serta produk silika berbusa.

Tergantung pada zat aktif utama, beberapa jenis bahan tahan api dibedakan.

• Refraktori yang mengandung aluminium oksida yang disinter menjadi blok disebut asam. - alas dalam hal ini mencapai 90% dari total massa. Kelompok ini termasuk mullite, serta batu bata fireclay, yang dianggap sebagai solusi ideal untuk kompor dan perapian yang menggunakan bahan bakar alami.

• Magnesia - produk tersebut dibuat dari oksida logam yang berbeda dengan sintering saat dipanaskan. Blok tahan terhadap solusi agresif dan dapat menahan pemanasan hingga 2000 derajat.

• Minerit - diproduksi menggunakan bahan baku yang ramah lingkungan. Hingga 90% komposisi jatuh pada semen bertulang. Saat dipanaskan, produk ini sedikit bertambah ukurannya, jadi selama pemasangan, celah kecil harus dibiarkan di antara lapisan.

• Asbes – Papan dan panel asbes telah lama digunakan dalam konstruksi. Namun, beberapa waktu lalu, efek toksik asbes terhadap kesehatan manusia telah teridentifikasi. Zat yang menyusun bahan tersebut bersifat karsinogen dan menyebabkan penyakit onkologis. Namun demikian, ketahanan api dari produk tersebut sangat tinggi. Bahan dapat menahan pemanasan hingga 500 derajat selama beberapa jam tanpa mengubah kekuatan dan kepadatannya.

• superizol - Bahan kalsium silikat, ringan dan mudah dipotong. Superizol tahan terhadap pemanasan hingga 1000 derajat, sementara itu memiliki konduktivitas termal yang berkurang. Ini adalah bahan yang diminati selama pemasangan partisi dan hiasan dinding pelindung.

• Panel kaca-magnesium adalah bahan yang terdiri dari magnesium klorida, fiberglass dan perlit yang diperluas dengan penambahan serat sintetis. Ini memiliki daya rekat tinggi, konduktivitas termal rendah, dan juga mudah diproses.

• Vermikulit - papan berbahan dasar mika silikat yang dicampur dengan komponen sintetis.Ini adalah bahan ramah lingkungan dan tidak beracun yang menahan panas. Kerugiannya termasuk ketahanan kelembaban yang rendah, sehingga perlindungan tambahan dari air diperlukan selama operasi.

• layar logam - bahan tahan api lembaran dengan permukaan reflektif. Produk semacam itu tidak hanya melindungi dinding dari panas berlebih, tetapi juga memungkinkan Anda mempertahankan suhu yang nyaman di dalam ruangan, memantulkannya di dalam.

• Klinker - Bahan keramik ini terbuat dari tanah liat berpori halus. Ini tahan terhadap suhu ekstrem, kemampuan untuk menahan tidak hanya api, tetapi juga salju yang parah.

• periuk porselen - bahan berdasarkan marmer, granit dan kepingan kuarsa dengan adanya garam dan oksida logam. Berbeda dalam kemampuan untuk mempertahankan pemanasan hingga 100 derajat dan lebih, ditandai dengan ketahanan kelembaban yang tinggi.

Tergantung pada tingkat keterbukaan pori-pori, ada:

• hingga 3% - superpadat;
• hingga 10% - kepadatan tinggi;
• hingga 16% - padat;
• hingga 20% - dipadatkan;
• hingga 30% - kepadatan sedang;
• hingga 45% - kepadatan rendah;
• hingga 75% - sangat keropos;
• lebih dari 75% adalah ultraporous.

Bahan tahan api ditawarkan dalam berbagai bentuk dan ukuran:

• baji atau lurus - dapat memiliki ukuran kecil, normal atau besar;
• berbentuk, sederhana, serta kompleks - dengan massa lebih dari 60 kg.

Panel lembaran menerima permintaan terbesar. Tujuan fungsionalnya tergantung pada dimensi dan serangkaian karakteristik operasional produk. Mereka sangat diperlukan untuk melapisi ruang ketel, perapian rumah, blok kompor, mereka adalah isolasi panas untuk kolom, ketel, serta sistem pemanas di bak mandi dan sauna.Mereka bertindak sebagai layar pelindung dan meningkatkan efek produksi peralatan secara keseluruhan dan bagian-bagiannya masing-masing.

Produk cetakan dan bubuk relevan dalam pembuatan instrumen. Ini memecahkan masalah menyesuaikan mode operasi sesuai dengan spesifikasi. Bahan baku yang tidak berbentuk digunakan untuk membuat pakaian bagi karyawan pengecoran.

Semua jenis bahan tahan api banyak digunakan di bidang industri. Mereka terlibat dalam metalurgi non-besi dan besi - area ini menyumbang sekitar 60% dari produk yang terbuat dari bahan tahan panas secara umum, serta dalam pembuatan keramik dan kaca. Komposisi tahan api adalah dasar untuk pembuatan isolator asam dan panas. Mereka dilapisi dengan tungku industri, serta instalasi lain dengan nyala api terbuka.

Dalam kehidupan sehari-hari, produk semacam itu telah menemukan aplikasi dalam pengaturan perapian dan kompor, barbekyu dan cerobong asap. Bahan finishing ini banyak digunakan dalam konstruksi dan penataan bangunan. Mereka digunakan untuk pelapis langit-langit dan dinding di kamar. Solusi semacam itu sangat meningkatkan keamanan api dari struktur, sehingga mereka digunakan di gedung-gedung dengan persyaratan keselamatan kebakaran yang meningkat.

Penting untuk diingat bahwa sebagian besar bahan bangunan tahan api tidak dapat menahan api, sehingga dapat terbakar. Alokasikan produk tahan panas dan tahan api. Yang terakhir dapat menahan sumber api terbuka dalam jarak dekat untuk waktu yang lama - mereka banyak diminati dalam pembangunan pemandian dan sauna.