Prijeđi na sadržaj

Vatrostalni ozid

Izvor: Wikipedija
Ispust zasirovo željezokodvisokih pećiizgrađen odvatrostalnih opeka.
Bessemerov konverteru radu.

Vatrostalni ozidse sastoji odvatrostalnih opeka,vatrostalnogmortaivatrostalnemase za nabijanje, a koristi se za dijelovepeći(npr.visoka peć), peći zasušenje,spalionica smeća,nuklearnih reaktora,lijevačkihlonaca i drugo, koji su izloženi djelovanju vrlo visokihtemperatura,obično većih od 538°C.Vatrostalni ozid je izložen vrlo složenom agresivnom djelovanju čitavog niza čimbenika, pa su zbog toga pojedini dijelovi ozida od različitih vatrostalnih opeka.

Vatrostalni materijali

[uredi|uredi kod]

Vatrostalni materijali su prirodni ili umjetninekovinskigrađevinski materijali(uobičajenokeramički materijali) čije jetalištenajmanje 1580 °C, a da se pri tome ne deformira. Zakakvoćuvatrostalnog materijala još su odlučujući temperatura pri kojoj se materijali podtlakomomekšavaju, propusnost zaplinove,otpornost prema temperaturnim promjenama i prema kemijskim utjecajima. Vatrostalni keramički materijali se uglavnom dijele na:

Vatrostalna opeka

[uredi|uredi kod]

Vatrostalna opekaili šamotna opeka proizvodi se od manjeg dijelavatrostalne glinei većeg dijela mljevenog praha već prije pečene vatrostalne opeke. Vatrostalna opeka može izdržati temperaturu od 1580 °C, pa se upotrebljava uglavnom za oblogeložištai donjih dijelovadimnjaka.Slično vatrostalnoj (šamotnoj) opeci upotrebljavaju se kao bazični vatrostalni materijali magnezitna, dolomitna i boksitna opeka, a kao kiseli vatrostalni materijali silika-blokovi i dinas-blokovi. Kiselootporne opeke upotrebljavaju se u agresivnim sredinama gdje djelujusumpornailisolna kiselinai lužine (baze).

Šamot se najviše upotrebljava utehnici,budući da se dobija iz lako dostupnihmineralnihnalazišta i da se odlikuje slabo kiselim ili slabo bazičnim svojstvima. Kemijski sastav šamotnih opeka je 50-60%SiO2,do 23-34%Al2O3i 6-27% ostalih sastojaka koji imaju manje ili višeFe2O3,CaO, MgO, K2O, Na2O iTiO2.Izrađuju se od manje ili više čistog kaolina (Al2O3x 2 SiO2x 2 H2O) i pečene gline.Ove opeke nisu namijenjene da nose veliko opterećenje, već samo za oblaganje visokotemperaturskih ložišta. Mort za ozidavanje pravi se od samljevene vatrostalne gline i vode.

Kaolin (Al2O3x 2 SiO2x 2 H2O) je u čistom stanju bijela glina i koristi se pri izradiporculana,vatrostalnih opeka,papira,gume,pigmenata za bojei izolacionih materijala. Kaolin se u čistom stanju topi na 1760 ºC. Vatrostalni materijal (3 Al2O3x 2 SiO2) dobija se dugotrajnim zagrijavanjem uelektrolučnoj peći,u kojoj se topekvarcnipijesak (SiO2) iboksit.Dobijeni materijal koristi se za oblaganje peći koji topemetal,za oblaganje kalupa zaduboko vučenje(ekstrudiranje) i za izolatoresvjećicabenzinskih motora.

Silikatne opeke

[uredi|uredi kod]

Silikatneopeke zadržavaju jačinu i na povišenim temperaturama. Kemijski se dijele u kisele (96-98% SiO2) i koriste se za oblaganje ložišta u slučaju kad je rastopljena materijalkiseleprirode. Na radnim temperaturama nižim od 540 ºC silikatne opeke se troše ili mrve, te se i ne primenjuju ispod ove temperature.

Dolomitne opeke

[uredi|uredi kod]

Dolomitje naziv i zaminerali zasedimentnu stijenu,a oboje su izgrađeni od kalcij-magnezijeva karbonata (CaCO3x MgCO3) u kristalnome stanju. Obično je bijele boje, ali može biti i crvenkast, siv ili smeđ od primjesa željeza ili mangana. Posle pečenja dolomita (pri 1700 ºC) dobija se CaO x MgO koji se zatim melje i miješa sasmolomi najzadprešau [opeka[|opeke]]. Dolomitne opeke su namenjene za podzidjivanjeSiemens-Martinovih pećielektrolučnih pećiza proizvodnjučelika.

Magnezitne opeke

[uredi|uredi kod]

Magnezitneopeke su u kemijskom pogledubaznimaterijal. Služe za oblaganjeLinz-Donawitz konverteraiBesemerovih konvertera.Kao vezivno sredstvo izmeđuopeka(mort) koriste se tankičeličnilimovi kojioksidirajuna povišenim temperaturama.Željezov oksidhematit(Fe2O3) kemijski reagira s oksidommagnezijai tako učvršćuje opeke.

Kromne cigle

[uredi|uredi kod]

Kromne cigle su vatrostalni materijali koji sadrže oko 50%kromovihoksida,s promenljivim sadržajem oksidaaluminija,magnezija,silicijai željezovih oksida. Koriste se kao kemijski neutralne opeke. Kombinacije kromovih i magnezijevih oksida daju opeke pogodne za visoke temperature i otporne na trošenje (habanje).

Karborund ili silicijev karbid

[uredi|uredi kod]

Silicijev karbidili karborund je kovalentnikarbid,koji je zbog različitih nečistoća obojen zeleno, žuto, plavo ili crno, ovisno o vrsti nečistoća. Dobiva se reakcijomkremenogpijeska (SiO2) ikoksauelektrolučnim pećimapri temperaturama 1900-2000 °C. Odlikuje se velikomtvrdoćom(gotovo kaodijamant), koristi se za izradu bruseva i materijala zabrušenje,poliranjei čišćenje površina čvrstih materijala. Vatrostalan je materijal, veliketoplinske vodljivostii velike otpornosti na temperaturne promjene, pa se upotrebljava za izradu okna visokih peći, posuda za taljenje metala, nosača u pećima za pečenje keramičkih posuda i slično. Iz njega se izrađujusapniceraketa,lopaticeturbina,električna grijača tijela za rad pri visokim temperaturama (1100 – 1500 °C).

Šupljikave vatrostalne opeke

[uredi|uredi kod]

Šupljikave vatrostalne opeke ili toplinsko – izolacione šupljikave vatrostalne opeke koriste se zapećikod kojih se traži održavanje stalne temperature. To su lake i porozne opeke dobijene posipanjem miješane gline sugljenomprašinom. U toku pečenja opeke, dodate česticeugljikaizgaraju i ostajuplinskimjehurići. Na taj način dobijaju se porozne opeke lakše za trećinu od punih, ali s približno toliko boljomtoplinskom izolacijom.Uglavnom se šupljikave opeke upotrebljavaju za peći srednjih temperatura namijenjenih zalemljenjeitoplinsku obradu.Koriste se i za vanjski ozid visokih peći, da bi se smanjili toplotni gubici kroz njihove zidove.[2]


Naziv Sastav (%) Talište(° C) Otpornost prematlaku(° C) Uporaba
silika I > 94,5SiO2
˂ 2Al2O3
˂ 3.5 CaO
1720 1630 teško opterećeni dijelovi pri visokim temperaturama, ali velika osjetljivost prema bazičnojtroski
silika II >92 SiO2 1670 1560 teško opterećeni dijelovi pri visokim temperaturama, ali velika osjetljivost prema bazičnojtroski
kremeni šamot
(polukiseli)
≈ 90 SiO2
+ Al2O3
+ CaO
+Fe2O3
1650 1470 srednje opterećeni dijelovi
šamot
(bazični)
> 55 - 60 SiO2
˂ 36 - 41Al2O3
0.2 - 0.6 CaO
0.08 - 0.2Fe2O3
> 1580 1300 manje opterećeni dijelovi (npr. dimni kanali)
silimanit 55 - 60 Al2O3
ostalo SiO2
≈ 1875 1620 otporan prematroskii temperaturnim promjenama
magnezit 85 - 88 MgO
4 - 6 SiO2
1 - 2 CaO
1 - 2 Al2O3
4 - 5Fe2O3
> 2000 1400 za peći s bazičnom oblogom, ali velika osjetljivost prema temperaturnim promjenama
kromni
magnezit
> 42 MgO
>15 Cr2O3
≈ 1960 1560 otporan prema visokim temperaturama, brzim temperaturnim promjenama i utjecaju troske
karborund
(silicijev karbid)
45 - 80 SiC
10 - 25 SiO29 - 20 Al2O3
+Fe2O3
> 2000 1700 neosjetljiv prema temperaturnim promjenama; iznad 1600 °C raspada se zbog oksidirajućih plinova
ugljen 85-90C > 2000 1750 za lonce, peći, elektrode


  1. "Strojarski priručnik", Bojan Kraut, Tehnička knjiga Zagreb 2009.
  2. "Tehnička enciklopedija", glavni urednik Hrvoje Požar, Grafički zavod Hrvatske, 1987.