14 / 90
14
Informationen zu Promat
Teoretické základy
Dalším způsobem výroby je napěňování.
Pro vytvoření stabilní pěny se používají
speciální mýdla, saponáty a sulfonáty.
Směs pro přípravu tvarovek se často
připravuje odděleně od pěnové emulze.
Poté jsou pěnová emulze a směs
intenzívně promíchány. Řízeným
procesem míchání lze dosáhnout
požadovanou objemovou hmotnost.
Méně používanou metodou je vhánění
plynu. Materiál, který uvolňuje plyn se
během výroby přidává do směsi. Jako
zplyňující materiál se používá:
•
prášky kovů nebo karbidů
•
peroxid vodíku H
2
O
2
•
dolomit a kyselina sírová
Lehčené žárovzdorné cihly, které se
vyrábějí vmícháním zplyňujících látek
(naftalen), se vyznačují určitými rozdíly
ve svých vlastnostech při srovnání
s ostatními druhy cihel. Tímto způsobem
lze vyrobit cihly s nízkou objemovou
hmotností a vysokou pevností. Velké
množství malých pórů je zárukou nízké
hodnoty tepelné vodivosti.
Tvarování lehčených žárovzdorných cihel
se provádí litím, odstřeďováním nebo
lisováním. Při tvarování litím se do formy
nejdříve vkládá papírový filtr. Za účelem
zvýšení viskozity licí směsi a rychlosti
tuhnutí se může přidat síranové mléko,
sádra nebo cement.
Tvarování odstřeďováním je velmi efektivní
při kontinuální výrobě velkých bloků.
Plastické, polosuché či suché směsi
jsou tvarovány odpovídající metodou
(tažení, hydraulické lisování nebo
mechanické lisování).
Pak jsou nezabroušené cihly vypáleny
v komorové, vozokomorové nebo tune-
lové peci. Vypalovací teplota odpovídá
přibližně klasifikační teplotě. Protože při
sušení a výpalu dojde k poměrně velkému
smrštění, je nutné cihly brousit nebo
řezat, čímž je dosaženo standardních
rozměrů cihel.
Cihly, které mají složitý tvar jsou vyráběny
ručním tvarováním, vibrováním nebo
modelováním.
2.2.2. Vlastnosti a aplikace
Požadavky na lehčené žárovzdorné
cihly jsou rozdílné, někdy dokonce
protikladné:
Na jedné straně
– vysoká izolační schopnost a nízká
objemová hmotnost
na druhé straně
– dostatečná mechanická pevnost
a zároveň dobrá opracovatelnost
a mimo to
– vysoká chemická odolnost v prostředí
různých atmosfér
– a zároveň dobrá odolnost proti
změnám teplot a tepelným šokům
Rozhodujícím kritériem pro chování
lehčených žárovzdorných cihel během
provozu pece je způsob, jakým je pec
provozována. U pecí, které jsou provozo-
vány kontinuálním způsobem, hraje
hmotnost žárovzdorné vyzdívky poměrně
málo důležitou roli ve vztahu k ener-
getické účinnosti. Aby bylo dosaženo
účinnějšího provozování pece, je důležitý
stupeň tepelného zaizolování, proto jsou
preferovány cihly s nízkými hodnotami
tepelné vodivosti.
Základní pravidlo je:
Čím nižší je objemová hmotnost, tím
nižší je tepelná vodivost. Existuje
optimální objemová hmotnost při které
má materiál minimální tepelnou vodivost.
Při zvyšování provozní teploty agregátu je
samozřejmě nutné zvyšovat také objemo-
vou hmotnost materiálu, protože dochází
k výraznému nárůstu sdílení tepla radiací.
Aby bylo možné co nejlépe využít teplotní
rozsah použitých materiálů, je nutné
využít odborné znalosti. Klasifikační
teplota se stanovuje standardními
postupy v laboratoři na polovině cihly
standardní velikosti. Při zahřívání vzorku
ze všech stran nesmí smrštění za 24 h
překročit hodnotu 2 %.
V praxi se díky dlouhodobé výdrži na
vysoké teplotě, statickému zatížení,
vibracím, redukční atmosféře, nebo
výronům plynů začíná počátek smrštění
a měknutí vyskytovat již při teplotě
o 100 až 200 °C nižší než je teplota
klasifikační, která byla stanovena
v laboratoři (graf 2).
Graf 2: Závislost smrštění na čase
při tepelné výdrži u cihel
skupiny ASTM 28
Jestliže dochází k působení chemikálií
ve formě plynů nebo prachu obsažených
v pecní atmosféře, je důležité zvážit
následující body:
•
Redukční atmosféra v peci vyžaduje
použití cihel s nízkým obsahem oxidů
železa (praskání vlivem vyhořívání uhlí-
ku).
•
Mělo by být zjištěno, jestli v redukční
atmosféře nedochází k většímu
smrštění, než je běžné.
•
Alkalické páry a kondenzáty mohou
způsobovat modifikační přeměny
a vznik eutektik (praskání vlivem alkálií).
•
Cihly pojené CaO jsou citlivé na přehřátí
díky krátkému intervalu slinování.
•
Síra obsažená v cihlách může napadat
elektrické topné elementy.
Hodnoty tepelné vodivosti uváděné
v katalogu jsou platné pro normální
atmosféru. Při použití inertních plynů
v ochranných atmosférách dochází ke
změně hodnot tepelné vodivosti. Např.
ve vodíkové atmosféře je hodnota
tepelné vodivosti 7x vyšší. Dále se
může měnit hodnota tepelného toku
v důsledku sníženého tlaku v peci.
Ve vakuu se přenos tepla konvekcí
podstatně snižuje.
Mnohem více informativní než klasifikační
teplota či smrštění, jsou výsledky
měření termomechanického chování.
Jde např. o měření odolnosti proti
deformaci v žáru při zatížení.
Čas (h)
Smrštění (%)