Betony ogniotrwałe – rodzaje i zastosowanie
Betony odporne na ogień są jednymi z najczęściej stosowanych w przemyśle materiałów ogniotrwałych. Stosuje się je do tworzenia monolitycznych wyłożeń wszelkiego rodzaju pieców, kotłów przemysłowych i pieców do wypalania. Znajdują szerokie zastosowanie w przemyśle cementowym, odlewniczym, petrochemicznym, w metalurgii żelaza i metali nieżelaznych a także w koksownictwie.
O wyborze konkretnego betonu zawsze decydują warunki w miejscu, w którym ma być zastosowany. Znaczenie ma nie tylko temperatura, ale też zużycie cierne czy występowanie agresywnych materiałów, jak w przypadku przetapiania żelaza i miedzi. Jakimi właściwościami charakteryzują się różne rodzaje betonów ogniotrwałych?
Betony konwencjonalne
Betony konwencjonalne mają standardową gęstość, zawierają do ok. 30% cementu glinowego. Są odporne na temperatury od 1200°C do 1800°C. Nadają się do ogólnych zastosowań w piecach, blokach palników, specjalnych piecach muflowych oraz kotłach przemysłowych. Wraz z zastosowanymi materiałami zmieniają się takie ich właściwości, jak odporność na zużycie ścierne, szoki cieplne oraz agresywne działanie żużla.
Betony na bazie szamotu, wiązane hydraulicznie, będą miały odporność na temperaturę do 1400°C. Te na bazie boksytu, gęste (2600 kg/m3), będą charakteryzowały się dużą wytrzymałością i odpornością na ścieranie w temperaturach do 1550°C. Do pracy w bezpośrednim kontakcie z płomieniem w atmosferach utleniających lub redukujących doskonałe będą betony na bazie szamotu o niskiej zawartości żelaza, np. odporny na temperaturę do 1600°C beton produkowany przez firmę Vitcas - Vitcast 1600STD & Gun Mix.
Do zastosowań w kontakcie z ciekłym metalem, w temperaturach do 1700°C, np. w kadziach na ciekłe żelazo oraz do rynien spustowych i rynien, gdzie ekstremalne temperatury i narażenie na ścieranie powodują występowanie skrajnie ciężkich warunków pracy, dobrze sprawdzi się beton ogniotrwały na bazie stopionego kruszywa i chromowego tlenku glinu. Najwyższą odporność na wysoką temperaturę, do 1850°C, będą miały betony na bazie czystego tlenku glinu o wysokiej czystości chemicznej, wysokiej wytrzymałości, udarności oraz odporności na zużycie ścierne. Stosuje się je zwłaszcza w przemyśle petrochemicznym oraz przemyśle produkcji nawozów. Dobrze sprawdzą się w sytuacjach, kiedy temperatura może być niższa, ale materiały są bardzo agresywne – tak jak w przypadku przetapiania miedzi i mosiądzu.
Betony izolacyjne
Innym rodzajem betonów są betony izolacyjne, które charakteryzują się niską gęstością i bardzo niską przewodnością cieplną. Są stosowane na powierzchniach narażonych na wysoką temperaturę lub jako dodatkowa warstwa wyłożenia znajdująca się za betonem ognioodpornym większej gęstości lub wymurówką. Izolacyjne betony ogniotrwałe mogą spowodować zmniejszenie ogólnej gęstości wyłożenia lub temperatury powierzchni zimnej. Ich wytrzymałość, która zmienia się od niskiej do wysokiej, opiera się na ich niskiej gęstości, która jest również powodem ich słabej odporności ściernej. Nadają się one do zastosowań, gdzie nie występuje nadmierne zużycie. Są odporne na temperatury do 1400°C.
Betony niskocementowe
Ten rodzaj betonów ogniotrwałych jest przygotowywany z mniejszej ilości cementu niż normlanie stosowana przy betonach ogniotrwałych standardowej gęstości. Mają zmienną zawartość tlenku glinu, co zapewnia wyjątkowe własności fizyczne, w tym niską porowatość, dobre własności przeciwcierne i wysoką energię. Produkty te zwykle wymagają kontrolowanej instalacji, jednak ich dużą zaletą jest to, że mogą zostać łatwo wpompowane do wymaganego położenia. Niektóre nie będą wymagać ubijania wibracyjnego, ponieważ mogą swobodnie wypełniać przestrzeń. Charakteryzują się odpornością na temperatury od 1400 do 1800°C.
Do stosowania z płynnym aluminium można użyć np. betonu ogniotrwałego na bazie boksytu, Vitcast 1400LCC-AL, który zawiera dodatek redukujący zwilżanie w kontakcie z ciekłym aluminium i dlatego zapobiega wzrostowi korundu.
Do zastosowania w warunkach ekstremalnych, np. w blokach trzonów w piecach do podgrzewania, wnętrzach kadzi stalowych oraz gardzielach kadzi mieszalnikowych do żelaza wchodzących w kontakt z ciekłymi żelazem i stalą sprawdzi się beton ogniotrwały na bazie boksytu o wysokiej zawartości tlenku glinu i niskiej zawartości cementu (Vitcast 1700 LCC – P). Tam, gdzie występują bardzo ciężkie warunki i ważna jest czystość chemiczna, np. w produkcji bloków prefabrykowanych oraz tam, gdzie najważniejsza jest odporność na penetrację żużlem, można użyć betonu ogniotrwałego o bardzo dużej zawartości tlenku glinu i niskiej zawartości cementu, Vitcast 1800 LCC.
O VITCAS POLSKA
Firma VITCAS POLSKA to polski oddział brytyjskiej marki VITCAS - producenta materiałów ognioodpornych, żaroodpornych i izolacji wysokotemperaturowych. Oferta obejmuje produkty skierowane do branży zduńskiej, klientów indywidualnych i przemysłu. http://www.vitcas.pl
