огнестойкая защита для стен вокруг печей в доме, бане
При использовании печного отопления есть риск пожара. Чаще всего это происходит в деревянных домах и банях, так как находящиеся рядом с отопительным устройством поверхности сильно нагреваются. Чтобы предотвратить беду, нужно соблюдать правила эксплуатации и при организации строительства обязательно применять огнеупорные материалы для стен вокруг печей.
Краткая историческая справка
Потребность в огнеупорных материалах возникла на раннем этапе развития человеческой культуры, когда появился огонь. Постепенно они стали основой доменных, сталеплавильных и других печей. В середине XVII века в России стали производить огнеупорные кирпичи. Во времена царствования Петра I большее их число изготовлялось на основе московских глин.
В XIX веке огнеупорное производство развивалось лишь на металлургических комбинатах, в то время как в Германии оно было организовано еще в 1810 году, а в Европе уже вовсю выпускали огнезащитную продукцию. С выходом класса буржуазии на экономическую арену и с развитием промышленности российские ученые тоже стали работать в этом направлении, и в 1893 году появились Белокаменский, Брянцевский и Латнинский заводы огнеупорных глин.
В 1929 году изыскания по огнезащите строительных материалов начали проводиться в научно-исследовательских лабораториях. Были изобретены огнестойкие краски для деревянных покрытий и вспучивающиеся — по металлу. Способы и правила обработки древесины огнезащитными составами описаны в СНиП Ш-В.7−69, а ГОСТ 16363–76 закрепил применение жаростойких материалов для печи.
Сегодня из 212 стран мира только 35 могут заявить о наличии у них огнеупорной промышленности, и половина мирового производства принадлежит СНГ и США. Значение огнеупоров в экономике нашей страны очень велико. Без них невозможно производство многих материалов, сооружение различных тепловых агрегатов и освоение космоса.
Виды огнеупорных материалов
Существует множество классификаций огнеупорных материалов: по форме, температурному режиму, по составу и т.д., предназначенных для специалистов. Упрощенно их можно разделить на следующие:
- тугоплавкие огнеупоры;
- с повышенной стойкостью к высоким температурам.
Первая группа известна как материал в виде кирпичей и блоков для изготовления печей и каминов. В частном строительстве используется редко, так как при всей механической прочности и жаростойкости эти материалы восприимчивы к резкой смене температур. Исключение составляет специальный облегченный кирпич из пористого шамота, применяемый печниками для возведения сводов и тепловых камер.
Вторые известны в виде негорючих теплоизоляторов и применяются для защиты различных пожароопасных конструкций. Форма их выпуска в виде жаростойких материалов для отделки стен возле печи очень удобна для обшивки поверхностей, находящихся вблизи отопительных приборов. Вот некоторые из них:
- Огнеупорные плиты и картоны из прессованных асбестовых и стеклянных волокон, выдерживающие нагрев до +700°С. Сейчас в жилых помещениях их применять не рекомендуют, так как асбест выделяет вредные для здоровья человека вещества. Уменьшив опасное действие керамической отделкой, его можно использовать в технических и хозяйственных постройках.
- Огнеупорные плиты и листы из минерита, содержащие в своем составе цемент, песок и известняк, устойчивы к влаге и к любой температуре, а их эстетичный внешний вид позволяет обходиться без дополнительной отделки. По этой причине его используют для внешнего оформления зданий.
- Стекломагниевые листы состоят из вспученного перлита, стеклоткани, хлорида магния и синтетических волокон. Они образуют огнеупорную обшивку участков около печей и каминов, а также используются для внутренней отделки стен и перекрытий.
- Рулоны из базальтового огнеупорного волокна с напылением алюминия обладают теплоотражающим эффектом и подойдут для установления защитных экранов на дровяные камины и печи. Стоит отметить, что отдельные производители для его изготовления вводят в состав формальдегидные смолы, поэтому при покупке надо быть осторожными.
- Терракотовая плитка делается на основе глины. Она прочная, экологичная, с неплохими огнезащитными качествами. Изделие, покрытое жаростойким составом, более контрастно по цвету и выглядит эстетично. Натуральная терракота пористая, рыжего и оранжевого цвета.
- Суперизол в листах немного весит, с легкостью обрабатывается, огнестоек и отлично подойдет для изоляции отопительных приборов и стен около них. Но в то же время требует аккуратного обращения, так как хрупок и легко бьется.
Листы из нержавеющей стали формально не относятся к огнеупорным материалам, но являются одним из эффективных огнезащитных покрытий стен и пола перед печью. Сталь не боится резкой смены температур и применяется для экранирования печей, каминов и паровых котлов.
Обшивка стен вокруг печи
Когда стена непосредственно примыкает к поверхности печи, она сильно нагревается, что может привести к пожару. Чтобы этого избежать, стену обшивают негорючим материалом. Обшивка бывает светоотражающей и с облицовкой. При светоотражающей используются металлические или оцинкованные листы с жаропрочной изоляцией. С точки зрения безопасности для здоровья лучше выбирать нержавейку, так как при нагревании цинк выделяет токсичные вещества.
Вначале к стене с отступом в 2−3 см крепится изоляция из минерита, сверху накладывается лист из предварительно отполированной нержавеющей стали. Тепловые лучи отражаются от блестящей поверхности, и нагрев стенки уменьшается вдвое. Облицовка в дополнение к обшивке создает эстетичный вид. С ролью огнеупора при облицовке хорошо справится гипсокартон с добавлением стекловолокна.
Основной огнеупорный листовой материал для бани и нагревательных котлов — это термостойкий гипсокартон. Но применение его не обязательно, если соблюдены установленные нормой расстояния до стен:
- от печей из кирпича — не менее 30 см;
- от футерованных — не менее 70 см;
- от металлических — не менее 1 м.
Если же печь находится очень близко к стене, потребуется дополнительная защита: одна небольшая искорка или выпавший уголек может стать причиной пожара. Это можно предотвратить, выполнив определенную последовательность действий:
- Стена покрывается пароизоляционной пленкой, состоящей из фольги, полиэтилена и крафт-бумаги. Для крепления используется металлический профиль или обыкновенные деревянные бруски.
- Затем идет монтаж утеплителя — фольгированной минеральной ваты, которая должна быть уложена в обрешетку так, чтобы она оказалась сверху, а образовавшиеся стыки следует заклеить скотчем.
- После этого к обрешетке саморезами прикрепляется любой термостойкий листовой материал с помощью втулки.
- Для придания стене эстетичного вида на полученную конструкцию укладывается сетка, на которую приклеивается керамическая плитка.
Существует в запасе печников-любителей и следующий недорогой способ спасения стен. Будут нужны пустые внутри металлические трубки и листы профиля для крыши. Трубки крепятся к стене, на них — листы профиля, затем еще такой же слой. В итоге идет горячий воздух перемещается между стеной и полом в пространстве, оставшемся в процессе монтажа, и стена не нагревается.
Защитные экраны для отопительных приборов
При соблюдении правил безопасности используются защитные экраны-панели. Это сооружения, изолирующие боковые стенки печей. Чаще всего в качестве защитного экрана применяют кирпич и сталь. В зависимости от формы экраны бывают фронтальными и боковыми. В продаже можно увидеть и такие печки, где экран не нужен, а безопасность в них обеспечивается специальным кожухом, уменьшающим тепловое излучение.
Сейчас очень распространены экраны для каминов, которые не только защищают от открытого огня, но и становятся прекрасным аксессуаром, украшением загородного дома или городской квартиры. Материалы для экранов предлагаются разные: стекло, медь, железо, латунь, бронза.
Особенно часто употребляется жаростойкое керамическое стекло, надежно защищающее от искр и углей и придающее жилищу особый уют и привлекательность. Минус подобного материала — снижается проникновение тепла в помещение.
Экран для камина можно сделать своими руками. Металлическая планка, вырезанная по размеру топки, украшается большим количеством цепочек, продающихся свободно в любом магазине. По обеим сторонам топки подвешиваются крючки для закрепления цепей, когда камин не топится.
kaminguru.com
Негорючие материалы для внутренней отделки возле печи: виды, особенности использования
В процессе топки печи или розжига камина, корпус очень сильно нагревается и отдает тепло окружающим предметам. Согласно требованиям техники пожарной безопасности, нужно обязательно изолировать корпус печи от поверхностей, которые находятся рядом с ним. Если нет возможности обеспечить нужное безопасное расстояние (30 см для печи из кирпича, 70 см для футерованной печи, 1 метр для металлической) осуществляется эта процедура посредством огнеупорных материалов.
Отделка возле печи
Разновидности жаропрочных материалов для защиты стен от нагрева
Исходя из типа сырья, которое используется для изготовления жаропрочных материалов, они подразделяются на:
- Материалы с органическими деталями, например, пенополистирольные плиты. Показатель огнестойкости — не достаточно высокий, поэтому применяется для защиты от небольшого нагрева.
- Материалы с неорганическими компонентами используются для изоляции как деревянных стен, так и бетонных, кирпичных. В качестве таких огнестойких материалов используются: каменная вата, базальтовые плиты, стекловолокно, фиброцементные плиты, полипропилен, сотопласты, вермикулитовые панели, вспененный перлит.
- Материалы смешанного типа — это асбестовый картон, асбестоизвестковые и кремнеземные огнеупоры.
Большинство частных домов создают из дерева, будь то цилиндровый или каркасный дом. Соответственно зимой в лютые морозы без печи или камина приходится туго, поэтому к обустройству таких агрегатов пользователи подходят ответственно и в качестве обкладки выбирают жаропрочный материал, который:
- будет эффективной и надежной защитой от любого возгорания;
- экологически чистым, в процессе нагрева он не будет выделять никаких вредных веществ.
Защитные экраны
Защитные огнеупорные экраны — специальные огнестойкие декоративные панели, предназначенные для изоляции боковых стенок печных конструкций, монтируются они на дистанции 1-5 см от корпуса печи. От огнеупорного листа экран отличается многослойностью структуры.
Используя такой жаропрочный материал для изоляции, вы сможете значительно снизить тепловое излучение. Широкой популярностью пользуются экраны, выполненные из чугуна и нержавейки.
Отшлифованная зеркальная поверхность стального экрана отражает тепло, которое отличается более мягкими потоками. Плиты, находящиеся внутри экрана, соединяются посредством жаростойкой мастики, клея раствора, герметика, которые характеризуются высокими показателями термостойкости.
Жаропрочная мастика имеет огнеупорный состав, который способен переносить высокие температуры — 1100°С и более. Помимо этого, он не боится влаги, отличается бактерицидными свойствами, может использоваться как облицовка.
На рынке можно найти не только боковые экраны, но и фронтальные. Монтаж таких приспособлений осуществляется посредством крепления к полу около печи, сам экран снабжен специальными ножками. Кроме стальных и чугунных экранов, достаточно часто пользователи отдают предпочтение и конструкциям из кирпича, которые внешне напоминают стенки. Они разделяют корпус печи от возгораемых участков.
Защитный экран
Огнеупорные гипсокартонные плиты
Данные материалы могут использоваться как основная обшивка стен вокруг хорошо натопленных печей. А в качестве декора могут применяться керамогранитную плитку любой расцветки.
Такой огнестойкий листовой материал характеризуется следующими свойствами:
- параметр пожаростойкости — до 30 минут противостояния огню;
- он не будет возгораться еще в течение часа, даже после того, как появится огневой очаг;
- габариты: 120*250*1,25 см;
- с лицевой и обратной стороны обработанный гипсом картон, внутри располагаются нити из стекловолокна, именно они отвечают за противостояние огню;
- торцы листов закрыты картонным материалом, по ним идет стыковочная фаска;
- крепеж можно выполнять как на клей, так и на саморезы.
Огнеупорные минеритовые плиты
Данный материал характеризуется высокими показателями жаропрочности, изготавливается он только из экологически чистых веществ:
- белый/серый цемент — до 90 % всего материала;
- минеральные волокнистые материалы;
- армирующие плиты волокна — придают плитам стойкость и прочность.
В состав не входит асбестовое волокно, благодаря чему данные огнеупорные высокотемпературные плиты пригодны для домашних печей. Плиты быстро монтируются на стену при помощи винтов к самой стене. Для обеспечения более высокой надежности конструкции, вы можете устанавливать по два листа минирита.
Осуществляя монтаж, нужно оставлять небольшое расстояние, т.к. при нагреве материал может немного увеличиться.
Отделка стен огнеупорными минеритовыми плитами
Защитные нержавеющие листы
Такой материал стоит недешево, но зато он очень надежный. Используя его, вы можете защитить не только стены дома, но и подвала, при установке твердотопливного отопительного агрегата.
Для того, чтобы обезопасить себя и создать максимальную защиту, под нержавейку укладывают специальное стекловолокно, обладающее термозащитными свойствами. Подобная конструкция будет хорошо справляться с функцией защиты при малейших попытках возгорания. К выбору подложки следует подходить очень осмотрительно, нужно хорошо осмотреть изделие на наличие феноловых смол, которые при сильном нагреве выделяют вредные вещества.
Жаропрочный материал из бальзатового волокна
Данный материал спрессован в маты. Его основные характеристики: гигроскопичность, высокая степень противостояния огню. Его внешний вид может оставаться неизменным при достижении температуры 900°С.
Огнебазальт для внутренней отделки
Шамотные огнеупорные плиты
К таким материалам относятся кирпич и раствор. Благодаря им вы можете соорудить защитный огнеупорный экран вокруг топки и самого корпуса металлической печки. Ключевое различие между кирпичным экраном и футерованным заключается в том, что футеровка — это защитный кожух, который устанавливается вплотную к стенкам конструкции.
Шамот может выдерживать температуру до 1300°C. В настоящее время помимо кирпича и раствора имеется и шамотная обмазка, мастика, клей, которые можно использовать даже в процессе функционирования печи или камина. В их состав входят микроскопические шамотные волокна и связывающие вещества. Ими осуществляется футеровка как всей поверхности печи, так и заделка отдельных трещин. Помимо этого, для футеровки производятся материалы из каолина: бумага, картон, вата.
Шамотные огнеупорные плиты
Технология монтажа огнеупорных материалов для отделки стен вокруг печи
Рассмотрим технологию обшивки печи в бане.
Минеритовая огнеупорная плита Фламма
Принцип, по которому производится обшивка стены возле каменки, заключается в последовательности действий:
- Изначально на стене из горючего материала закрепляется слой пароизоляции и гидроизоляции. В качестве первого можно применять трехслойную пленку, которая состоит из фольги, полиэтилена, крафт-бумаги. Эти материалы придают прочность. Пленка фиксируется посредством металлического профиля.
- На следующем этапе кладется утеплитель, например, можно использовать минеральную вату. Ее нужно поместить внутрь обрешетки так, чтобы слой фольги располагался сверху. Стыки плит ваты необходимо заклеить алюминиевым скотчем.
- При помощи саморезов к обрешетке присоединяются огнеупорные плиты, например, выполненные из фиброцемента. Альтернативным вариантом является установка плит на саморезы через втулку. При этом создается пространство между стеной и плитой.
- После того, как плиты будут зафиксированы, их можно облицевать керамической плиткой. Так, внешний вид будет более привлекательным. Для этого на саморезы к плитам прикручивается металлическая сетка, на которую позже наносится жаропрочный клей. Так и крепится плитка.
Если установка изделий производится с точным соблюдением технологии, то стенка возле печи не будет нагреваться, и пожароопасных ситуаций возникать не будет.
Таким образом, отделка стен вокруг печи или камина огнеупорными материалами позволит обезопасить ваше жилище.
teplofan.ru
Листовой огнеупорный негорючий материал – Где и как использовать
Листовая огнеупорная защита используется в тех случаях, когда невозможно достичь необходимого пожаробезопасного расстояния от источника возгорания до материалов, которые могут быстро воспламениться или начать тлеть. Чаще всего такую защиту используют в банях или возле домашних каминов, так как ограниченное пространство не всегда дает возможность соблюдать нормативные требования пожаробезопасности.
Зачем нужны огнеупорные листы
Нынешние нормативы пожаробезопасности для печек из кирпича – расположение в удаленности 0,32 м от стен, для стальных футерованных конструкций – 0,7 м и не футерованных – 1 м. При малых габаритах помещения соблюсти нормы пожаробезопасности просто невозможно, тогда и применяют листовой огнеупорный негорючий материал. Он защищает от тления или возгорания при попадании источников огня и высоких температур стены, полы и потолки.
Виды огнеупорной защиты
Асбестовые листы могут выдерживать температуру до +5100С, имеют высокую степень огнеупорности и низкую теплопроводность. Их выпускают в пластинах и других модификациях. Задействуются при необходимости предотвращения воспламенения возле печек, для каминов, в качестве термоизоляции отделки для стен и перекрытий, подверженных действию высоких температур.
Стальные листы – довольно часто используются в печном деле. Применяют стальные уголки, швеллеры, проволоки и цельные листы для изоляции стен и пола возле каминов и печек.
Защищающий термоэкран – служит термоизолятором для боковых стенок печки. Снижая тепловую нагрузку,экраны из металла или кирпича, защищают от излишнего выхода тепла от металлической печи. Для каминов и печей используют чугун или промышленную сталь, листы которой монтируют на расстоянии до 5 см от топки.
Использование защищающих экранов помогает понизить температуру внешней стороны отопительного элемента до +1000С. Минимальное расстояние от стены до экрана может составлять 0,55 м.
Есть также базальтовая вата, панели с вермикулитом (температурный режим до +11000С), которые отличает еще и высокая прочность к механическим повреждениям. Вермикулитовые панели можно использовать в качестве отделки биокаминов с эффектом живого огня.
Где и как использовать листовую огнеупорную защиту
Листы материала, который способен защитить от возгорания применяют для пола, стен и потолков в доме, где есть источник, способствующий распространению пожара или в банных помещениях, возле печи (каменки).
Для обшивки стен, примыкающих к печи, используют листовые негорючие материалы. Поверх, прикрепленной к стене теплоизоляции монтируется металлический лист. Желательно выбирать нержавейку, так как оцинковка при нагреве может выделять токсины. Для более высокого теплоотражающего коэффициента, лист должен быть в состоянии зеркального полотна. Тогда тепло будет лучше отражаться от поверхности и стены нагреваться меньше. Кроме того, если применять данную конструкцию в парилке, человек получит более мягкое и рассеянное тепло, что намного комфортнее, чем прямое излучение от печи.
Под обшивку огнестойкими материалами используются полотна из:
- базальтового картона – листы тонкие, имеющие не только высокую термо-, но и шумоизоляцию;
- картона асбестового – прочные, долговечные и жаростойкие листы;
- вермикулитовые плиты – шумо-, термоизоляция, огнестойкость, экологичность и эффектные дизайнерские решения;
- минеритовые листы – составляющая защитного экрана в печах и каминах, в том числе, установленных в банях.
Обшивку делают следующим образом: от стены – зазор 3 см, теплоизоляционный слой – 2 см (металлический лист). Подобная конструкция может сократить расстояние между печкой и стеной до 0,38 м. Зазор обеспечивают керамические втулки.
Поскольку сам металлический лист выглядит не привлекательно, зачастую его покрывают плиткой. Как это выглядит на фото ниже: стена с зазором 3 см, огнеупорная прокладка, кафель.
К строительным огнеупорным материалам можно отнести гипсокартон огнеупорный, минеритовые плиты (хороши тем, что не подвержены воздействию влаги, в них не образуется плесень и процессы гниения), листы стекломагнита. Последние, обладают также повышенной шумоизоляцией, гидростойкостью, теплосберегающими функциями и не деформируются при резких перепадах температур.
Читайте также: Огнеупорные материалы для стен вокруг печей
banyagid.com
Огнеупорные материалы для стен вокруг печей
Стены вокруг печи — самое уязвимое место в вопросе пожаробезопасности. Даже если вы соблюдаете необходимые стандартные расстояния от печи до стен, без отделки поверхности стен специальными материалами, риск возгорания дерева от высокой температуры нагретой печи остается.
Расчет необходимых огнеупорных материалов будет зависеть от выбранной вами технологии пожарозащиты. Существует несколько рабочих вариантов:
- С помощью металлических защитных листов
- Фибро-цементными плитами минерита или панелями flamma
- С использованием кирпича
- Облицовка керамической плиткой
Металлическая термозащита будет эффективной только если использовать специально спроектированные листы, состоящие из слоя нержавейки (маталлический экран) и вставленного в него базальтового волокна.
Этот двойной лист крепится непосредственно на деревянную стену слоем нержавейки к печке. Глянцевая поверхность металла имеет хорошее свойство отражать инфракрасные лучи, а слой базальтового волокна препятствует теплопередаче от металла к деревянной стене.
Использование кирпича тоже даст хороший эффект, но, как и в случае с облицовкой керамической плиткой, обойдется недешево. Что касается плитки, то рекомендуем использовать материалы фирмы Терракота. Среди прочих производителей этот выделяется широким выбором красивейших форм и расцветок своей плитки. Её укладка производится на одноименный жаростойкий клей и требует хороших навыков в этом деле.
Мы же рассмотрим многослойную защитную технологию, соответствующую всем стандартам и проверенную на множестве работающих бань. Она состоит из трех частей: пароизоляция, слой фольгированного утеплителя в обрешетке из металлопрофиля и слой огнеупорных плит минерита или стекломагнезита (СМЛ).
Пароизоляция
Первым делом непосредственно на стене следует закрепить слой паро- и гидроизоляции. Оптимальным материалом для этого будет фольга, но устанавливать её трудно из-за высокой хрупкости материала. Кроме того, цена фольги очень высокая и для её замены уже давно придуманы специальные трёхслойные пленки. В их состав входит фольга, полиэтилен и крепкая крафт-бумага для придания прочности материалу. Самым известный отечественный производитель этой отражающей изоляции — фирма Алукрафт. Её вы с уверенностью сможете найти в ближайшем строительном магазине.
Крепим пароизоляцию обрешеткой из металлического профиля. Впоследствии внутри этой обрешетки будут уложены плиты минераловатного утеплителя. Оптимальный материал для обрешетки — это, конечно, металлопрофиль, но подойдут также и деревянные бруски. Последний слой из огнеупорных плит возьмёт большую часть температурной нагрузки на себя и исключит возможность возгорания деревянной обрешетки.
Утеплитель
Второй слой поверх плёнки Алукрафт — это фольгированная минеральная вата. Её укладываем внутрь обрешетки так, чтобы слой фольги смотрел на нас. В данном случае плиты минваты отдельно закреплять не нужно — они будут держаться слоем огнеупорного материала, который закрепим на обрешетку следующим слоем. Единственное, что стоит сделать — это проклеить стыки плит алюминимевым скотчем, чтобы изоляционные функции фольгированного слоя теплоизолятора не прерывались на стыках.
Огнеупорные плиты
Завершающим этапом крепим огнеупорные фибро-цементные плиты к обрешетке с помощью саморезов. При работе с этим материалом следует знать, что он достаточно хрупкий.
Как альтернатива многослойной конструкции плиты можно устанавливать на саморезы через втулку. Эта технология предусматривает небольшое расстояние от плиты до стены, которое обеспечивается креплением её через втулки.
Если ваша баня построена недавно и ещё дает усадку, то в точках сверления для саморезов сделайте вертикальные пропилы. По этим пропилам саморезы будут двигаться вместе со стенами в процессе их усадки, не повреждая плит минерита (или стекломагнезита). После завершения усадки здания плиты окончательно выравниваем и закрепляем уже на постоянную основу.
В нашей технологии с несколькими слоями мы ситуацию с усадкой бани не учитываем — крепим всю конструкцию прочно на саморезы.
Опционально, для украшения помещения огнеупорные листы можно отделать жаропрочной плиткой. Для этого ещё на этапе вкручивания саморезов поверх жаростойких плит накладывается мелкая сетка, которая крепится к обрешетке теми же саморезами, что и сам минерит.
В дальнейшем на сетку наносится специальный клей для облицовки печей и на него кладется плитка. Такой метод гарантирует сохранность плиточного слоя даже при регулярном использовании в условиях резких перепадов температуры и влажности.
Читайте также: Листовой огнеупорный негорючий материал
banyagid.com
виды, выбор, цены на материалы
Жаропрочная сталь для печи, – в каких случаях ее применение необходимо, а в каких можно обойтись простой конструкционной сталью. При выборе материала для каменки или металлической печи обогрева дома важно подобрать оптимальный вариант, который позволит работать обогревателю долгое время без лишних затрат на покупку материалов.
Возможность сплавов долгое время оставаться устойчивой к воздействию газовой коррозии во время воздействия высоких температур – это характеристика жаростойкости.
Обеспечить работу конструкций в агрессивной среде при разогреве от 5000, и что важно без сильных нагрузок на них – в этом случае используются стали с повышенным содержанием хрома и других легирующих добавок.
Это нихром, сильхром, сталь с маркировкой 36Х18Н25С2 или 15Х6СЮ.
Жаропрочные материалы способны выдерживать повышенные перегрузки воздействия температур при нагревании, трении без значительных деформаций конструкций и материала.
Понятие жаропрочности
Оценивают уровень этих материалов по 2 критериям:
- способность выдерживать короткие по времени нагрузки при разогреве. Испытания проводятся на специальном стенде. Здесь образцы металлов испытываются на разрыв при определенной температуре разогрева;
- сплавы, выдерживающие разогрев и долговременные нагрузки за определенный временной промежуток, с сохранением прочности.
Особенности жаропрочных материалов
Эти материалы способны выдерживать коротковременную или длительную нагрузку во время нагрева деталей печи и других устройств. Определив предел долговременной ползучести металлов можно рассчитать и подготовить обоснованный проект объекта и его отдельных деталей.
В зависимости от видов ползучести материалов подбирается металл для кратковременного противостоянию деформации в агрессивной среде. Для печей, турбин подбираются сплавы, способные выдерживать высокую температуру без разрушения и деформации долгое время.
Среди отличительных особенностей выделим основные:
- величина зернистости структуры материала. Эта величина напрямую влияет на ползучесть жаропрочного сплава. Если зерна крупные, в этом случае зазор между этими частями меньше, поэтому уменьшается, зазоры между ними и ослабевает уровень скольжения и диффузионных перемещений. Лучший вариант – монокристалл, у которого всего одно зерно, но использовать такие материалы накладно;
- на уровень жаропрочности стали влияет температура расплавления материала. При росте этой характеристики, увеличивается уровень прочности связей атомов и уменьшается величина ползучести стали или сплавов. Но важно обеспечить больший уровень нагрева, после которого материал начинает расплавляться.
Марки стали
Жаростойкой сталью для печей, деталей и конструкций могут быть:
- аусенитного;
- мартенситного типа;
- перлитного;
- мартенситно – ферритного.
Для выпуска печей принято использовать ферритный, аусенитно – ферритный и мартенситный типа жаропрочного материала.
Наиболее востребованные для производства печей – это материалы с высоким содержанием хрома, беррилия, ванадия и других легирующих присадок. Они не теряют свои свойства при разогреве 12000 в течение до 10000 часов постоянной эксплуатации в агрессивной среде.
к содержанию ↑Аустенитные и аустенитно-ферритные стальные сплавы
Жаропрочный металл для печи – это увеличенное включение легирующих добавок (марганца, хрома). Детали из такого вида сталей способны сохранять целостность конструкции при рабочей температуре среды до 7000. Уровень жаропрочности у этого типа превышает это значение у всех видов сталей. Эти материалы используют для сварных соединений из-за своей пластичности.
Группу подразделяют на 3 подгруппы по методу придания материалам прочности:
- В твердом растворе содержится пониженное число добавок.
- В подгруппе в сплаве содержится повышенный процент карбидов. Это включение первичных TiC, VC, ZrC, NbC, а также вторичных карбидов.
- Это стали, где стойкость повышаются с помощью интерметаллидного упрочения. Они наиболее жаропрочные среди всех групп аусентитных сталей. Такая особенность достигается добавлением в состав титана, алюминия, вольфрама, молибдена и брома.
Для повышения уровня сопротивления деформациям первые два типа сталей закаливают при температуре разогрева от 10500 в жидкости, воздушным способом. После постепенного охлаждения закаленные стали получается однородная высоколегированная структура.
Отличительной особенностью жаропрочной стали является пониженное содержание углерода.
к содержанию ↑Тугоплавкая сталь
Для повышения уровня жаропрочности в химическом составе сплавов или материалов добавлены специальные легирующие присадки, и выдерживается соотношение этих добавок:
- в основу из вольфрама добавляется рений — 30%;
- ванадия – 60%, добавляется ниобий – 40%;
- железа — 48% + ниобия — 5% + молибдена — 5% + циркония — 1%;
Сплавы на основе никеля и смеси никеля с железом
К этой группе относят:
- из никеля при его содержании 55%;
- в сплаве содержится 65% железа.
Для внесения легирующих веществ в основном применяется хром, его содержание 14-23%. Соединения обеспечивающие высокие эксплуатационные качества при нагреве– сплавы, в которых основу составляет никель.
Конструкция, разогреваясь, покрывается защитой в виде пленки, которая препятствует их разрушению и деформации. Эти сплавы используются в производстве прокладки газопроводов, компрессорных установках и турбинах.
к содержанию ↑Какую сталь лучше выбрать?
Для разных вариантов использования и установки печи при производстве потребуется применять разные виды стали, в том числе и жаропрочной. Разберем основные места возможной установки печи и оптимальный выбор стали для ее производства.
к содержанию ↑Для банной печи
В этом варианте каменка будет разогреваться максимум до 5000, поэтому возможна деформация конструкции при не соблюдении технологии производства работ и выборе материала. Но отдельные части нагреваются по-разному, поэтому марка стали для банной печи для разных ее частей может изменяться:
- для производства топочного отделения потребуется подготовить заготовки из стали, марок AISI 430 или 08Х17Т. Но такую сталь трудно достать и затратно использовать при самостоятельном изготовлении печи. В этом случае можно использовать конструкционную сталь, но более высокой марки. Лучший вариант – Ст-10;
- на тепловой экран для предотвращения прямого прохождения тепла в дымоход можно использовать простую конструкционную сталь или 08ПС, 08Ю;
- для производства корпуса можно подготовить обычную Ст-3;
- для дверки топочного отделения важно приготовить хороший материал из жаропрочной стали или из чугуна. В специализированных магазинах или на барахолке, можно найти отличные б/у дверки, за небольшие деньги;
Важно! Подбирая материал для самостоятельного изготовления или покупая готовую каменку, обратите внимание на толщину заготовок. Если используется жаропрочный сплав – толщина стенок подойдет 4 мм. При использовании обычной конструкционной стали, детали должны выполняться из металла, толщиной 6-8 мм.
к содержанию ↑Для дома
На конструкцию оказывается длительные тепловые нагрузки, поэтому важно, чтобы детали были сделаны из хорошего материала. Можно использовать для домашней буржуйки сталь для банной печи, но лучше подготовить заготовки из сплавов, содержание хрома в которых от 12%.
Из такого листа производятся известные печи профессора Бутакова от компании «Теплодар» и компанией «Термофор». Они будут служить намного дольше, чем самодельные, сделанные из подручных материалов. Не следует забывать и толщине стенок таких печей. Сделанные из легированной стали с высоким уровнем сопротивления от деформаций при долгом нагреве печи могут выполняться из листовой стали, толщиной 4-5 мм.
Если печка устанавливается в небольшой дачный домик и планируется использовать ее только осенью или ранней весной во время редких визитах на участок, для этого можно сделать самодельную печку из трубы или газовых баллонов с системой конвекции. Такая конструкция дешевая и сможет обогревать дом долгое время.
к содержанию ↑Для гаража
Для гаража использовать дорогостоящую жаропрочную или жаростойкую сталь – это непозволительная роскошь. Такая печка используется короткое время и не очень часто. Поэтому сделав печку из колесных дисков или листового металла, толщиной 3-4 мм, вы легко решите вопрос обогрева гаражного помещения.
к содержанию ↑Вывод
Использование дорогостоящей жаропрочной стали должно быть оправдано. Не стоит использовать материалы, предназначенные для изготовления деталей промышленных конструкций в изготовлении небольшой банной печи.
Но если буржуйка используется для отопления загородного дома с большой площадью – в этом случае важно подобрать материал для печи с учетом жаропрочности и сопротивлению от воздействия агрессивной среды и высокой температуры.
pechnoy.guru
Огнеупорный материал: виды, свойства, применение
Огнеупорный материал всегда производится на основе минерального сырья. В процессе использования строительных или промышленных огнеупорных материалов, а также при длительной эксплуатации в их структуре не происходит изменений. Именно за этого “огнеупорку” часто применяют в разных сферах деятельности, имея уверенность в том, что конструкция получится надежной и долговечной.
Свойства огнеупорных материалов
Представленные материалы используются в повседневной жизни во многих областях. Огнеупорный материал применяется в разнообразных металлургических процессах. Сюда можно отнести плавку, отжиг, обжиг, испарение и дистилляцию. Также не стоит забывать, что представленные материалы сохраняют свои первоначальные свойства даже при обработке высокими температурами.
Огнеупоры, которые ранее использовались в производстве и требуют повторной обработки, называют ломом. Такие материалы чаще всего перерабатывают, создавая новое изделие. Именно огнеупорный материал отличается от других повышенными показателями прочности при высокой температуре, а также химической инертностью. Что касается состава, то представленные материалы являются керамическими смесями тугоплавкого оксида, силиката, карбида, нитрида, а также борида.
Классификация огнеупоров по форме и размерам
Огнеупорный материал можно классифицировать по следующим формам и общепринятым размерам:
- Клиновые огнеупоры нормального размера.
- Прямые материалы небольших и огромных форматов.
- Простые фасонные.
- Особенно сложные.
- Крупноблочные материалы, которые имеют массу больше 60 килограмм.
- Специальные огнеупоры лабораторного или промышленного назначения. Сюда можно отнести трубки, тигли.
Классификация огнеупоров по способу формирования
Можно выделить основные виды огнеупорных материалов по способу формирования:
- Материалы горячего прессования.
- Термопластичные прессованные.
- Литые плавленые огнеупоры из расплава, которые получаются при помощи электрической плавки.
- Материалы полусухого формирования, получаемые из порошка.
- Огнеупоры пластичного формования, которые изготавливаются при помощи специальной массы в пластичном состоянии. Для этих целей используется специальная машинная формовка и последующая допрессовка.
- Литые огнеупоры, которые получаются при помощи литья из жидкого шликера, а также пеношликера.
- Пилены огнеупоры из естественной горной породы или предварительно сделанных блоков.
Что нужно использовать для оборудования печи?
Огнеупорный материал для печи станет прекрасным вариантом, который можно использовать в строительстве. Все это стало возможным благодаря уникальному комплексу химических, физических, а также механических свойств. Представленный материал способен противостоять воздействию высокой температуры, а самое главное, что даже при пожаре он не расплавится и не изменит свою форму.
Для строительства печи можно применять высокоогнеупорные материалы высших показателей. По своим свойствам они обладают малой пористостью. Во время производства используется специально предназначенная технология, поэтому огнеупорный материал для печи способен выдерживать высокие температурные режимы.
Процесс изготовления начинается с получения порошка, который имеет определенный гранулометрический состав. Такие уникальные свойства способны обеспечить небольшое уменьшение объема во время обработки.
Преимущества и область применения огнестойкого гипсокартона
Огнеупорные листовые материалы используют чаще всего для строительства. Сегодня большим спросом пользуется огнеупорный гипсокартон, который представляет собой двойной лист картона и гипсового наполнителя. Во время производства применяется достаточно плотный и максимально эластичный строительный картон, который включает в себя большое количество слоев.
Также не стоит забывать об определенной технологии изготовления гипсового термостойкого сердечника. Огнеупорный лист гипсокартона может применяться для разнообразных производственных помещений, где наблюдается характерный нестабильный уровень влажности, а также были зафиксированы повышенные показатели температуры. Огнеупорные листовые материалы и огнестойкие виды гипсокартона имеют большое количество преимуществ:
- Повышенные показатели огнестойкости.
- Отличные показатели звукоизоляции, особенно если использовать гипсокартон в сочетании с другими специальными строительными материалами.
- Низкую стоимость, удобство монтажа, а также простоту использования.
- Небольшие габариты огнестойких плит, которые точно совпадают с размерами листа стандартного типа. Именно такие возможности позволяют при необходимости сочетать их в одной комнате.
- Минимальные показатели уровня кислотности.
Какие бывают огнеупорные материалы для возведения стен?
Огнеупорные материалы для стен представлены в большом ассортименте. Особенным спросом пользуется огнеупорный бетон, который является отличным и безопасным материалом. Он способен выдержать высокие температурные режимы.
Такое изделие имеет общую пористость от 45 процентов и выше. При этом его основное предназначение – это применение в качестве теплоизоляции. Цемент представляет собой тонкодисперсный неформованный огнеупор, который имеет свойство твердеть после смешивания порошка и жидкости. Все чаще люди покупают именно такие строительные смеси.
Недавно на строительном рынке появились и другие огнеупорные материалы для стен, например, бетонная масса, материал для покрытий, бетонная смесь и многие другие.
Как производятся огнеупорные материалы?
Процесс производства огнестойких материалов начинается с тщательной подготовки необходимого сырья. Рабочие на производстве вручную отбирают всевозможные посторонние примеси. Следующий этап – это измельчение, просеивание, а также приготовление смеси. При этом необходимо придерживаться строгой дозировки всех компонентов.
Наиболее важный момент во время изготовления – формирование, сушка, обжиг, а также отбор. Производство огнеупорных материалов в любом случае должно начинаться с выбора оптимального сырья. Его обязательно нужно обогащать и измельчать. Стоит отметить, что сырье бывает двух видов – природное и искусственное, которое выбирается в соответствии с совместимостью химических и минералогических составов. Особенное внимание уделяется структуре сырья для дальнейшего производства.
Огнеупорный кирпич для строительства бани
На этапе планирования строительства необходимо тщательно выбирать огнеупорные материалы для бани. Они ни в коем случае не должны расширяться во время сильного нагрева, а также деформироваться. В качестве примера можно привести тот факт, что металл во время кладки печи применяется только в строго отведенных местах. То есть там, где его способность расширяться не будет влиять на прочность всей конструкции.
Во время строительства каждый человек должен помнить, что обычные глиняные красные кирпичи не смогут выдержать достаточно высокие температурные режимы. Они будут плавиться и со временем просто раскрошатся. Именно поэтому все места, которые в той или иной степени подвергаются воздействию высокой температуры, должны быть выложены исключительно огнеупорным кирпичом.
Большое количество людей знают об уникальных свойствах огнеупорных материалов, которые выдерживают даже максимальный нагрев. Огнеупорный кирпич имеет желтовато-песочный цвет и зернистую структуру. На рынке он представлен в прямоугольной и клиновидной форме. То есть различают торцовый и ребровый кирпич.
Представленный кирпич кладется исключительно на мертель, который представляет собой смесь шамота и огнеупорной глины. Все швы, состоящие из мертеля, способны также выдерживать высокие температурные режимы (до 1700 градусов Цельсия). Со временем они не будут крошиться и поддаваться деформации.
Классификация огнеупорных материалов по пористости
Материал имеет собственную пористость, поэтому каждому виду была предназначена специальная классификация:
- Особая плотность включает в себя открытую пористость до 3 процентов.
- Высокие показатели плотности – до 10 процентов.
- Плотные материалы имеют открытую пористость до 16 процентов.
Далее можно выделить:
- Уплотненные.
- Материалы средней плотности.
- Низкоплотные.
- Изделия с высокой пористостью.
- Ультрапористые материалы.
Особенности производства
Процесс формования представленных материалов проводится с использованием метода полусухого или горячего прессования. Для работы может быть применено пластическое формование, литье, вибролитье, а также распил. Предварительно для работы заготавливаются блоки или горные породы.
В процессе изготовления легких по весу огнеупорных материалов производители используют введение газа, выгорающие добавки и многие другие способы. Неформованные материалы чаще всего поддают упрочнению при помощи введения минерального или органического связующего. Можно выделить характер термической обработки – это обожженные материалы и безобжиговые. Стоит отметить, что общая температура термической обработки безобжигового материала не должна составлять больше 600 градусов Цельсия. Если требуется дальнейший обжиг, то необходимо совмещать нагрев теплового агрегата, где применяется тот или иной материал.
Для обожженного огнеупорного материала общая температура обработки должна быть больше 600 градусов Цельсия. Только таким образом можно добиться достижения всех необходимых физических и химических свойств.
fb.ru
Какие огнеупорные материалы для стен вокруг печей выбрать
Если речь идет о доме с деревянными стенами либо перекрытиями между ними, то место, в котором располагается печь, в обязательном порядке должно быть покрыто специальным материалом, стойким к возгоранию. А все потому, что печь способна нагреваться до температуры 400 градусов и испускать достаточно сильный жар, который в первую очередь попадает именно на стены.
Когда следует создавать огнестойкие стены
Создание противопожарной стены необходимо в том случае, когда нет возможности придерживаться стандартных правил пожарной безопасности. А именно:
- промежуток между стеной из кирпича и печкой составляет менее 32 см;
- расстояние от перекрытий до металлической печки менее одного метра;
- от металлической печки, которая изнутри выложена кирпичом, до стены менее 70 см.
Как видим, соблюдать такие нормы безопасности в маленьких помещениях достаточно непросто.
Собственно, именно поэтому и существуют специальные огнеупорные материалы, которые помогают значительно снизить вероятность возникновения пожаров и других непредвиденных ситуаций.
Огнеупорные материалы для стен вокруг печей
Огнеупорные материалы различаются по типу сырья, которое используется для их производства:
- с использованием органических компонентов. К ним относятся, например, пенополистироловые материалы. К сожалению, они не отличаются достаточно высокими показателями огнеупорности;
- материалы, в которых используются неорганические составляющие. К этому типу относятся базальтовая и каменная вата. Их показатель огнеупорности намного выше, нежели у органических;
- материалы смешанного типа. К ним относятся асбестоцементные огнеупоры, а также любые другие материалы, в состав которых входят как органические, так и неорганические вещества.
Читайте также: Как сделать кирпичную печь для дачи
Много лет назад люди предпочитали использовать асбестовые листы для отделки стен, находящихся в непосредственной близости от печей. Однако этот материал является достаточно опасным для здоровья человека и окружающей среды, в связи с чем он и канул в Лету. На смену асбесту пришли такие материалы:
- Огнеупорные плиты гипсокартона.
- Минеритовые плиты.
- Защитные листы из нержавейки.
- Материал из базальтового волокна.
- Листы суперизола.
- Термостойкие терракотовые плиты.
Огнеупорные плиты гипсокартона
Сегодня в качестве основной обшивки стен выступают именно огнеупорные плиты гипсокартона. Для их декорирования, как правило, используют керамогранитную плитку, которой существует просто огромное количество видов.
У огнеупорного гипсокартона имеется ряд преимуществ:
- противостояние огню на протяжении 30 минут;
- даже после того, как огневой очаг образовался, этот материал не загорится еще на протяжении одного часа;
- внутри картона располагаются специальные стекловолоконные нити, которые также противостоят огню.
Минеритовые плиты
Этот материал прославился своими прекрасными показателями огнеупорности, а также тем, что он сделан исключительно их экологически чистых элементов, таких как:
- минеральные волокнистые материалы;
- волокна, армирующие плиты;
- серый и белый цемент (составляет 90% от всего объема материала).
Защитные листы из нержавейки
Конечно же, такой вариант является одним из наиболее дорогостоящих. Тем не менее он оправдывает вложенные в него средства, поскольку способен защитить от пожара стены не только дома, но и подвала, в котором установлен отопительный котел.
Если вы желаете еще больше обезопасить собственное жилье от огня, под листы необходимо подложить стекловолокно, обладающие термозащитными свойствами. Такая конструкция будет защищать от пожара достаточно надежно.
Материал из базальтового волокна
Данное волокно спрессовано настолько, что достаточно напоминает маты. Оно имеет высокую степень сопротивления огню и гигроскопичность. Более того, этот материал не теряет свои характеристики до тех пор, пока его температура не достигнет 900 градусов.
Листы суперизола
Этот теплоизоляционный материал достаточно популярен и практичен. Он обладает малым весом и прекрасными показателями долговечности.
Читайте также: Как самостоятельно сложить печь
Термостойкие терракотовые плиты
Основным преимуществом данного материала считается его экологичность. А все потому, что в данных плитах напрочь отсутствуют какие-либо красящие составы, основанные на химии.
Кроме всего прочего, плиты прекрасно пропускают пар, удерживая, при этом, огонь.
Как видим, существует шесть типов материалов, которые можно использовать для печных стен. Какой именно из них выбрать, решает каждый для себя. Но советы известных специалистов гласят, что если вы несколько ограничены в денежных средствах, то лучше всего использовать именно листы огнеупорного гипсокартона.
kaminipech.ru