Как сделать каолиновую вату твердой

Добавил пользователь Skiper
Обновлено: 05.10.2024

Формула изобретения

Смесь для изготовления литейных форм по выплавляемым моделям, содержащая гипс, кварцевый песок и воду, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит каолинит и каолиновую вату при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к литейному производству, в частности к разработке составов смесей для изготовления литейных форм по выплавляемым моделям, преимущественно используемым при производстве ювелирных и художественных изделий из благородных и цветных металлов.

Известна смесь для приготовления литейных форм по выплавляемым моделям (см. Патент РФ №2105630, опубл. 27.02.98), включающая гипс, воду, обожженный кварцит, дигидрофосфат, в следующем соотношении компонентов, мас.%:

обожженный кварцит	52,0-57,0
гипс	15,0-20,0
дигидрофосфат	0,05-2,0
вода	остальное

Недостатком аналога является то, что применение кварцита в составе смеси приводит к значительному увеличению длительности процесса обжига смеси при изготовлении литейных форм по выплавляемым моделям, что требует дополнительных материальных затрат.

кварцевый песок	28,5-42,8
гипс	21,4-35,7
асбест	5,7-7,1
борная кислота	0,7-1,4
вода	остальное

Смесь для изготовления литейных форм по выплавляемым моделям, взятая в качестве прототипа, обладает рядом существенных недостатков. Во-первых, применение асбеста в качестве армирующей добавки не позволяет получить высокой прочности литейной формы, так как при прокаливании такой смеси при температуре выше 600°С асбест теряет армирующие свойства. Во-вторых, при вдыхании порошкообразного асбеста возникает опасность раковых заболеваний у работников, так как асбест является канцерогенным веществом. В-третьих, добавление борной кислоты в смесь в качестве замедлителя схватывания приводит к ее взаимодействию с модельным составом, что снижает чистоту поверхности отливок.

Задачей предлагаемого технического решения является повышение текучести, жаростойкости и прочности смеси после прокалки, а также улучшение санитарно-гигиенических условий труда за счет использования в смеси неорганических природных материалов.

Решение технической задачи достигается тем, что в смесь для изготовления литейных форм по выплавляемым моделям, содержащую гипс, кварцевый песок и воду, согласно изобретению дополнительно вводят в качестве замедлителя схватывания каолинит, а в качестве армирующей добавки - каолиновую вату, при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Данное техническое решение позволит повысить текучесть, жаростойкость и прочность смеси после прокалки, а также улучшить санитарно-гигиенические условия труда за счет использования в смеси неорганических природных материалов.

Каолинит представляет собой минерал (AI 2 O 3 ·2SiO 2 ·2H 2 O), имеющий твердость по шкале Мооса 2, плотность 2,6 г/см 3 и высокую температуру плавления 1750°С. Ввод каолинита в состав смеси в качестве замедлителя схватывания повысит текучесть смеси и предупредит появление трещин во время процесса прокалки и улучшит качество поверхности литейной формы. Уменьшение содержания в смеси каолинита меньше 4,2 мас.% приводит к увеличению скорости затвердевания смеси, а увеличение содержания в смеси каолинита больше 4,5 мас.% приводит к образованию трещин при прокалке смеси и снижению качества ее поверхности.

Каолиновая вата является огнеупорным материалом высокотемпературной теплоизоляции, устойчива к вибрации, инертна к воде, водяному пару, маслам и кислотам, обладает высокими электроизоляционными показателями, малоизменяющимися с повышением температуры до 700-800°С, и не смачивается жидкими металлами. Благодаря этим свойствам добавление каолиновой ваты в смесь для изготовления литейных форм в качестве армирующего компонента повысит текучесть смеси, ее жаростойкость и прочность литейных форм после прокалки. Уменьшение содержания в смеси каолиновой ваты меньше 5,5 мас.% снизит жаростойкость смеси, а увеличение содержания больше 7,1 мас.% снизит прочность литейных форм после прокалки.

Показатели преимуществ предлагаемой смеси в зависимости от соотношения компонентов приведены в табл.1, 2.

Приготовление формовочной смеси осуществляют следующим образом.

Измельченную каолиновую вату замачивают в воде на 30-40 мин, а остальные составляющие (каолинит, гипс и кварцевый песок) перемешивают между собой. По истечении указанного времени разбухшую каолиновую вату перемешивают в воде специальным миксером в течение 2-5 мин, после чего вводят сухие компоненты (гипс, каолинит, кварцевый песок) и снова перемешивают до получения однородной массы. Готовую смесь заливают в опоку с установленным в нее модельным блоком. Для получения наилучшего качества литейной формы заливку опок проводят на вибрационном столе.

Использование предлагаемой смеси для литейных форм по выплавляемым моделям позволит по сравнению с прототипом повысить текучесть, жаростойкость и прочность смеси после прокалки, а также улучшить санитарно-гигиенические условия труда за счет использования в смеси неорганических природных материалов и снизить количество бракованных форм.

Стекловата считается самой дешевой разновидностью негорючих минеральных ват. Главной особенностью такого материала является его колючая структура, поэтому работать с ним достаточно сложно. Укладка проводится в защитной одежде и респираторе.

Огнеупорная стекловата отличается высокой прочностью и эластичностью. Эти характеристики обеспечивают материалу его структура: толщина отдельного волокна варьируется в пределах 5-15 микрон, длина – 15-50 мм. Стеклянная минеральная вата, согласно условиям эксплуатации, способна выдержать воздействие пламени при температуре 500°. Но производители материала не рекомендуют допускать нагрева более 450°.

Шлаковата представляет собой утеплитель, полученный путем сшивания доменных шлаков и других компонентов. Минеральная вата этого типа плохо переносит воздействие воды.

При высокой влажности в помещении она из-за остаточной кислотности вступает в реакцию с металлическими изделиями. Из-за этой особенности шлаковата не применяется для отделки фасадов зданий, изоляции вентиляционных и иных труб.

В процессе монтажа утеплителя необходимо соблюдать осторожность, так как он быстро ломается. Шлаковата обеспечивает лучшую теплопроводность по сравнению типами материала

Но она, как и другие горючие виды минеральной ваты, быстро загорается: утеплитель способен выдерживать воздействие пламени при температуре в 250°

Шлаковата обеспечивает лучшую теплопроводность по сравнению типами материала. Но она, как и другие горючие виды минеральной ваты, быстро загорается: утеплитель способен выдерживать воздействие пламени при температуре в 250°.

При достижении этого показателя шлаковата начинает плавиться, что ведет к потере формы и снижению эксплуатационных характеристик. Поэтому огнеупорной ее можно назвать с натяжкой.

Каолиновая вата

Каолиновая вата относится к огнеупорным материалам, поскольку ее производят из натуральных огнеупорных глин и каолинов или из синтетических смесей каолинового и высокоглиноземистого составов.

Схема производства каолиновой ваты представлена ниже.

Если слой каолиновой ваты на выходе из камеры уплотняется валками до заданной объемной плотности и бока краев ковра ваты обрезаются специальным механизмом, то такой продукт называют рулонным материалом. Выпускают сухой рулон и влажный. В последнем случае вату смачивают термореактивными органическими полимерами. Влажный рулон легко принимает необходимый профиль футеровки печей. При разогреве благодаря твердению полимеров футеровка из рулонного материала приобретает прочность камня.

Теплоизоляция корпуса цилиндра газовой турбины ГТ-700-4 теплоизоля.

КТ-11 с наполнением каолиновой ватой , плотно облегающих внутренний цилиндр. Теплоизоляционный матрац в продольном и поперечном направлениях простегивается кремнеземной нитью.

Заполняют швы асбестовым шнуром или каолиновой ватой . Выполняют теплоизоляцию перекрытия и пол по перекрытию печи. Блоки монтируют автомобильным краном грузоподъемностью 10 т с укороченной стрелой.

В качестве исходных материалов используют: каолиновую вату , хлопковое волокно и стальную проволоку диаметром 0 1 мм. Текстильные материалы изготовляют по способу и на оборудовании, принятыми при производстве асбестовых технических изделий.

Схема керамического фильтра НИИОгаза. / — корпус фильтра. 2 — фильтровальные элементы. 3 — коллектор очищенного газа. 4 — собирающий коллектор очищенного газа. 5 — раздающий коллектор продувочного воздуха. 6 — мембранный клапан для отключения секций. 7 — мембранный клапан для подачи компремированного воздуха.

В промежуток между трубами закладывают кольцо из каолиновой ваты . Необходимую плотность соединения обеспечивают грузом.

Для уменьшения теплоотвода во внешнюю среду камера термостата изолирована каолиновой ватой , которая заполняет пространство между камерой и корпусом термостата.

Техническая характеристика плит на крахмальной связке.

Представляют собой сетчатый чулок, наполненный минеральной, стеклянной или каолиновой ватой , а также отходами их производства.

Технические характеристики матов.

Представляют собой сетчатый чулок, наполненный минеральной, стеклянной или каолиновой ватой , а также отходами производства изделий из них.

Изоляция на фланцах выполняется матрацами из стеклянной ткани без заполнения каолиновой ватой . Конструкция изоляции верхней и нижней половин внутреннего цилиндра должна быть выполнена таким образом, чтобы при сборке и разборе цилиндра целостность изоляции не нарушалась.

Технические характеристики шлаковаты

Теплопроводность — 0,46-0,48 Вт/(м*К).
Максимальная температура использования — 250 градусов.
Температура спекания — 250-300 градусов.
Теплоемкость — 1000 Дж/(кг*К).
Связующее вещество — 2,5-10%.
Коэффициент звукопоглощения — 0,75-0,82.
Вибростойкость — нет.
Класс жаростойкости – НГ (не горит).
Выделение вредных веществ — есть.
Колкость — есть.

Технические параметры говорят о том, что данный материал немного уступает по определенным показателям другим разновидностям минеральной ваты, например, стекловаты либо каменной ваты. Особенно это касается теплопроводности и спекаемости.

Здесь можно посмотреть фото шлаковой ваты.

Производство и качественные характеристики

Для производства утеплителя используются:

технический глинозем с содержанием оксида алюминия в количестве 99%;
чистый кварцевый песок;
связующее (в качестве него используются следующие материалы: огнеупорная глина, жидкое стекло, кремнийорганические связующие, глиноземистый цемент).

Для получения расплава песка и глинозема используют руднотермические печи. Процесс происходит при температуре около 1750 градусов. С помощью энжекционного сопла и пара, подаваемого под давлением 0,7 — 0,8 МПа, расплав раздувается, образуя конечный продукт. Плотность утеплителя может составлять от 80 до 130 кг/куб. м.

Каолиновый утеплитель выпускается в различных видах:

комовая вата;
рулоны;
плиты;
скорлупы;
сегменты.

Часто каолиновый утеплитель называют муллитокремнеземистым волокном, что отражается в маркировке изделий из него. Обычное волокно обозначается как МКРР, а волокно с добавлением хрома как МКРХ.

Добавление хрома позволяет создать материал с еще большей температурной стойкостью.

Достоинства каолиновой ваты и области ее применения

Исходя из приведенных характеристик видно, что каолиновый утеплитель является теплоизоляционным материалом высокой эффективности, который также используется в целях термокомпенсации.

Основные свойства муллитокремнеземистого волокна таковы:

небольшая плотность, а значит, малый вес, позволяют использовать вату в самых различных условиях, в том числе и на высоте;
низкая теплопроводность позволяет применять данный материал везде, где нужно обеспечить надежную теплоизоляцию оборудования или конструкции;
высокая термостойкость;
малая теплоемкость;
высокая химическая стойкость – материал практически инертен к воде, кислотам, маслам, щелочам и водяному пару;

стойкость к термоударам;
эластичность – гарантирует максимально плотное прилегание материала к изолируемым поверхностям;
устойчивость к деформациям и вибрации позволяет использовать утеплитель там, где другие материалы могут быть подвержены разрушению или терять свои свойства;
отличная звукоизоляция;
достаточно высокие электроизоляционные свойства, которые почти не меняются при повышении температуры до 800 градусов.

Все эти свойства каолинового утеплителя позволяют использовать его для следующих целей:

уплотнение окон, дверей, заслонок;
огнеупорная футеровка и ее ремонт;
изоляция газоходов, теплогенераторов, дымовых труб;
создание огнезащитных покрытий;
заполнение полостей огнеупорной кладки;
строительство зданий, судов, котельных;
изоляция резервуаров, в которых хранятся сжиженные газы;
в качестве набивки теплоизоляционных слоев печных вагонеток;
фильтрация газов высокой температуры в агрессивной среде;
в печах катализа и риформинга;
теплоизоляция газовых турбин;
в качестве изоляции кабельных каналов, расположенных в сгораемых стенах и перегородках зданий.

Как видно, в определенных сферах популярность данного утеплителя весьма широка.
Не так давно в качестве сырья для производства ваты начали использовать цирконий и окись иттрия, что позволило получить материал, который может выдерживать рабочую температуру до 2700 градусов. Пока это опытные образцы, но потенциал их применения очень велик.

В частном строительстве каолиновый утеплитель стоит применять там, где есть вероятность возникновения высоких температур.

Использовать его в качестве обычной теплоизоляции большого смысла нет, поскольку в сравнении с обычной минватой обойдется он очень дорого.

(Visited 4 051 times, 1 visits today)

Физические свойства

Оптические

Цвет белый, от примесей может быть разных оттенков желтый, зеленоватый, голубоватый, красный., в мелких чешуйках бесцветен.
Черта белая.
Блеск агрегатов матовый.
Отлив в сплошных массах матовый. Тонкие чешуйки имеют перламутровый отлив.
Прозрачность. В куске непрозрачен, но отдельные листочки прозрачны.

Механические

Твердость 1.
Плотность. 2,58—2,60.
Спайность совершенная, но макроскопически не определяется.
Излом. Раковистый, землистый.

Химические свойства

Поведение в кислотах. Разлагается в H₂SO₄.

Прочие свойства: на ощупь жирный, в сухом состоянии легко поглощает влагу (прилипает к языку), во влажном образует пластичную массу.

Диагностические признаки

Сходные минералы монтмориллонит, серицит.

Определяется по глиноподобному облику, мягкости, жирности на ощупь. Похож на плотный землистый кальцит, но не реагирует с соляной кислотой. Для отличия от других глинистых минералов нужны специальные методы диагностики.

Сопутствующие минералы. Полевые шпаты, опал, лимонит. фельдшпатоиды, мусковит, кварц, циркон, касситерит и др.; большей частью они встречаются в виде реликтов в каолинитовой массе.

9.42 кремнеземный шнур

Технические характеристики
Сделать заказ

КРЕМНЕЗЕМНЫЙ ШНУР . НИЗКАЯ ЦЕНА

МУЛЛИТОКРЕМНЕЗЕМНЫЙ ОГНЕУПОРНЫЙ ШНУР д.6-30мм ,

цена крупный опт (контейнер) от 220 руб/кг.

цена опт от 280 руб/кг.
цена мелкий опт (бухта) от 20 руб/м.

цена розница — нет .

Шнуры наполненные кремнеземные ТУ 5952-166-05786904-02.

Шнуры наполненные кремнеземные состоят из наполнителя одной или двух оплеток нитей. В качестве наполнителя используется термостойкий холст, нить или ровинг. Оплетки выполняются из стеклянных, кремнеземных нитей. Шнуры предназначены для теплоизоляции и уплотнения узлов котельных установок и другого оборудования, работающего при повышенных температурах. Выпускаются марок ШКНХ1, ШКНХ2, ШКНН1, ШКНН2. Шнуры рекомендуется применять при следующих температурах рабочей среды: до 900°С. Шнуры не токсичны, не горючи, не воспламеняемы. Сечение шнуров — круглое. Шнуры с наполнителем из нитей или ровинга выпускаются диаметром 5, 10, 18, 20, 22мм. Шнуры с наполнителем из термостойкого холста выпускаются диаметром 4-50мм.

Кремнеземный шнур крученый и плетеный, 900 -1000 С, д. 5-40мм

Оптовикам низкие цены!

Видео КрасИзолит-кремнеземный шнур при 1300-2000 С

9.ТЕПЛО и ТЕРМОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ 9.1.войлок 9.3.минплита и маты 9.4.кремнеземные материалы

9.41.кремнеземный войлок9.42.кремнеземный шнур9.43.кремнеземная ткань9.44.кремнеземный мат5.35.кремнеземный картон9.44.кремнеземный мат9.5.изоплан

кремнеземная вата .

Сколько Выдержит Рука? Тест Керамического Волокна Cerablanket для Прохода Перекрытия в Бане.

Нажми для просмотра

Область применения

Огнеупорная минеральная вата используется для утепления внешних и внутренних стен деревянных домов. Материалом часто утепляют конструктивные элементы бань. Эти здания подвергаются высоким температурным нагрузкам, поэтому для их теплоизоляции применяются маты особо стойких марок.

Также огнеупорная минеральная вата можно использовать для утепления водо- и газопроводов, стен зданий, которые располагаются возле взыровоопасных объектов.

Важно при работе с базальтовыми и другими видами огнеупорного материала использовать средства индивидуальной защиты. При обработке утеплителя в воздух поступают мелкие частицы волокна, которые могут спровоцировать аллергическую реакцию и другие неприятные последствия

Кроме того, огнеупорные маты, установленные вертикально, со временем слеживаются под действием собственного веса. Поэтому в процессе монтажа изделий необходимо использовать специальные крепления, посредством которых фиксируется минеральная вата.

А если огнеупорный утеплитель устанавливается вдоль стен бани и иных помещений повышенной влажности, следует с внешней стороны утеплителя размещать слой пароизоляции.

Вредные вещества в шлаковате

Фенолформальдегидные смолы, входящие в состав шлаковаты, негативно влияют на здоровье человека. Некоторые эксперты считают, что такие вещества очень опасны для человека. Однако производители уверяют, что концентрация вредных веществ очень маленькая и не может нести никакой опасности. Чтобы не рисковать своим здоровьем, лучше покупать материал только известных и проверенных производителей.

По отзывам строителей, использующих данный утеплитель, говорят, что шлаковата — практичный и недорогой материал с длительным сроком эксплуатации. Главное — соблюдать все технические условия и меры безопасности при монтаже.

Свойства

Данный материал обладает явно выраженными изоляционными свойствами. Такое волокно с успехом применяется в самых различных областях, благодаря высоким огнеупорным свойствам. Также широко используется для фильтрации газов при относительно высоких температурах. Учитывая хорошую огнеупорность, каолиновая вата хорошо подходит в качестве материала для основы.

Волокна этой ваты показывают высокую устойчивость к воздействиям различных химических веществ, например щелочей и кислот. Обладает хорошими электроизолирующими показателями. Также данный материал обладает высокой пластичностью, поэтому может применяться в любых конструкциях, независимо от вида и формы. Все эти свойства каолиновой ваты позволяют применять ее в самых разнообразных целях.

Ключевые параметры

Огнестойкую вату изготавливают из расплава горной породы, шлака или жидкого стекла. В зависимости от типа материала, на основе которого создана минвата, она подразделяется на три вида:

стеклянная;
каменная;
шлаковая.

Среди несгораемых материалов лучшей по показателю огнестойкости считается каменная вата. Ее базальтовая разновидность способна выдерживать воздействие пламени при температуре в 1000°, сохраняя при этом первоначальную форму.

Огнеупорная вата данного типа изготавливается из тех же компонентов, что и другие виды материала. Но в качестве вещества, связующего между собой остальные части, применяются глинистые, доломитовые и другие составы, полученные из горных пород.

Для организации противопожарного слоя используется огнеупорный базальтовый утеплитель, в основе которого лежат габбро или диабаз. В состав материала включены различные примеси, обеспечивающие ему сравнительно высокие показатели текучести.

Концентрация формальдегидной смолы, которая быстро загорается при контакте с открытым пламенем, сведена в базальтовой минеральной вате к минимуму. В этой особенности заключается главный недостаток утеплителя: он хуже переносит воздействие влаги.

Многие владельцы загородных домов и дач задумываются над вопросом утепления собственного жилища. Независимо от режима эксплуатации строения, хорошо утепленный дом по всем параметрам превосходит не утепленные постройки. Во время зимних холодов в таком доме хорошо сохраняется тепло, а в летнюю жару комфортная прохлада.

Чтобы добиться оптимальных результатов, важно понимать, что работы по утеплению некоторых элементов жилища имеют свои особенности. Одним из главных элементов в конструкции любого строения является пожаробезопасный утеплитель, который необходим не только для утепления дымоходов, но также потолочных перекрытий, полов и стен.

Промышленностью выпускается большое количество изоляционных материалов, у которых разные параметры и цена. Поэтому, очень важно найти самое практичное и оптимальное решение.

Главные параметры утеплителей

Теплопроводность

При выборе утеплителя основное внимание обращается на его самый главный параметр – теплопроводность, которая совсем не зависит от плотности материала, как многие ошибочно считают. Утеплители одинаковой плотности, но изготовленные по разным технологиям могут иметь разную проводимость тепла.

Чем меньше коэффициент теплопроводности, тем эффективнее и лучше держит тепло в доме выбранный утеплительный материал.

Коэффициенты теплопроводности различных материалов (Вт/мК)

Водопоглащение

Еще одна очень важная характеристика утеплительного материала – способность впитывать влагу. Водяной пар всегда присутствует в воздухе. Он при определенной ситуации может превратиться в конденсат внутри утеплителя, значительно снижая его тепловые свойства.

В этом случае, обязательно предусматривается пароизоляция. Актуальным становится этот вопрос, если проводится и утепление лоджии.

Огнестойкость

Утеплитель, как и вся конструкция дома, особенного деревянного, должны также обладать противопожарным свойством. Особенно это важно для утепления печных труб, каминов и других элементов дома, которые непосредственно подвергаются сильному нагреванию или непосредственному контакту с огнем.

Сравнительные испытания на огнестойкость

Зачем нужна теплоизоляция

Роль теплоизоляционного материала заключается в том, что благодаря его плохой теплопроводности, передача энергии через слой материала затруднена. Таким образом, можно не только сохранить тепло, которое выделяет камин, но и уберечь элементы конструкции дома от действия высоких температур.

Изоляция дымохода несет в себе сразу несколько целей.

В месте наружного расположения трубы происходит интенсивный теплообмен с холодным воздухом уличного пространства. Огромная часть количества теплоты выводится в атмосферу, а ведь могла бы быть задействована в обогреве помещения. Если уменьшить эту долю, то получится добиться более высоких показателей КПД. Решением этого вопроса будет служить утеплитель, который накладывается сверху стенок дымохода.
Продукты сгорания, которые выбрасываются наружу через дымоход, в своем составе имеют углекислый газ и водяной пар. Температура всего этого газа превышает сотню градусов. При соприкосновении с остывшими от внешней среды стенками дымохода на поверхности последних образуется конденсат. В него подмешиваются кислоты, являющиеся продуктом горения. В результате получается химически активная среда, приводящая к разрушению стенок. Избежать появления конденсата можно, лишь повысив температуру самой трубы, то есть, обеспечив ей качественное утепление.
В местах, где труба дымохода проходит через перекрытие или кровлю обязательно возникает контакт материалов. В случае деревянных построек эта ситуация является пожароопасной. Но дополнительная функция изоляции будет заключаться в защите поверхностей потолка.

Угловой вариант размещения

Внутренняя изоляция каминов подразумевает локализацию энергии внутри топки с целью ее направленной передачи. Камин не должен источать тепло во все стороны, тем более, если он установлен около стены. Он должен обогреть сидящих непосредственно перед очагом. Специальные отражатели для каминов устанавливаются внутри топки и служат экраном от инфракрасного излучения. В итоге все тепло выходит через топочное отверстие в комнату.

Полезно знать: Уличный камин с мангалом, как построить подобный комплекс своими руками

Надежная теплоизоляция для печей и каминов подразумевает защиту стен здания от негативного действия температуры. При близком расположении камина к стене устанавливается теплозащитный слой, так как высокая температура может привести к разрушению кирпичной кладки стены или возгоранию, если постройка деревянная.

Виды противопожарных утеплителей

Минеральная вата

Фото минеральной ваты

Утеплитель минвата поставляется плитами или в рулонах в виде теплоизоляционных матов. Плиты удобнее и проще использовать для утепления кровли, полов и стен. Маты практичнее использовать для труб и разных непрямолинейных поверхностей, а также промышленного оборудования.

Вата изготавливается из песка, стеклобоя, соды, а также других компонентов, которые после нагревания до высокой температуры превращаются в стекловолокно. Далее материал пропитывается специальной смолой и спрессовывается.

Самое главное достоинство минеральной ваты – это ее жаростойкость. Вата представляет собой негорючий утеплитель. Плавление материала начинается при нагревании свыше 1000°С.

Поэтому, такой огнестойкий утеплитель эффективно используется строителями для проведения утепления жаропрочных перегородок, бань, печных труб и других конструкций.

Минераловатный утеплитель нашел применение и для утепления навесных фасадов и скатных кровель благодаря отличным характеристикам:

по низкой теплопроводности;
хорошей звукопоглащаемости;
высокой гидрофобности (паропроницаемости), которая позволяет зданию дышать, тем самим, предотвращая появление грибка и плесени.

по низкой теплопроводности;
хорошей звукопоглащаемости;
высокой гидрофобности (паропроницаемости), которая позволяет зданию дышать, тем самим, предотвращая появление грибка и плесени.

Фольгированный утеплитель

Этот огнеупорный утеплитель состоит из слоя вспененного полиэтилена, который с одной стороны (или с двух сторон) покрывается полированной алюминиевой фольгой. Это тонкий, очень легкий и совершенно экологически чистый материал, обладающий хорошей гибкостью.

Благодаря низкому коэффициенту теплопроводности вспененного полиэтилена, фольгированный утеплитель характеризуется высоким сопротивлением теплопередачи.

Полированная алюминиевая фольга отличается высокой отражающей способностью. Эффект отражения составляет до 97%. Имея выше перечисленные свойства, этот тип утеплителя обладает прекрасными способностями отражать инфракрасное (тепловое) излучение, предотвращая потери тепла наружу.

Благодаря использованию фольгированного утеплителя, значительно сокращаются затраты энергии на обогревание здания или помещения. По этой причине он нашел широкое применение для тепловой изоляции системы горячего (холодного) водоснабжения, системы отопления, систем, предназначенных для кондиционирования воздуха.

С его помощью осуществляется уплотнение межпанельных швов и оконных проемов. Он отлично подходит для теплоизоляции полов и стен, как в жилых, так и общественных зданиях.

Теплоизоляция для печей каменной ватой

Каменная вата является одним из способов проведения теплоизоляции для печи.

Согласно указанным техническим характеристикам, теплоизоляция для печей вполне может выдерживать воздействие температуры в 700 градусов, а при кратковременном повышении, она может не расплавиться и при 900 градусов

Основные преимущества плит из минеральной ваты — они не усаживаются после своего монтажа, а главное — полностью защищены от возможного воздействия влаги. Также минеральные плиты не чувствительны к воздействию щелочей и кислот, в общем — этот материал обладает отличными эксплуатационными характеристиками.

Стоит отметить, что использование минеральной ваты для теплоизоляции не только повышает стойкость оборудования к высоким температурам, но и значительно снижает теплопотери при функционировании печи, а значит, можно значительно снизить количество расходуемого топлива.

Виды фольгированного утеплителя

В зависимости от структуры и сферы применения противопожарный утеплитель поставляется в виде:

Вспененный полиэтилен с фольгой

вспененного полиэтилена с фольгой, который представляет собой тонкий рулон многослойного материала. Для удобного и надежного крепления к поверхности содержит клеевой слой. Эффективно применяется для проведения утепления крыш, стен, полов, систем вентиляции, а также для изоляции холодильного оборудования, воздуховодов и труб;

Минеральная вата с фольгой

минеральной ваты с фольгой. Применяется для всех видов утепления. Считается полностью экологически чистым материалом. Поставляется рулонами (матами), плитами и цилиндрами.

Идеально подходит для проведения теплоизоляции саун, крыш и печных дымоходов. Для изоляции дымоходов применяется в виде цилиндра с минеральной ватой;

Утепление пола с помощью фольгированного пенополистирола

фольгированного пенополистирола. В основном применяется для теплых водяных полов, выполняя роль барьера для тепла, поступающего от встроенных нагревательных элементов. Данный жаропрочный утеплитель сохраняет свои параметры в широком диапазоне температур: от -180°С до +180°С и является очень прочным теплоизолятором.

Структурно он представляет собой однородный жесткий материал, содержащий герметичные замкнутые ячейки с воздухом. Утеплитель устойчивый к деформациям сжатия и не впитывает влагу, даже в случае прямого контакта с водой. Абсолютно не усваивается микроорганизмами, поэтому не является питательной средой для бактерий и грибков.

Идеально используется для несущих нагрузку поверхностей, плоских кровель, цокольных стен, полов, расположенных на грунте. Благодаря своей универсальности он очень востребован на строительном рынке;

базальтового фольгированного теплоизоляционного материала, который применяется в самых разных отраслях промышленности, в том числе теплоэнергетике и жилищном строительстве. Материал негорючий. Способен выдержать температуру от -200°С до + 700°С. Характеризуется повышенной устойчивостью к агрессивной среде.

Базальтовый теплоизоляционный материал

Высокотемпературная теплоизоляция до 1000-1260°С (плиты): сравнение по теплопроводности

Представлена сравнительная таблица теплопроводности высокотемпературной теплоизоляции (теплоизоляционные плиты) различных производителей с максимальной температурой применения 1000…1260°С.

Высокотемпературную теплоизоляцию производят из алюмосиликатного сырья на основе Al2O3 и SiO2 (такое же сырье используется при производстве керамики). Для порообразования могут применяться разнообразные методы, например процессы, основанные на выгорающем наполнителе, пене, вспучивании или выделении газа. Кроме того, могут применяться испаряющиеся жидкости или твердые вещества, использоваться волокнистые структуры и естественные или искусственные заполнители.

Теплоизоляционные плиты в основном отличаются малыми плотностью и теплопроводностью. Их теплопроводность зависит не только от плотности и общей пористости материала, но и от размера и формы пор, типа структуры и минералогического состава теплоизоляции.

Теплопроводность теплоизоляционных плит прямолинейно убывает с уменьшением размера пор. Микропористые высокотемпературные теплоизоляционные плиты (например Promalight-1200 и Promalight-1000X) с порами менее 0,1 мкм имеют самую низкую теплопроводность.

С укрупнением пор теплопроводность плит повышается: при температуре 540°С приблизительно на 10%, а при 1100°С — уже на 14%. Крупнопористая структура снижает теплоизоляционные свойства высокотемпературной теплоизоляции, особенно при температурах выше 900°С за счет увеличения теплопередачи излучением внутри материала. Для получения высоких теплоизоляционных характеристик максимальный диаметр пор в материале должен быть не более 1 мм.

По данным таблицы видно, что наименьшей теплопроводность при высоких температурах обладают микропористые плиты Promat (Promalight-1200 и Promalight-1000X), Alison Aerogel Panel GY10, а также плиты на основе керамических волокон Avantex Board-1260. Традиционная муллитокремнеземистая плита МКРП-340 отличается сравнительно низкими теплоизоляционными характеристиками.
Сравнение теплопроводности высокотемпературных теплоизоляционных плит

Примечание: теплоизоляционные плиты расположены в таблице в порядке уменьшения их максимальной температуры применения. Предлагайте в комментариях другие марки высокотемпературной теплоизоляции к добавлению в таблицу.

Сайт компании Avantex (Россия).
Чиркин В. С. Теплофизические свойства материалов ядерной техники. 1967 — 474 с.
Сайт компании Zircar ceramics (США).
ГОСТ 23619-79. Материалы и изделия огнеупорные теплоизоляционные муллитокремнеземистые стекловолокнистые.
Сайт компании Promat.
Сайт фирмы Alison Aerogel (Китай).

Требования к материалам для теплоизоляции

По собственной сущности камин считается той же печью с открытой камерой сгорания и дымоотводом, снабжённой украшениями. Других особенностей конструкции данные изделия не имеют, благодаря этому и подход к их монтажу и оснащению один и тот же. Тепловая изоляция, естественно, исполняется отдельно для камеры сгорания и для дымоотвода и должна подходить таким требованиям:

Малая теплопроводимость
Экологическая безопасность
Большая устойчивость к огню
Долговечность
Максимально возможная температура нагрева

Указанные свойства материалы должны хранить в полном объёме на протяжении всего эксплуатационного периода.

Оборудование для термической обработки металлов – дорогостоящее удовольствие. Не каждый начинающий мастер готов выложить солидную сумму на его приобретение. Зато есть технологии, согласно которым кузнечный горн на газу своими руками соорудить можно без особых затруднений и трат.

В представленной нами статье вы найдете детальное описание сборки главного атрибута кузнечного промысла. Мы расскажем о том, как работает горн и о его конструктивных компонентах. Подскажем, каким образом добиваются необходимой для плавки и ковки заготовок температуры.

Самостоятельным домашним умельцам мы предлагаем ознакомиться с проверенными кузнечной практикой самоделками. Вы узнаете, какие материалы, готовые устройства и инструменты потребуются в изготовлении горна. Получите представление о непростом процессе и ценные советы.

Принцип работы и специфика конструкции

Кузнечный горн необходим для проведения ряда операций по подготовке металла к последующей обработке. Разогретой в нем заготовке придают запроектированную форму. С его помощью изготавливают популярные нынче кованые украшения, нужные в быту детали, утварь, предметы обстановки и т.д.

Горном пользуются во всех областях термообработки. Он может быть совсем миниатюрным, устанавливаемым буквально на стол, и стационарным, напоминающим традиционную кирпичную печку. Независимо от габаритов все модели действуют по единому принципу.

Кузнечный горн, установленный в гараже или подобном подсобном помещении, обеспечит достижение температурного фона в 1100-1200 градусов для разогрева, плавки и ковки металлов, цементирования, отлива стеклянных изделий

Горны для кузнечных работ бывают стационарными и переносными. Есть напольные виды для ковки крупных заготовок и настольные модели для изготовления оригинальных украшений

В упрощенном варианте кузнечный горн можно сделать из металлической емкости, в которую нужно поставлять топливо и воздух для поддержания горения

Предложенные промышленностью кузнечные горны нельзя назвать дешевым оборудованием. Но выход есть. Сделать его можно собственными руками

Как работает кузнечный горн?

Внутри газового или твердотопливного кузнечного горна проистекает характерная химическая реакция: перерабатывается углеводород. Углерод, получаемый при горении как газообразных, так и твердых углеводородов, вылавливает и присваивает себе из разогреваемого металла кислород. В итоге получается сталь без окисляющих примесей.

Сооруженный собственными руками кузнечный горн не позволит, конечно ковать булатные клинки и ажурные решетки для изысканной балюстрады, но для изготовления несложных бытовых вещей и оригинальных украшений вполне подойдет

Особенности кузнечного горна позволяют пользоваться восстановительным потенциалом углерода частично. Весь кислород не выжигается из разогреваемой заготовки. Благодаря частичному восстановлению металл не пережигается полностью и не становится хрупким, как это бывает с чугуном.

Для устройства миниатюрной домашней кузни не нужны особые материалы. Всем необходимым располагает практически каждый хозяин. Наверняка у него есть кирпичи и обрезки металлопроката, стальные трубы, анкера, хомуты

Кстати, чугунные изделия в промышленности после термообработки насыщают кислородом, чтобы избавиться от указанного недостатка или хотя бы минимизировать его.

В выпущенный промышленностью горн, оснащенный системой управления, нужный для горения воздух нагнетают так, чтобы его слегка не хватало. Самоделку таким устройством сложно снабдить, если не установить на нее, конечно, готовую газовую горелку с автоматикой.

Независимо от конструкции и типа работы кузнечного горна в его рабочей зоне перерабатывается углерод, выделяемый из углеводорода. Он притягивает к себе окислы, избавляя от них металл

Из-за невозможности регулируемой подачи воздуха, точнее содержащегося в нем кислорода, рукотворные кованые изделия нередко бывают пережжены. Так случается на первых этапах. Однако с опытом приходит и способность мастера чувствовать, когда надо перестать нагревать, а также знания, что нужно делать, чтобы избежать полной потери кислорода.

Устройство и рабочие составляющие

Вариантов изготовления самодельных моделей, проверенных кузнецами на практике, великое множество. Мы приведем только малую часть из них. Перед тем как решить, какой газовый горн лучше сделать своими руками, разберемся с типичными особенностями устройства.

По технической сути любой кузнечный горн – это своеобразная печь с характерными принадлежностями: топливником, колосниковой решеткой, воздушной камерой, именуемой в русских отопительных агрегатах поддувалом. В отличие от обычной печки воздушную камеру оборудуют дренажем для регулировки подачи воздуха и патрубком с вентилем.

Колосник усиливают так, чтобы он был способен сопротивляться немалому термомеханическому воздействию. Обычная решетка из металлических прутьев или обрезков уголка не подойдет. Нужно усиленное устройство. В идеале лучше, чтобы это было вмонтированная в рабочий стол панель из толстого металла с равномерно высверленными отверстиями.

В конструкции кузнечного горна каждая конструктивная часть выполняет определенные функции, благодаря чему освобождение металла от примесей и разогрев для ковки производится в оптимальном режиме

Совокупность перечисленных составляющих называется фурмой. В комплектации горнов промышленного производства их несколько, чтобы можно было менять в зависимости от требующихся условий для выполнения определенной операции и от размера разогреваемой заготовки.

Фурму чаще всего устанавливают не в закрытый корпус, а монтируют на стол. Ему нужно быть достаточно устойчивым и защищенным от термического воздействия, для чего используется футеровка. В ряде конструкций в стол вмонтирована колосниковая решетка или вместо нее установлена металлическая перфорированная панель.

В футеровке стола для стационарного горна, который собираются активно эксплуатировать, используют огнеупорный кварцевый кирпич. Самоделки для разовых работ футеруют шамотным кирпичом. Найти его в продаже проще, да и цена пониже.

Камеру горения кузнечного горна укрепляют путем футеровки, которую выполняют огнеупорным или шамотным кирпичом, способным сопротивляться высоким температурам

Для полноценного сбора и отвода дымовых газов над столом с перфорированной панелью или над фурмой располагают шатер или зонт. Их соединяют с дымовым каналом, который сооружается по принципу дымохода для газового котла. Он должен безупречно работать, т.к. выделяемые при нагреве металла газы чрезвычайно токсичны.

Кроме основных конструктивных составляющих есть еще дополнительные приспособления. Обычно рядом с горном кузнецы ставят закалочную ванну, чтобы готовое изделие сразу окунать в охлаждающую и закаляющую его среду. Это в случае, если требуется термоударная закалка.

Обустраивая собственную кузню надо подумать не только об изготовлении оборудования для разогрева металла, но и о сопутствующем оборудовании: наковальне, ванны для закалки, газовоздушной камере, дымоходе и вытяжном зонте

Еще ремесленники в производственных масштабах пользуются газовоздушной камерой. В ней продукцию сушат от конденсата, вводят в состав присадки, которые можно добавить только в газообразном состоянии. Там же сушат воздух для получения определенных технологических условий.

Чтобы увеличить область предельно высокой температуры применяют горнило – расширяющийся к основанию колпак. Он нужен в основном при работах с цветными и драгоценными металлами. Кустарям зачастую ничего из дополнений не требуется, разве что ванна, под которую можно приспособить любую металлическую емкость достаточного объема.

Выбор голубого топлива для работы

Считается, что для работы кузнечного горна подойдет как магистральный, так и баллонный сжиженный газ. Разочаруем: пользоваться неочищенным природным вариантом нецелесообразно.

У отказа от природного топлива есть две весомые причины:

Из трубы к нам поступает голубое топливо, представляющее собой некую смесь газообразных углеводородов. Их способности по теплотворности и удерживанию кислорода различаются. Потому настроиться на оптимальную поставку воздуха фактически невозможно.
В газовой смеси для бытового использования всегда имеется пусть и незначительное, но влияющее на результат содержание примесей. Наличие фосфора с кремнием можно и не замечать, а вот сера точно приведет результат трудовых усилий в непригодность. Спасти сможет только переплавка.

Вдобавок бытовой газ одорируют – придают ему характерный запах, чтобы сразу же можно было обнаружить утечку. Эти вещества также негативно отразятся на качестве.

Для работы кузнечного горна не подходит бытовой газ, так как в его составе есть мешающие обработке металлов примеси. Газообразное топливо перед подачей в зону горения надо очищать или применять баллоны с промышленным моногазом

Отлично подошли бы промышленные сжиженные газы: поставляемые в баллонах пропан или бутан. Но только в случае, если это будут моногазы без сопутствующих примесей вообще.

Если купить очищенное голубое топливо не представляется возможным, провести очистку можно самостоятельно. Избавиться от серосодержащих соединений поможет емкость с нафталином, через которую надо пропустить газ перед подачей в горелку.

Кстати, если использовать горелку заводского изготовления, процесс сооружения горна будет проведен гораздо быстрее. Да и за результат можно не переживать работать все будет безупречно и безопасно. К тому же в горелке воздух с газом можно заранее смешать в нужных для работы пропорциях.

Технология сооружения кузнечного горна

Сразу оговоримся, что самодельный газовый горн, с чертежами и методами сборки которого мы вас познакомим, не пригоден для производственных целей. Однако уникальные украшения, интересные интерьерные вещицы, оригинальные металлические изделия с его помощью изготовить очень даже запросто можно.

Многие модели кузнечных горнов, разработанные под работу на твердом топливе, могут адаптироваться под работу на газе

Начнем с простейших вариантов, не требующих от исполнителя навыков в сварке и прочих строительных областях.

Элементарная конструкция с газовой горелкой

Простейший кузнечный горн для формирования красивых наконечников у металлического прутка, из которого планируется сварить симпатичный забор на даче, или для ковки украшений можно сделать из шести шамотных кирпичей.

Колосниковую решетку в этой модели варят на основе двух обрезков стальной трубы ВГП произвольного диаметра, но не слишком большого. К ним поперек приваривают закрученные по типу винта обрезки профильной трубы, уголка или полосы. Так нужно для захвата дутьевого потока.

Самый простой вариант кузнечного горна можно за полчаса собрать из шести кирпичей, нескольких обрезков стальной трубы и металлопроката

Для того чтобы во время работы этого горна из газовой горелки не произошел взрыв, перед входом в топливник лучше поставить перегородку из асбестового картона. Ведь исходящее из открытой топки тепло может вернуться и нагреть резервуар с газом.

В простейших кузнечных установках воздух для горения поставляется либо естественным образом, либо с помощью кузнечных мехов. в обоих случаях контролировать подачу кислорода невозможно

Вообще, в этом устройстве разогрев производится на углях или коксике (мелком коксе, выпускаемом целенаправленно для кузнецов). Газовую горелку или паяльную лампу применяют лишь для активизации процесса. Они разожгут и создадут дутьевую струю.

Мобильный вариант из гусятницы

Для устройства этой модели нужна отслужившая гусятница. В ее торцах прорезают отверстия для ввода самодельной или купленной газовой горелки. Над отверстиями вырезают два углубления. Эту модель так же как предыдущий тип можно эксплуатировать исключительно на свежем воздухе.

Футеровка самодельного горна производится смесью шамотного песка с кирпичным шамотным же боем. Приобрести для этого можно прямо готовую смесь. После нанесения ничего запекать специально не нужно. Отвердевание футеровочного состава произойдет во время использования приспособления.

Для наддува устанавливается подходящий по виду и мощности вентилятор, к примеру, от ручной сирены. Идеально подойдет дутьевая газовая горелка, которую можно снять с отслужившего турбированного котла, если она, конечно, в рабочем техническом состоянии.

Сделанная из старой чугунной посуды конструкция не позволит достичь температуры более 900º С, что существенно сужает сферу применения

В этом решении есть существенный недостаток – работать с ним можно только на улице, а если использовать дутьевую горелку, то потребуется электропитание. Т.е. придется запастись либо хорошим удлинителем достаточной мощности, либо рисковать, расположив устройство недалеко от дома.

Есть еще вариант – кузнечные меха, которыми пользовались кузнецы несколько столетий. Однако заметим, нагнетать воздух в топливник горна вручную вовсе не безопасно. Да и с производительностью будет все проблематично и неоднозначно.

Стационарное оборудование для мастерской

Модели, устанавливаемые в мастерских для постоянной работы, должны быть не только функциональны, но и эргономичны. Важно продумать и удобство работы, и безопасность, ведь раскаленная металлическая болванка представляет собой потенциальную угрозу. А получение тяжелых травм не входит в планы ни одного нормального мастера.

Размеры оборудования в этом случае не стоит брать стандартные, ведь все мы сложены и устроены индивидуально. Кузнечный горн должен быть удобен именно вам и тем, кто будет пользоваться вашей мастерской, если она взята в совместную аренду. Особенное значение имеет высота рабочего стола и его габариты.

Передвижной горн зимой можно использовать в мастерской, обустроенной вытяжной системой с зондом, а летом — на улице, перемещая внутрь постройки по завершению работы

Для определения размеров будущего горна поступим следующим образом:

Выберем место в мастерской, позволяющее расположить все основное и дополнительное оборудование в местах, удобных для проведения всего спектра работы по разогреву, ковке и закалке.
Определим свое место. Встанем, распределив ступни на ширине плеч. Рабочую (правую/левую) руку согнем в локте.
Замеряем расстояние от локтя согнутой руки до плоскости пола. Это удобнее сделать напарнику. Потом так же получаем второй результат, если ковать будете не только вы. К среднему арифметическому от двух расстояний прибавляем 5-7 см – получаем высоту рабочего стола.
Берем самые большие по габаритам клещи, чтобы замерить расстояние от живота до их самой крайней точки. К измеренному расстоянию прибавляем 10-12 см – получаем половину диагонали рабочего стола.
Вычисляем длину стороны квадратного рабочего стола, учитывая полученную ранее половину диагонали.

Кузнечный стол обычно не делают круглым, т.к. он неудобен в работе, особенно, если работать предстоит с подручным.

Самодельный горн для собственной кузни изготавливают с учетом индивидуальных размеров и удобства пользования оборудованием

В центре рабочего стола кузнечного горна для регулярной работы располагают цельнолитую колосниковую решетку с равномерной перфорацией. Такой вариант меньше накапливает гарь, а если и собирает, то распределяет более равномерно, чем сборный колосник из прутка, полосы или уголка

В подобных конструкциях для наддува воздушной массы не используют пылесос во время работы на углях или коксе. Лучше подключить центробежный вентилятор-улитку от автомобильной печки

Устанавливаемые стационарно горны для частной кузни в обязательном порядке оборудуют системой сбора дымовых газов и удаления. В закрытом пространстве желательно кроме этого устроить еще и механическую вытяжную вентиляцию

Читайте также: