Izolačné žiaruvzdorné tehly

Výber izolačných žiaruvzdorných tehál podľa teploty a použitia

Izolačné žiaruvzdorné tehly, bežne označované skratkou IFB, spájajú žiaruvzdorné zloženie s kontrolovanou pórovitou štruktúrou. Póry znižujú objemovú hmotnosť, tepelnú vodivosť a akumuláciu tepla v porovnaní s hutnými žiaruvzdornými tehlami. Vďaka tomu sú tehly IFB vhodné tam, kde musí pec, vypaľovacia pec alebo vyhňa účinne dosiahnuť prevádzkovú teplotu, kde je potrebné chrániť plášť pred tepelnými stratami alebo kde je výhodné znížiť hmotnosť výmurovky.

Výber triedy nezávisí iba od teploty. Projektant výmurovky musí posúdiť aj mechanické zaťaženie, oter, rýchlosť plynov, priame pôsobenie plameňa, chemické prostredie, tepelné cykly a možný kontakt s troskou, popolom, roztaveným kovom alebo sklom. Tehla IFB môže v zodpovedajúcej prevádzke s nízkym mechanickým namáhaním tvoriť odkrytú pracovnú vrstvu alebo slúžiť ako zadná izolačná vrstva za hutnejšou pracovnou výmurovkou. Správna funkcia závisí od triedy a prevádzkových podmienok.

Porovnanie tried

Uvedená maximálna hodnota je limit tehly, nie odporúčaná nepretržitá návrhová teplota pre každú inštaláciu. Zohľadnite primeranú technickú rezervu na kolísanie teploty, podmienky horáka, lokálne prehriatie a poruchové stavy procesu. Vhodné musia byť aj malta, škáry, kotvy, zadná izolácia, plášť a prípadný ochranný náter. Malta s vyššou teplotnou odolnosťou nezvyšuje maximálnu prevádzkovú teplotu tehly.

Izolačná alebo hutná žiaruvzdorná tehla?

Žiadny typ nie je univerzálne lepší. Remeselná pec s prerušovanou prevádzkou môže využiť rýchlu tepelnú reakciu izolačnej výmurovky, zatiaľ čo ohnisko, dno pece, nistej priemyselnej pece alebo plocha vystavená opotrebovaniu môže vyžadovať pevnosť a tepelnoakumulačné vlastnosti hutnej tehly. Kompozitné priemyselné výmurovky často používajú na pracovnej strane hutný žiaruvzdorný materiál a za ním tehly IFB na zníženie teploty plášťa a tepelných strát.

Primárne pracovné výmurovky

Sortiment zahŕňa triedy vhodné na použitie ako primárna pracovná vrstva v keramických a priemyselných vypaľovacích peciach, vyhniach a peciach na tepelné spracovanie. V tejto polohe je tehla IFB priamo vystavená atmosfére pece, preto je teplota iba jedným z parametrov. Overte, či spaliny, tvar plameňa, manipulácia so vsádzkou, pecné pomôcky a čistenie nespôsobia neprípustný oter alebo nárazy.

Tehly IFB sú ako pracovný materiál najvhodnejšie do čistých prevádzok s obmedzeným mechanickým opotrebovaním. Nemali by sa automaticky používať na nisteje nesúce ťažké obrobky, podlahy pecí zaťažované kolesovou dopravou, zóny vystavené abrazívnym časticiam ani povrchy v kontakte s agresívnou troskou. Na týchto miestach môže byť potrebný hutný žiaruvzdorný materiál, žiaruvzdorná liata zmes, ochranný náter alebo iná odstupňovaná výmurovka.

Zadná izolácia

Izolačné žiaruvzdorné tehly umiestnené za hutnou tehlou, žiaruvzdornou liatou zmesou alebo inou schválenou pracovnou výmurovkou znižujú prestup tepla smerom k oceľovému plášťu alebo okolitej konštrukcii. Toto riešenie možno použiť vo vypaľovacích a priemyselných peciach, technologických nádobách, regenerátoroch, plynových generátoroch, hlbinných ohrievacích peciach, peciach na žíhanie na odstránenie pnutí, reaktorových komorách a vhodných dymovodných systémoch.

Teplota zadnej vrstvy nesmie prekročiť jej vlastný limit. Vypočítajte teplotu na rozhraní v celej hrúbke výmurovky a nepredpokladajte, že vonkajšia vrstva bude vždy chladná. Škáry medzi pracovnou a izolačnou vrstvou musia byť navrhnuté tak, aby tepelná rozťažnosť neprenášala škodlivé zaťaženia ani nevytvárala súvislé dráhy úniku tepla.

Keramické a hrnčiarske pece

Nízka tepelná akumulácia je mimoriadne užitočná v peciach, ktoré sa opakovane vypaľujú a ochladzujú. Na ohrev samotnej žiaruvzdornej výmurovky je potrebné menej energie a komora môže rýchlejšie reagovať na naprogramovanú krivku výpalu. Trieda 23 môže vyhovovať nižším teplotám, zatiaľ čo triedy 26, 28 a 30 poskytujú postupne vyššie uvedené limity. Pri výbere treba zohľadniť teplotu vykurovacích telies, lokálne prehriatie od horákov a najvyššiu plánovanú teplotu výpalu, nielen menovitú teplotu výrobkov.

Trieda 28 sa uvádza ako izolačná tehla s nízkym obsahom železa na keramické použitie. Ak sú rozhodujúce kontaminácia, farebná odozva alebo atmosféra pece, vyžiadajte si aktuálnu chemickú analýzu a porovnajte ju s požiadavkami procesu. Označenie „nízky obsah železa“ nie je univerzálnou zárukou čistoty pre každú keramickú hmotu, glazúru alebo proces s riadenou atmosférou.

Pece a zariadenia na tepelné spracovanie

Izolačné žiaruvzdorné tehly možno použiť vo vhodných žíhacích, popúšťacích, odstreďovacích a všeobecných peciach na tepelné spracovanie. Ich nízka akumulácia tepla môže skrátiť fázy ohrevu a chladnutia, konečný čas cyklu však závisí od vsádzky, vykurovacieho systému, spôsobu regulácie, celej výmurovky a požadovaného metalurgického profilu chladnutia. Procesy vyžadujúce zámerne pomalé chladnutie sa musia navrhnúť s potrebnou hrúbkou izolácie a naprogramovaným riadením.

Priemyselné pece často vyžadujú v jednotlivých zónach rôzne materiály. Ostenia dverových otvorov, horákové tvarovky, nisteje, preklady a nosné časti môžu byť vystavené náročnejším mechanickým alebo tepelným podmienkam než steny a klenby. Každú oblasť vyberajte samostatne a nepoužívajte jednu triedu IFB v celej peci bez tepelného a statického posúdenia.

Vyhne a spájkovacie ohniská

Ľahká izolačná pracovná vrstva môže pomôcť komore vyhne rýchlo dosiahnuť prevádzkovú teplotu a obmedziť vedenie tepla do vonkajšieho plášťa. Tehly IFB chráňte pred opakovaným kontaktom s kovovým materiálom, nástrojmi, tavivami a palivom. Tavivá na báze bóraxu a roztavené zvyšky môžu napádať pórovité žiaruvzdorné materiály, zatiaľ čo priame pôsobenie vysokorýchlostného prúdu z horáka môže narúšať mäkký povrch. Môže byť potrebné vhodné hutné dno, vymeniteľná oterová dlaždica alebo kompatibilná ochranná vrstva.

Izolačné žiaruvzdorné tehly nie sú konštrukčnými podperami pre nákovu, obrobok ani zostavu horáka. Plášť a žiaruvzdorná výmurovka musia mať nezávislé podopretie a zachovávať bezpečné vzdialenosti od horľavých materiálov.

Použitie pri skle, smalte a roztavených materiáloch

Trieda 28 je určená pre bezkontaktné oblasti sklárskych a smaltovacích pecí. „Bezkontaktné“ je zásadná podmienka: pórovité izolačné tehly spravidla nie sú určené na zadržiavanie roztaveného skla, kovu, soli ani trosky. Preniknutie kvapaliny môže spôsobiť chemické napadnutie, kontamináciu, lokálne prehriatie alebo poškodenie konštrukcie.

Pri každom procese s roztaveným materiálom definujte hladinu taveniny, zónu rozstreku a možné podmienky pretečenia. Na exponovanej strane použite vhodný hutný alebo špeciálny pracovný žiaruvzdorný materiál a tehly IFB umiestnite iba tam, kde sú podľa návrhu izolované od taveniny.

Dymovody a vysokoteplotné trasy plynov

Vybrané triedy možno použiť ako izoláciu vo vhodných priemyselných dymovodoch. Nemali by sa označovať za univerzálnu náhradu certifikovanej vložky domového komína. Treba zohľadniť teplotu a tlak spalín, chemické zloženie kondenzátu, plynotesnosť, pôsobenie sadzí, spôsob čistenia a zákonné požiadavky.

Vysoká rýchlosť plynov alebo unášané častice môžu narúšať odkrytý povrch tehly IFB. Ak tehla slúži ako zadná izolácia, vnútorná výmurovka musí zostať súvislá a kompatibilná s prúdom plynov. Inštalácie domácich vykurovacích kachlí a krbov musia spĺňať pokyny výrobcu spotrebiča a komínového systému aj príslušné stavebné požiadavky.

Výber malty

Použite žiaruvzdornú maltu kompatibilnú s triedou tehly a prevádzkovou teplotou. Bežná stavebná malta nie je vhodná na vysokoteplotnú žiaruvzdornú výmurovku. Pre triedu 23 sa odporúča biela žiaruvzdorná malta Silcas M. Pre triedy 26, 28 a 30 sa odporúča Vitset 45. Informácie o triede 30 uvádzajú aj Vitset 80 alebo Vitset 90, ak škárovací materiál vyžaduje odolnosť do 1860 °C.

Malta s vyššou teplotnou odolnosťou nezvyšuje limit tehly 1650 °C ani nepotvrdzuje vhodnosť celej výmurovky pre teplotu malty. Povrchy tehál pripravte, maltu premiešajte alebo upravte a škáry vytvorte podľa technického listu malty. Hrúbka škáry priamo ovplyvňuje rozmerovú presnosť, únik tepla a stabilitu výmurovky, preto dodržte predpísanú škáru a nepoužívajte bežné hrubé maltové lôžko.

Rezanie a tvarovanie

Vďaka pórovitej štruktúre sa tehly IFB režú a tvarujú podstatne ľahšie než hutné šamotové tehly. Každý kus starostlivo odmerajte a tehlu podoprite blízko rezu, aby sa tenké časti nezlomili. Použite vhodnú pílu na murivo alebo žiaruvzdorné materiály a netlačte na pílový list.

Pri rezaní vzniká respirabilný prach. Ak je to povolené, pracujte s vhodným odsávaním alebo potláčaním prašnosti a používajte ochranu dýchacích ciest, očí, rúk a pokožky uvedenú v aktuálnych bezpečnostných informáciách. Na odstraňovanie prachu z odevu ani pracoviska nepoužívajte stlačený vzduch. Poškodené a výrazne odštiepené kusy neinštalujte na miesta, kde by narušili súvislosť škár alebo hrúbku výmurovky.

Výpočet počtu tehál

Všetky štyri triedy majú rovnaký menovitý rozmer, preto je počiatočný výpočet množstva rovnaký. Nasledujúce údaje nezahŕňajú maltové škáry, rezy, otvory, oblúky ani odpad:

Pripočítajte rezervu zodpovedajúcu geometrii a spôsobu realizácie. Pri rovných pravouhlých stenách môže vzniknúť pomerne málo odpadu, zatiaľ čo oblúky, otvory horákov, zložité spoje a opravy môžu vyžadovať podstatne väčšiu rezervu. Konečný výkaz materiálu má zahŕňať maltu, dilatačnú rezervu, zadnú izoláciu, kotvy a prípadný ochranný materiál pracovnej vrstvy.

Montáž a tepelná rozťažnosť

Výmurovku rozvrhnite tak, aby ste sa vyhli zbytočne malým dorezom a priebežným škáram cez viacero vrstiev. Ložné plochy udržiavajte čisté a používajte iba množstvo malty potrebné na predpísanú škáru. Pórovité tehly IFB nenamáčajte, pokiaľ výrobca malty výslovne nevyžaduje konkrétnu povrchovú úpravu, pretože nadmerné množstvo vody môže predĺžiť vysychanie a ovplyvniť vznik spoja.

Žiaruvzdorné výmurovky sa počas prevádzky rozťahujú a zmršťujú. Dilatačné škáry, oblúky, klenby, dverové otvory a prechody k oceľovým konštrukciám vyžadujú riešenie podľa konkrétneho projektu. Výmurovku z tehál IFB pevne nezovierajte medzi konštrukčnými prvkami bez predpísanej dilatačnej rezervy. Veľké priemyselné výmurovky musí navrhnúť alebo skontrolovať kvalifikovaný odborník na žiaruvzdorné materiály.

Sušenie a uvedenie do prevádzky

Nové murivo obsahuje vodu z malty a z podmienok na mieste montáže. Nechajte výmurovku prirodzene vyschnúť počas obdobia požadovaného zvolenou maltou a potom dodržte predpísaný harmonogram ohrevu. Plný procesný ohrev vlhkej výmurovky môže vytvoriť tlak pary, poškodiť škáry a popraskať tehly alebo susedné žiaruvzdorné materiály.

Postup prvého výpalu musí zohľadňovať hrúbku výmurovky, typ malty, objem pece, vetranie a všetky hutné alebo liate vrstvy použité spolu s tehlami IFB. Harmonogram ohrevu neodvodzujte z maximálnej prevádzkovej teploty tehly. Táto hodnota neposkytuje informáciu o povolenej rýchlosti nárastu teploty v novo zhotovenej výmurovke.

Manipulácia, skladovanie a údržba

• Tehly skladujte v suchu, pod strechou a mimo stojatej vody alebo znečistenia zo zeme.
• Manipulujte s nimi opatrne; hrany a rohy sa poškodia ľahšie než pri hutných žiaruvzdorných tehlách.
• Nestohujte nestabilné náklady a jednotlivé tehly IFB nepoužívajte ako dočasné podpery ani pracovné plošiny.
• Kontrolujte pracovné povrchy z hľadiska erózie, otvorených škár, prasklín, chemického napadnutia a uvoľnených častí.
• Preskúmajte príčinu nezvyčajne vysokej teploty plášťa, pretože môže signalizovať poškodené škáry, chýbajúcu izoláciu alebo zhoršenie stavu za viditeľnou vrstvou.
• Poškodené tehly nahraďte rovnakou potvrdenou triedou alebo technicky rovnocenným výrobkom a použite kompatibilnú maltu a postup uvedenia do prevádzky.

Dôležité obmedzenia

• Tehly IFB sú vysokoteplotné žiaruvzdorné izolačné výrobky, nie univerzálna izolácia dutých stien domov ani stavebných konštrukcií pri bežnej teplote.
• Nie sú automaticky vhodné na dná krbov, podlahy pecí, nosné piliere ani iné povrchy s vysokým opotrebovaním.
• Teplotná trieda tehly neurčuje, ako dlho bude zostavená stena, podlaha alebo plášť odolávať požiaru.
• Pórovitú tehlu IFB nevystavujte priamo roztavenému kovu, sklu, soli ani troske, pokiaľ to výslovne neumožňuje konkrétny návrh výmurovky a materiálové údaje.
• Úspora energie závisí od celkovej hrúbky výmurovky, škár, prevádzkového cyklu a stavu zariadenia; samotnej tehle nemožno pripisovať pevnú mieru úspory.
• Vonkajšie, mokré, kyslé alebo chemicky agresívne prostredie si vyžaduje samostatné overenie.

Často kladené otázky

Čo je izolačná žiaruvzdorná tehla?

Je to ľahká pórovitá žiaruvzdorná tehla navrhnutá na odolávanie vysokým teplotám pri súčasnom obmedzení prestupu tepla a množstva tepla akumulovaného vo výmurovke. V kompatibilnom návrhu žiaruvzdornej výmurovky sa môže použiť ako pracovná vrstva s nízkym mechanickým namáhaním alebo ako zadná izolácia.

Aké triedy izolačných žiaruvzdorných tehál sú k dispozícii?

Pre triedy 23, 26, 28 a 30 sú k dispozícii maximálne prevádzkové teploty 1260 °C, 1430 °C, 1530 °C a 1650 °C.

Majú všetky štyri triedy rovnaké rozmery?

Áno. Každá trieda má menovité rozmery 230 × 114 × 76 mm. Líšia sa teplotnou triedou, objemovou hmotnosťou a rozsahom použitia.

Mám vždy zvoliť najvyššiu triedu?

Nie. Triedu vyberajte podľa vypočítanej teploty, bezpečnostnej rezervy, atmosféry, mechanického namáhania a polohy vo výmurovke. Vyššia trieda môže byť zbytočná, ak nižšia trieda spĺňa všetky požiadavky.

Aký je rozdiel medzi izolačnými a hutnými žiaruvzdornými tehlami?

Izolačné tehly sú ľahšie, prepúšťajú menej tepla a akumulujú menej tepelnej energie, majú však nižšiu mechanickú odolnosť a odolnosť proti oteru. Hutné žiaruvzdorné tehly sú ťažšie, pevnejšie a zadržiavajú viac tepla, preto sú vhodnejšie na mnohé podlahy, nisteje a plochy vystavené opotrebovaniu.

Môžu izolačné žiaruvzdorné tehly tvoriť pracovnú vrstvu?

Áno, vo vhodných vypaľovacích peciach, vyhniach a peciach na tepelné spracovanie s nízkym mechanickým namáhaním, ak teplota, atmosféra, oter a zaťaženie zostávajú v medziach výrobku a výmurovky. Nie sú vhodné pre každé prevádzkové prostredie pracovnej vrstvy.

Možno tehly použiť ako zadnú izoláciu?

Áno. Možno ich inštalovať za kompatibilnú hutnú žiaruvzdornú výmurovku v peciach, vypaľovacích peciach, nádobách, regenerátoroch a ďalších zariadeniach, ak vypočítaná teplota na rozhraní neprekročí limit zvolenej triedy IFB.

Ako vybrať triedu IFB pre hrnčiarsku pec?

Závisí to od maximálneho programu výpalu, teploty vykurovacích telies alebo horáka, atmosféry pece a konštrukcie výmurovky. Trieda 23 môže vyhovovať nižším teplotám, zatiaľ čo triedy 26, 28 alebo 30 poskytujú postupne vyššie prevádzkové limity.

Ktorá trieda má nízky obsah železa?

Trieda 28 je výslovne opísaná ako výrobok s nízkym obsahom železa na použitie v keramických peciach. Ak sú limity kontaminácie rozhodujúce, vyžiadajte si aktuálnu chemickú analýzu.

Možno izolačné tehly použiť vo vyhni?

Áno, vybrané triedy sú určené pre vhodné výmurovky vyhní. Pórovitý povrch chráňte pred nárazmi nástrojov, oterom materiálu, korozívnym tavivom a sústredeným pôsobením horáka. V prípade potreby použite pevnejší materiál nisteja.

Sú izolačné žiaruvzdorné tehly vhodné na kontakt s roztaveným kovom alebo sklom?

Vo všeobecnosti nie. Trieda 28 je výslovne určená pre bezkontaktné oblasti sklárskych a smaltovacích pecí. Všade, kde môže roztavený materiál, troska alebo pretečená tavenina dosiahnuť výmurovku, použite vhodný hutný alebo špeciálny žiaruvzdorný materiál.

Možno tehly IFB použiť ako bežnú izoláciu domu?

Nie. Ide o špeciálne žiaruvzdorné výrobky pre vysokoteplotné zariadenia, nie o náhradu certifikovanej tepelnej izolácie používanej v stenách, strechách alebo podlahách domov.

Aká malta sa má použiť pre triedu 23?

Biela žiaruvzdorná malta Silcas M je odporúčaným spojovacím materiálom pre triedu 23 a má uvedenú teplotnú odolnosť 1260 °C.

Aká malta sa má použiť pre triedy 26, 28 a 30?

Pre tieto triedy sa odporúča Vitset 45. Dokumentácia triedy 30 uvádza aj Vitset 80 alebo Vitset 90, ak sa vyžaduje vyššia teplotná odolnosť malty, tieto malty však nezvyšujú limit tehly 1650 °C.

Možno izolačné žiaruvzdorné tehly rezať?

Áno. Vďaka nízkej objemovej hmotnosti sa ľahko režú a tvarujú. Obrobok podoprite, s odrezanými časťami manipulujte opatrne a žiaruvzdorný prach odsávajte vhodným zariadením a používajte osobné ochranné prostriedky.

Koľko tehál je potrebných na meter štvorcový?

Bez škár a odpadu pokryje 1 m² približne 38,1 tehly pri pohľadovej ploche 230 × 114 mm alebo približne 57,2 tehly pri pohľadovej ploche 230 × 76 mm. Pripočítajte rezervu na škáry, rezy a geometriu inštalácie.

Šetria izolačné tehly energiu?

Ich nízka tepelná vodivosť a nízka tepelná akumulácia môžu znížiť tepelné straty a energiu absorbovanú výmurovkou. Skutočná úspora závisí od celej konštrukcie, prevádzkovej teploty, cyklu výpalu, škár, dverí a stavu zariadenia.

Sú izolačné žiaruvzdorné tehly nosné?

Nemali by sa považovať za bežné konštrukčné murivo ani murivo na vysoké zaťaženie. Zaťaženia klenieb, oblúkov a výmurovky posúďte samostatne a zabezpečte podopretie požadované návrhom žiaruvzdornej konštrukcie.

Možno izolačné žiaruvzdorné tehly použiť na nistej alebo podlahu pece?

Spravidla nie sú vhodné ako odkrytá podlaha v miestach s oterom, bodovým zaťažením alebo opakovanými nárazmi. Namiesto toho ich možno ako navrhnutú izolačnú vrstvu zabudovať pod pevnejšiu hutnú žiaruvzdornú pracovnú plochu.

Vzťahuje sa maximálna prevádzková teplota na celú výmurovku?

Nie. Vzťahuje sa na zvolenú tehlu. Malta, pracovná výmurovka, škáry, kotvy, izolácia a plášť sa musia posúdiť samostatne a celá konštrukcia musí zostať v rámci najnižšieho platného limitu.

Ako sa má nová výmurovka z tehál IFB prvýkrát zohriať?

Nechajte maltu a výmurovku vyschnúť a potom použite riadený postup uvádzania do prevádzky stanovený pre maltu a celé zariadenie. Vlhkú výmurovku nevystavujte ihneď plnej prevádzkovej teplote.