Właściwości termiczne i termomechaniczne jako kryterium doboru materiałów ogniotrwałych w piecach szklarskich

• Autorzy: Suwak R.

Warianty tytułu

EN

Thermal and thermomechanical properties as selection criteria of refractory materials in glass furnacess

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Doskonalenie technologii produkcji materiałów ogniotrwałych stosowanych do budowy pieców szklarskich związane jest z dążeniem do niezawodności eksploatacyjnej tych pieców. Wymagania jakościowe wobec stosowanych materiałów wynikają ze złożoności warunków ich pracy, które charakteryzują trzy podstawowe oddziaływania: dominujące oddziaływania korozyjne, naprężenia cieplne i obciążenia mechaniczne. W artykule przedstawiono wnioski z okresowej analizy stosowania i pracy materiałów ogniotrwałych w przemyśle szklarskim, które określają m.in. kryteria doboru tych materiałów. Podstawowe właściwości, takie jak: skład, gęstość i porowatość decydują o właściwościach termicznych i termomechanicznych materiału m.in.: przewodności cieplnej, rozszerzalności i skurczliwości cieplnej, ogniotrwałości pod obciążeniem, pełzaniu przy ściskaniu. Przedstawiono bezpośrednią zależność wybranych właściwości od temperatury i obciążenia mechanicznego. Wskazano na istotne znaczenie właściwości termicznych i termomechanicznych jako kryterium doboru oraz kryterium oceny pracy zastosowanych materiałów. Zaproponowano badanie pracy pękania jako dodatkowego kryterium, które pozwala określić podatność materiału na propagację obecnych w nim mikropęknięć w zależności od temperatury.

EN

Improving the technology of refractory materials used in the construction of glass furnaces associated with the desire to operational reliability of the furnaces. The quality requirements for materials used stem from the complexity of their working conditions, which are characterized by three basic impacts: the dominant influence corrosion, thermal stress and mechanical stress. The article presents the conclusions from the periodic review of the application and working of refractory materials in the glass industry, which specify, among others, criteria for selection of these materials. The basic properties such as: composition, density and porosity determine the thermal and thermomechanical properties of the material, among others: thermal conductivity, thermal expansion and shrinkage, refractoriness under load, creep compression under load. It shows a direct correlation of the selected properties of the temperature and mechanical stress. It indicated the importance of thermal and thermo-mechanical properties as the selection criterion and the criterion of evaluation of the materials used. It proposed to examine the work of fracture as an additional criterion which allows to determine the susceptibility of the material to propagate existing microcracks depending on the temperature.

Słowa kluczowe

PL

materiały ogniotrwałe; przewodność cieplna; rozszerzalność cieplna; praca pękania

EN

refractories; thermal conductivity; thermal expansion; work-of-fracture

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych
• Czasopismo: Szkło i Ceramika
• Rocznik: 2016
• Tom: R. 67, nr 6
• Strony: 19--24
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., fot. ,rys., tab.

Twórcy

autor

Suwak R.

• Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych, Oddział Materiałów Ogniotrwałych w Gliwicach

Bibliografia

• [1] Analiza stosowania i pracy materiałów ogniotrwałych w urządzeniach cieplnych u użytkowników krajowych obejmująca okres 2006 roku, Sprawozdanie Nr 3554/300873/BT/BL/2007, ICiMB, Oddział Materiałów Ogniotrwałych.
• [2] Aktualne kierunki stosowania materiałów ogniotrwałych – Analiza stosowania materiałów ogniotrwałych, Sprawozdanie Nr 3657/100380/BT/BL/2010, ICiMB, Oddział Materiałów Ogniotrwałych.
• [3] Analiza stosowania i pracy materiałów ogniotrwałych w urządzeniach cieplnych głównych użytkowników za okres 2012 r., Sprawozdanie Nr 3764/2N014S13/BT/2012, ICiMB, Oddział Materiałów Ogniotrwałych.
• [4] Wala T., Podwórny J., Suwak R., Stec K. (2009), Wpływ minerałów domieszkowych na wybrane własności andaluzytu, „Materiały Ceramiczne”, 61 (4), 288–294.
• [5] Zborowski J. (2011), Characteristic of Refractories Applied in Glass Tanks, „Materiały Ceramiczne”, 63 (1), 16–21.
• [6] Nadachowski F. (1995), Zarys technologii materiałów ogniotrwałych, Śląskie Wydawnictwo Techniczne.
• [7] PN-EN 993-19, Metody badań zwartych formowanych wyrobów ogniotrwałych – Część 19: Oznaczanie rozszerzalności cieplnej metodą różnicową.
• [8] PN-EN 993-15, Metody badań zwartych formowanych wyrobów ogniotrwałych – Oznaczanie przewodności cieplnej metodą gorącego drutu (układ równoległy).
• [9] Suwak R., Rawluk M. (2010), Zastosowanie trójpunktowego zginania do badania przebiegu odkształcenia betonu ogniotrwałego w wysokiej temperaturze, „Prace Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych”, 3 (6), 90–103.
• [10] Suwak R., Wojsa J. (2014), The Effect of Temperature on the Course of Refractory Castables Cracing, „Key Engineering Materials”, 592/593, 769–772.
• [11] Wojsa J., Podwórny J., Suwak R. (2013), Thermal shock resistance of magnesia-chrome refractories – experimental and criteria evaluation, „Ceramic International”, 39, 1–12.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017)