Физические свойства огнеупорных материалов

Огнеупорные материалы оценивают по их физическим и рабочим свойствам. Физические свойства огнеупорных материалов:

1) Пористость и плотность взаимосвязаны: чем выше пористость, тем ниже плотность, и наоборот Пористость выражают в процентах. Различают пористость кажущуюся или открытую, при которой поры сообщаются с атмосферой; пористость кажущуюся закрытую, при которой поры расположены внутри изделия и не сообщаются с атмосферой, и пористость общую, равную сумме двух первых. Повышенная пористость является причиной повышенной газопроницаемости и пониженной шлакоустойчивости и механической прочности.

2) Газопроницаемость, находящуюся в прямой зависимости от наличия открытых сквозных пор в изделии, определяют коэффициентом газопроницаемости.

3) Удельная теплоемкость (кДж/(кг • К) имеет особое значение для печей периодического действия: чем меньше удельная теплоемкость огнеупорных материалов, тем меньше потери теплоты на разогрев футеровки до рабочей температуры.

4) Теплопроводность, Вт/(м-К), зависит от природы материала, его пористости, температуры и состояния. Теплопроводность большинства огнеупорных материалов увеличивается с повышением температуры. Зависимость теплопроводности от температуры описывается формулой λ = ±bt, где b − эмпирический коэффициент; t − температура, °С. Теплопроводность большинства огнеупорных материалов увеличивается с повышением температуры.

5) Электрическая проводимость имеет большое значение для футеровки электрических печей. Подавляющее большинство огнеупорных материалов неэлектропроводны. Их электрическое сопротивление тем выше, чем меньше посторонних примесей в огнеупорном материале. Исключение составляют углеродистые, графитовые и карборундовые изделия.

6) Тепловое расширение при нагреве зависит от природы материала и температуры. Для компенсации теплового расширения в кладке футеровки печи предусматривают зазоры (температурные швы), закрывающиеся по мере разогрева футеровки.

7) Магнитная проницаемость µ представляет собой отношение абсолютной магнитной проницаемости материал к магнитной проницаемости вакуума. Чистые огнеупорные материалы являются диамагнитными, т.е. для них µ< 1.