Isolerende ildfaste sten

Valg af isolerende ildfaste sten efter temperatur og anvendelse

Isolerende ildfaste sten, ofte forkortet IFB, kombinerer en ildfast sammensætning med en kontrolleret porøs struktur. Porerne reducerer densiteten, varmeledningsevnen og den oplagrede varme sammenlignet med tætte ildfaste sten. Det gør IFB-sten velegnede, når en brændingsovn, industriovn eller esse hurtigt skal nå driftstemperaturen, når ovnkappen skal beskyttes mod varmetab, eller når det er en fordel at reducere foringens vægt.

Valget af klasse bør ikke alene baseres på temperaturen. Ved dimensioneringen af foringen skal der også tages højde for mekanisk belastning, slid, gashastighed, direkte flammepåvirkning, kemisk atmosfære, termiske cyklusser og mulig kontakt med slagge, aske, smeltet metal eller smeltet glas. En IFB-sten kan anvendes som eksponeret varmside i en egnet installation med begrænset belastning eller som bagvedliggende isolering bag en tættere arbejdsforing. Den korrekte funktion afhænger af klassen og driftsforholdene.

Sammenligning af klasser

Den angivne maksimumtemperatur er stenens specificerede grænse og ikke en anbefalet kontinuerlig dimensioneringstemperatur for alle installationer. Indregn en passende teknisk sikkerhedsmargin for temperaturudsving, brænderforhold, lokale varmepunkter og driftsforstyrrelser. Mørtel, fuger, forankringer, bagvedliggende isolering, ovnkappe og eventuelle beskyttende belægninger skal også være egnede. En mørtel med en højere temperaturklassificering øger ikke stenens temperaturgrænse.

Isolerende eller tæt ildfast sten?

Ingen af typerne er altid den bedste. En periodisk anvendt keramikovn kan have fordel af en isolerende forings hurtige respons, mens et ildsted, en ovnbund, en industriovnsbund eller en slidflade kan kræve tætte stens styrke og varmelagringsevne. Sammensatte industrielle foringer består ofte af et tæt ildfast materiale på arbejdssiden med IFB-sten bagved for at reducere ovnkappens temperatur og varmetabet.

Primære varmsideforinger

Sortimentet omfatter egnede klasser til primær anvendelse på varmsiden i keramiske og industrielle brændingsovne, esser og varmebehandlingsovne. I denne position er IFB-stenen direkte eksponeret for ovnatmosfæren, og temperaturen er derfor kun en del af specifikationen. Kontrollér, at forbrændingsgasser, flammemønster, håndtering af emner, ovninventar og rengøring ikke medfører uacceptabelt slid eller uacceptable slagpåvirkninger.

IFB-sten er bedst egnede som varmsidemateriale i rene driftsmiljøer med begrænset mekanisk slid. De bør ikke automatisk vælges til bunde med tunge emner, ovngulve med kørende belastninger, zoner med slibende partikler eller overflader, der udsættes for aggressiv slagge. På disse steder kan der være behov for et tæt ildfast materiale, støbemasse, en beskyttende belægning eller en anden gradueret foringsløsning.

Bagvedliggende isolering

Bag tætte sten, ildfast støbemasse eller en anden godkendt arbejdsforing reducerer isolerende ildfaste sten varmeoverførslen til stålkappen eller den omgivende konstruktion. Denne opbygning kan anvendes i brændingsovne, industriovne, procesbeholdere, regenerativer, gasgeneratorer, gennemvarmningsgruber, afspændingsovne, reaktorkamre og egnede røggassystemer.

Det bagvedliggende isoleringslag skal holde sig inden for sin egen temperaturklassificering. Beregn grænsefladetemperaturen gennem hele foringens tykkelse i stedet for at antage, at det yderste lag altid forbliver køligt. Fugerne mellem varmsiden og isoleringslagene skal udformes, så varmeudvidelse ikke overfører skadelige belastninger eller skaber gennemgående kuldebroer med varmetab.

Keramik- og pottemagerovne

Lav termisk masse er især nyttig i brændingsovne, der gentagne gange opvarmes og afkøles. Der kræves mindre energi til at opvarme selve den ildfaste foring, og kammeret kan reagere hurtigere på den programmerede brændingskurve. Klasse 23 kan være egnet til lavere temperaturer, mens klasse 26, 28 og 30 har gradvist højere angivne grænser. Ved det endelige valg skal der tages højde for varmeelementernes temperatur, lokale varmepunkter ved brændere og den højeste planlagte brændingstemperatur – ikke kun emnernes nominelle temperatur.

Klasse 28 er angivet som en isolerende sten med lavt jernindhold til keramiske anvendelser. Hvis forurening, farvereaktion eller ovnatmosfære er afgørende, skal den aktuelle kemiske analyse indhentes og sammenholdes med processpecifikationen. »Lavt jernindhold« er ikke en universel renhedsgaranti for alle keramiske masser, glasurer eller processer med kontrolleret atmosfære.

Industriovne og varmebehandlingsudstyr

Isolerende ildfaste sten kan anvendes i egnede udglødnings-, anløbnings-, afspændings- og generelle varmebehandlingsovne. Deres lave varmelagring kan forkorte opvarmnings- og afkølingsfaserne, men den endelige cyklustid afhænger af emnerne, varmesystemet, styringsmetoden, den samlede foring og den krævede metallurgiske afkølingsprofil. Processer, der kræver bevidst langsom afkøling, skal dimensioneres med den nødvendige isoleringstykkelse og programmerede styring.

Industriovne kræver ofte forskellige materialer i forskellige zoner. Dørfalse, brændersten, bunde, overliggere og bærende sektioner kan blive udsat for mere krævende mekaniske eller termiske forhold end vægge og lofter. Vælg materialet til hvert område separat i stedet for at anvende én IFB-klasse overalt uden en termisk og konstruktiv vurdering.

Esser og loddesteder

En let, isolerende varmside kan hjælpe et essekammer med hurtigt at nå arbejdstemperaturen og reducere varmeledningen til den ydre konstruktion. Beskyt IFB-stenene mod gentagen kontakt med metalemner, værktøj, flusmiddel og brændsel. Boraxbaserede flusmidler og smeltede rester kan angribe porøse ildfaste materialer, mens direkte påvirkning fra en brænder med høj hastighed kan erodere den bløde overflade. En egnet tæt bund, en udskiftelig slidflise eller et kompatibelt beskyttelseslag kan være nødvendigt.

Isolerende ildfaste sten må ikke anvendes som konstruktiv understøtning for en ambolt, et emne eller en brænderenhed. Kabinettet og den ildfaste foring skal understøttes uafhængigt og sikre forsvarlig afstand til brændbare materialer.

Anvendelser med glas, emalje og smeltede materialer

Klasse 28 er angivet til kontaktfrie områder i glas- og emaljeovne. »Kontaktfri« er afgørende: Porøse isoleringssten er generelt ikke beregnet til at tilbageholde smeltet glas, metal, salt eller slagge. Indtrængende væske kan medføre kemiske angreb, forurening, lokal overophedning eller konstruktive skader.

Ved processer med smeltet materiale skal smeltelinjen, sprøjtezonen og mulige overløbsforhold defineres. Anvend et egnet tæt eller specialiseret ildfast materiale på den eksponerede arbejdsside, og placér kun IFB-sten, hvor konstruktionen holder dem adskilt fra smelten.

Røgkanaler og højtemperaturgasveje

Udvalgte klasser kan anvendes som isolering i egnede industrielle røgkanaler. De bør ikke beskrives som en universel erstatning for en certificeret foring til skorstene i boliger. Der skal tages højde for røggastemperatur, tryk, kondensatets kemiske sammensætning, gastæthed, sodpåvirkning, rengøringsmetode og gældende myndighedskrav.

Høj gashastighed eller medførte partikler kan erodere en eksponeret IFB-overflade. Når stenene anvendes som bagvedliggende isolering, skal den indvendige foring være gennemgående og kompatibel med gasstrømmen. Installationer med brændeovne og ildsteder i boliger skal overholde producentens anvisninger for apparatet og skorstenssystemet samt gældende bygningskrav.

Valg af mørtel

Anvend en ildfast mørtel, der er kompatibel med stenklassen og driftstemperaturen. Almindelig murmørtel er uegnet til ildfaste højtemperaturforinger. Silcas M hvid ildfast mørtel anbefales til klasse 23. Vitset 45 ildfast mørtel anbefales til klasse 26, 28 og 30. Oplysningerne om klasse 30 angiver også Vitset 80 eller Vitset 90, hvor fugematerialet skal være klassificeret til op til 1860 °C.

En mørtel, der er klassificeret til en højere temperatur end stenen, hæver ikke stenens grænse på 1650 °C og godkender heller ikke hele foringen til mørtlens temperatur. Klargør stenenes overflader, bland eller forbehandl mørtlen, og udfør fugerne i henhold til mørtlens datablad. Fugetykkelsen har direkte betydning for målnøjagtighed, varmetab og foringens stabilitet. Anvend derfor den specificerede fuge frem for et traditionelt tykt mørtellag.

Tilskæring og formning

Den porøse struktur gør IFB-sten betydeligt lettere at save og forme end tætte ildfaste lersten. Mål hvert stykke omhyggeligt, og understøt stenen tæt på snittet for at undgå, at tynde sektioner knækker. Brug en egnet murværks- eller ildfast sav, og undgå at presse klingen.

Tilskæring danner respirabelt støv. Arbejd med egnet udsugning eller støvbegrænsning, hvor det er tilladt, og anvend det åndedrætsværn samt den øjen-, hånd- og hudbeskyttelse, der er angivet i de aktuelle sikkerhedsoplysninger. Brug ikke trykluft til at fjerne støv fra tøj eller arbejdsstedet. Beskadigede eller kraftigt afskallede sten bør ikke monteres, hvis de forringer fugernes kontinuitet eller foringens tykkelse.

Beregning af stenantal

Alle fire klasser har samme nominelle størrelse, så de indledende mængdeberegninger er identiske. Følgende tal er uden mørtelfuger, tilskæringer, åbninger, buer og spild:

Tilføj et tillæg, der passer til geometrien og udførelsen. Lige, rektangulære vægge kan give forholdsvis lidt spild, mens buer, brænderåbninger, komplekse samlinger og reparationer kan kræve betydeligt mere. Den endelige materialeliste bør omfatte mørtel, plads til ekspansion, bagvedliggende isoleringsprodukter, forankringer og eventuelle beskyttelsesmaterialer på arbejdssiden.

Montering og ekspansion

Planlæg foringen, så unødvendige små tilskæringer og gennemgående fuger på tværs af flere lag undgås. Hold liggefladerne rene, og brug kun den mængde mørtel, som det specificerede fugedesign kræver. Porøse IFB-sten må ikke gennemvædes, medmindre mørtelproducenten udtrykkeligt kræver en bestemt overfladebehandling, da for meget vand kan forlænge tørretiden og påvirke bindingens udvikling.

Ildfaste foringer udvider sig og trækker sig sammen under drift. Ekspansionsfuger, buer, lofter, døråbninger og overgange til stålkonstruktioner kræver projektspecifik detailudformning. En IFB-foring må ikke fastspændes stift mellem konstruktionselementer uden den specificerede ekspansionsplads. Store industrielle foringer bør dimensioneres eller gennemgås af en kvalificeret specialist i ildfaste materialer.

Tørring og idriftsættelse

Nyt murværk indeholder vand fra mørtlen og forholdene på arbejdsstedet. Lad foringen tørre naturligt i den periode, som den valgte læggemørtel kræver, og følg derefter den specificerede opvarmningsplan. Hvis en fugtig foring udsættes for fuld procesvarme, kan der dannes damptryk, som beskadiger fuger og får sten eller tilstødende ildfaste materialer til at revne.

Proceduren for første opvarmning skal tage højde for foringstykkelse, mørteltype, ovnvolumen, ventilation og eventuelle tætte eller støbte lag, der anvendes sammen med IFB-stenene. En opvarmningsplan må ikke udledes af stenenes maksimale anvendelsestemperatur. Denne klassificering indeholder ingen oplysninger om den tilladte temperaturstigning i en nyopført foring.

Håndtering, opbevaring og vedligeholdelse

• Opbevar stenene tørt, under overdækning og beskyttet mod stående vand og forurening fra underlaget.
• Håndter dem forsigtigt; kanter og hjørner beskadiges lettere end på tætte ildfaste sten.
• Stabl ikke ustabile læs, og brug ikke enkelte IFB-sten som midlertidige understøtninger eller arbejdsplatforme.
• Kontrollér varmsidens overflader for erosion, åbne fuger, revner, kemiske angreb og løse sektioner.
• Undersøg unormale temperaturer på ovnkappen, da de kan være tegn på defekte fuger, manglende isolering eller nedbrydning bag den synlige overflade.
• Udskift beskadigede sten med samme dokumenterede klasse eller et teknisk tilsvarende produkt, og anvend kompatibel mørtel og korrekte procedurer for idriftsættelse.

Vigtige begrænsninger

• IFB-sten er ildfaste højtemperaturprodukter til isolering og ikke universalisolering til hulmure eller bygningsdele ved rumtemperatur.
• De er ikke automatisk egnede til ildstedsbunde, ovnbunde, bærende piller eller andre stærkt slidbelastede overflader.
• En stens temperaturklassificering angiver ikke, hvor længe en samlet væg, et gulv eller en indkapsling kan modstå brand.
• Eksponér ikke en porøs IFB-sten direkte for smeltet metal, glas, salt eller slagge, medmindre det præcise foringsdesign og materialedata tillader det.
• Energibesparelsen afhænger af hele foringens tykkelse, fuger, driftscyklus og udstyrets tilstand. Der kan ikke angives en fast besparelse alene ud fra stenen.
• Udendørs, fugtig, sur eller kemisk aggressiv drift kræver særskilt vurdering.

Ofte stillede spørgsmål

Hvad er en isolerende ildfast sten?

Det er en let, porøs ildfast sten, der er udviklet til at modstå høje temperaturer og samtidig reducere varmestrømmen og den mængde varme, som oplagres i foringen. Den kan anvendes som varmside ved begrænset belastning eller som bagvedliggende isolering i en kompatibel ildfast konstruktion.

Hvilke klasser af isolerende ildfaste sten findes der?

De tilgængelige temperaturgrænser er henholdsvis 1260 °C, 1430 °C, 1530 °C og 1650 °C for klasse 23, 26, 28 og 30.

Har alle fire klasser samme størrelse?

Ja. Hver klasse har nominelle mål på 230 × 114 × 76 mm. Temperaturklasse, densitet og anvendelsesområde er forskellige.

Skal jeg altid vælge den højeste klasse?

Nej. Vælg klassen ud fra den beregnede temperatur, sikkerhedsmargin, atmosfære, mekaniske belastning og placering i foringen. En højere klasse kan være unødvendig, hvis en lavere klasse opfylder den samlede specifikation.

Hvad er forskellen på isolerende og tætte ildfaste sten?

Isoleringssten er lettere, overfører mindre varme og oplagrer mindre termisk energi, men har lavere mekanisk styrke og slidstyrke. Tætte ildfaste sten er tungere og stærkere og holder bedre på varmen, hvilket gør dem mere velegnede til mange gulve, bunde og slidflader.

Kan isolerende ildfaste sten anvendes på varmsiden?

Ja, i egnede brændingsovne, esser og varmebehandlingsovne med begrænset belastning, hvor temperatur, atmosfære, slid og belastning holder sig inden for produktets og foringens grænser. De er ikke egnede til alle typer arbejdsflader.

Kan stenene anvendes som bagvedliggende isolering?

Ja. De kan monteres bag en kompatibel tæt ildfast foring i industriovne, brændingsovne, beholdere, regenerativer og andet udstyr, forudsat at den beregnede grænsefladetemperatur holder sig inden for den valgte IFB-klasses grænse.

Hvordan vælges en IFB-klasse til en pottemagerovn?

Det afhænger af det maksimale brændingsprogram, varmeelementets eller brænderens temperatur, ovnatmosfæren og foringens opbygning. Klasse 23 kan være egnet til lavere temperaturer, mens klasse 26, 28 og 30 har gradvist højere anvendelsesgrænser.

Hvilken klasse har et lavt jernindhold?

Klasse 28 beskrives specifikt som et produkt med lavt jernindhold til keramiske brændingsovne. Indhent den aktuelle kemiske analyse, hvis grænserne for forurening er afgørende.

Kan isolerende ildfaste sten anvendes i en esse?

Ja, udvalgte klasser er angivet til egnede esseforinger. Beskyt den porøse overflade mod slag fra værktøj, slid fra emner, korrosive flusmidler og koncentreret brænderpåvirkning, og anvend et stærkere bundmateriale, hvor det er nødvendigt.

Er isolerende ildfaste sten egnede til kontakt med smeltet metal eller glas?

Generelt ikke. Klasse 28 er udtrykkeligt angivet til kontaktfrie områder i glas- og emaljeovne. Anvend et egnet tæt eller specialiseret ildfast materiale alle steder, hvor smeltet materiale, slagge eller overløb kan nå foringen.

Kan IFB-sten anvendes som almindelig boligisolering?

Nej. Det er specialiserede ildfaste produkter til højtemperaturudstyr og ikke en erstatning for certificeret varmeisolering i boligers vægge, tage eller gulve.

Hvilken mørtel skal anvendes til klasse 23?

Silcas M hvid ildfast mørtel er den anbefalede læggemørtel til klasse 23 og har en angivet temperaturklassificering på 1260 °C.

Hvilken mørtel skal anvendes til klasse 26, 28 og 30?

Vitset 45 anbefales til disse klasser. Dokumentationen for klasse 30 angiver også Vitset 80 eller Vitset 90, hvor en højere mørtelklassificering er nødvendig, men disse mørtler øger ikke stenenes grænse på 1650 °C.

Kan isolerende ildfaste sten tilskæres?

Ja. Strukturen med lav densitet gør dem lette at save og forme. Understøt emnet, håndter tilskårne sektioner forsigtigt, og begræns det ildfaste støv med egnet udsugning og personlige værnemidler.

Hvor mange sten skal der bruges pr. kvadratmeter?

Uden fuger og spild dækker ca. 38,1 sten 1 m², når fladen på 230 × 114 mm er eksponeret, eller ca. 57,2 sten, når fladen på 230 × 76 mm er eksponeret. Tilføj et tillæg for fuger, tilskæringer og installationens geometri.

Sparer isolerende ildfaste sten energi?

Deres lave varmeledningsevne og lave termiske masse kan reducere varmetabet og den energi, som foringen optager. Den faktiske besparelse afhænger af hele konstruktionen, driftstemperaturen, brændingscyklussen, fugerne, dørene og udstyrets tilstand.

Er isolerende ildfaste sten bærende?

De bør ikke behandles som almindeligt konstruktionsmurværk eller murværk til tunge belastninger. Belastninger fra lofter, buer og foringer skal vurderes separat, og den nødvendige understøtning skal etableres i henhold til den ildfaste konstruktion.

Kan isolerende ildfaste sten anvendes til en ildsteds- eller ovnbund?

De er generelt uegnede som eksponeret bund, hvor der forekommer slid, punktbelastning eller gentagne slag. De kan i stedet indbygges under en stærkere, tæt ildfast arbejdsflade som et projekteret isoleringslag.

Gælder den maksimale anvendelsestemperatur for hele foringen?

Nej. Den gælder for den valgte sten. Mørtel, arbejdsforing, fuger, forankringer, isolering og ovnkappe skal vurderes separat, og hele konstruktionen skal holde sig inden for den laveste gældende grænse.

Hvordan skal en ny IFB-foring opvarmes første gang?

Lad mørtlen og foringen tørre, og anvend derefter den kontrollerede idriftsættelsesplan, der er specificeret for mørtlen og det samlede udstyr. En fugtig foring må ikke bringes direkte op på fuld driftstemperatur.