Kwalifikacja: CES.03 - Organizacja i kontrolowanie procesów w przemyśle ceramicznym
Zawód: Technik ceramik
Które z badań wykonuje się dla wyrobów ogniotrwałych?
Odpowiedzi
Informacja zwrotna
Oznaczenie rozszerzalności cieplnej to podstawa przy badaniach wyrobów ogniotrwałych. Chodzi o to, że materiały te są narażone na bardzo wysokie temperatury, często w różnych cyklach nagrzewania i chłodzenia, np. w piecach hutniczych albo cementowniach. Jeśli materiał za bardzo się rozszerza pod wpływem ciepła, mogą pojawić się pęknięcia – to z kolei prowadzi do awarii całego urządzenia, co w przemyśle bywa naprawdę kosztowne. Z mojego doświadczenia wynika, że oznaczenie rozszerzalności cieplnej to pierwszy test, który wykonuje się przed dopuszczeniem wyrobu do pracy w warunkach przemysłowych. W praktyce wykorzystuje się do tego specjalistyczne dilatometry, które mierzą zmianę długości próbki podczas nagrzewania. W literaturze branżowej i różnych normach, np. PN-EN 993-5, takie badania są standardem. Warto pamiętać, że dobre materiały ogniotrwałe muszą mieć nie tylko wysoką temperaturę topnienia, ale też właśnie odpowiednią stabilność wymiarową przy zmianach temperatury. Zresztą, producentom i użytkownikom bardzo zależy na tym, by wyroby nie ulegały szybkim uszkodzeniom na skutek szoku termicznego. Moim zdaniem wiedza o rozszerzalności cieplnej to absolutna podstawa, jeśli chcesz pracować z ceramiką ogniotrwałą albo nadzorować procesy termiczne w przemyśle.
Bywa, że niektóre odpowiedzi wydają się logiczne na pierwszy rzut oka, ale warto rozumieć, jakie badania rzeczywiście mają znaczenie dla wyrobów ogniotrwałych. Oznaczenie stopnia białości ceramiki to raczej domena ceramiki ozdobnej lub sanitarnej, gdzie liczy się estetyka, a nie wytrzymałość w wysokiej temperaturze. W produkcji wyrobów ogniotrwałych aspekt wizualny praktycznie nie ma znaczenia, bo te materiały i tak pracują w miejscach, gdzie nie widać ich na co dzień – np. wyłożenia pieców czy przewodów kominowych. Z kolei oznaczanie odporności na zarysowanie szkliwa to typowo test dla płytek ceramicznych czy naczyń – ważne, żeby nie ścierały się czy nie rysowały przy codziennym użytkowaniu. Ale wyroby ogniotrwałe raczej nie mają szkliwa, a nawet jeśli, to odporność na zarysowanie nie wpływa na ich funkcjonalność w temperaturach rzędu kilkuset stopni. Jeśli chodzi o odporność na promieniowanie UV, to ten parametr jest kluczowy w przypadku materiałów stosowanych na zewnątrz, np. plastików budowlanych czy powłok ochronnych. Natomiast w wyrobach ogniotrwałych nie ma to absolutnie żadnego znaczenia, bo i tak są schowane w zamkniętych, ciemnych wnętrzach urządzeń cieplnych. Typowym błędem jest kierowanie się myśleniem, że skoro ceramika to ogólnie materiały kruche i estetyczne, to każdy test z nią związany dotyczy każdego jej rodzaju. A tak nie jest – w branży przemysłowej praktyczność zawsze wygrywa z wyglądem, a kluczowe są takie właściwości jak odporność na szok termiczny, stabilność wymiarowa czy właśnie rozszerzalność cieplna. Warto więc zawsze pytać o kontekst zastosowania danego wyrobu.