Lekka cegła krzemionkowa 1.0

Lekkie cegły krzemionkowe wykorzystują drobno pokruszoną krzemionkę jako surowiec, a ich krytyczny rozmiar cząstek wynosi zwykle nie więcej niż 1 mm, a cząstki mniejsze niż 0,5 mm to nie mniej niż 90%. Do składników dodaje się substancje łatwopalne lub stosuje się metodę wytwarzania gazu w celu utworzenia porowatej struktury, którą następnie wypala się. Można go również przerobić na produkty niewypalone. Stosowany jest głównie w różnych częściach pieców, które wymagają izolacji lub zmniejszenia ciężaru własnego bez bezpośredniego kontaktu ze stopionym materiałem, bez działania gazów korozyjnych i bez nagłych zmian temperatury. Stosowany jest w wysokich temperaturach i nie może mieć kontaktu z alkalicznymi materiałami ogniotrwałymi. W zależności od materiału temperatura jego użytkowania wynosi od 1200 do 1550 ℃.

Lekkie cegły krzemionkowe to bardzo szczególny materiał, stosowany głównie w przemyśle szklarskim i stalowym. W większości przypadków jako elementy warstw konstrukcyjnych stosuje się lekkie cegły krzemionkowe i gęste cegły krzemionkowe. Powszechnie stosowany w przemyśle pieców szklarskich, głównie do izolacji sklepienia pieca, zmniejszając w ten sposób straty ciepła i zwiększając wydajność procesu topienia. W przemyśle stalowym lekkie cegły krzemionkowe stosuje się do zmniejszania ciężaru ścian i kopuł gorącego wielkiego pieca.

1. Lekkie cegły silikatowe stosowane są w przemyśle szklarskim - do izolacji termicznej sklepień pieców

W procesie topienia szkła w podwyższonej dolnej części sklepienia osiągane są wysokie temperatury. W zależności od rodzaju szkła temperatura wynosi około 1600°C. Warstwa lekka jest zwykle zaprojektowana jako dwie lub więcej warstw.

Lekkie cegły krzemionkowe są głównie narażone na te obciążenia temperaturowe. Oczekuje się, że pojedyncza warstwa sklepienia (konstrukcja i warstwa lekka) będzie miała takie same lub podobne właściwości rozszerzalnościowe. Cegły krzemionkowe o gęstości nasypowej 1250kg·m-3 lub 1000kg·m-3 mogą spełniać wymagania warstwy zwartej. W kolejnej warstwie zastosowano cegły silikatowe o gęstości nasypowej 800Kg·m-3 lub 600kg·m-3.

Lekkie cegły krzemionkowe można dowolnie układać na sklepieniu pieca lub sklejać szamotową glinką krzemionkową. Przez cały okres użytkowania pieca (kilka lat) nie występuje żadne obciążenie chemiczne. Stosowane są głównie lekkie cegły krzemionkowe, ponieważ skład chemiczny i mineralny wyłożenia roboczego jest podobny do stosowanych gęstych cegieł krzemionkowych.

2. Lekkie cegły krzemionkowe stosowane są w przemyśle stalowym – w gorących wielkich piecach

Gorące wielkie piece są często wykorzystywane do gorącego powietrza (zwanego wielkim piecem), które jest podłączone do wentylatora wyciągowego wielkiego pieca. W zależności od kształtu i umiejscowienia gorącego wielkiego pieca zakres temperatur wynosi od 1000 do 1300°C, a ilość gorącego powietrza od 2300 do 6500 m3·min-1.

Wymaga to obliczenia porównania gorącego wielkiego pieca (różne rozmiary komponentów i miejsca zastosowania) ze szklaną kopułą pieca na różnych poziomach i przy różnych obciążeniach, ze szczególnym uwzględnieniem właściwości termomechanicznych. Dla warstw lekkich stosuje się gęstość objętościową 1250kg·m-3 lub 1050kg·m-3 (głównie ze względu na ich większą wytrzymałość)