Gallivanting Craftsman

Tulenkestävät materiaalit ovat ei-metallisia (keraamisia) materiaaleja, jotka kestävät korkeita lämpötiloja. Niitä käytetään usein useissa teollisissa sovelluksissa, kuten uuneissa, uuneissa, valimoissa polttolaitoksissa ja reaktoreissa. Sellaisenaan ne ovat erittäin hyödyllisiä harrastajasepille ja koneistajille, jotka haluavat rakentaa oman takomon tai valimon.

Mitä tulenkestäviä tiiliä kannattaa siis ostaa? No, se riippuu käyttötarkoituksestasi. Kaikkia tulitiiliä ei ole suunniteltu sepäntyötä/valamista silmällä pitäen. Monet rautakaupoissa myytävät suositut tulitiilet on suunniteltu käytettäväksi vähemmän teollisiin tarkoituksiin, kuten pizzauuneihin. Jos ostat pizzauunin tulitiilen, se todennäköisesti huononee, kun se altistetaan takomiseen tai valamiseen liittyvälle lämpörasitukselle.

Mihin tekijöihin sinun tulisi siis kiinnittää huomiota? Mielestäni on olemassa pari keskeistä tekijää, jotka on otettava huomioon, kun ostat takomoon tai valimoon tarkoitettuja tulitiiliä. Ne ovat:

1. Mille lämpötilalle tiili on mitoitettu?
2. Tarvitsetko tiiliä, jotka pystyvät heijastamaan lämpöä vai vain imemään sitä (eristys)?
3. Tarvitseeko sinun leikata tiiliäsi?
4. Estetiikka, oletko valmis uhraamaan kuumuuden sietokyvyn oikeanvärisen tiilen vuoksi?
5. Hinta, tämä on itsestään selvä.
6. Taomon ph-taso – tällä ei ole merkitystä 99 %:lle kotiharrastajista.

Sinun on päätettävä itse, mitä etsit. On paljon pieniä kompromisseja, joita voit tehdä optimoidessasi seppääsi. Onneksesi tulenkestävät materiaalit, erityisesti tulitiilet, eivät ole oikeastaan niin monimutkaisia. Tulenkestäviä tiiliä on periaatteessa 2-3 erilaista tyyppiä – siitä lisää myöhemmin.

Pikavalinnat:
Vaikka menen tässä artikkelissa syvemmälle erityyppisiin tulitiileihin, jotkut teistä haluavat vain parhaat suositukseni ASAP, joten tässä ne ovat:

Haluanko kovia tiiliä,Pehmeitä tiiliä vai IFB:tä (eristävä palotekninen tiili) takomoon/valimoon?

Otsikko kertoo aika lailla kaiken. Mielestäni tulitiiliä on kolmea eri tyyppiä:

1. Kovat tulitiilet
2. Pehmeät tulitiilet
3. eristävät tulitiilet (IFB:t)

Kovien tulitiilien hyvät ja huonot puolet

Mitä eroa on kovalla, pehmeällä ja eristävällä tulitiilellä (IFB)? Tietääkseni näitä termejä ei ole standardoitu, ja ihmiset käyttävät niitä puhekielellä, mikä tekee siitä vähän paskanjauhantaa yrittää selvittää, mikä on mitä. Vaikka tämä on hankalaa, on olemassa joitakin yleisiä nyrkkisääntöjä, joiden avulla voit nopeasti ostaa projektissasi tarvitsemasi tiilen.

Kovat palotekniset tiilet, kuten nimestä voi päätellä, ovat järeämpiä kuin muut vaihtoehdot, ja niitä käytetään usein rakenneosana monissa korkean lämpötilan sovelluksissa. Vaikka ne ovat hyvä rakennusmateriaali pienemmissä takomoissa/valimoissa, niillä on joitakin vakavia huonoja puolia.

Kovien tiilien suurin ongelma on, että ne eivät ole hyviä eristeitä. Niiden lämpeneminen kestää kauan ja jäähtyminen kauan. Ja toisin kuin muut vaihtoehdot, niillä on taipumus absorboida lämpöä sen sijaan, että ne heijastaisivat sitä takaisin työtilaan. Tämä vaikeuttaa korkeampien lämpötilojen saavuttamista ja voi myös aiheuttaa turvallisuusriskin, koska nämä tiilet voivat kuumentua melko kuumiksi.

Tästä huolimatta monissa takomotyypeissä käytetään kovia tiiliä laajasti. Yksinkertaisiin sepäntöihin kovien tiilien pitäisi toimia aivan hyvin. Todistaakseni pointtini, olen käyttänyt ennenkin hemmetinmoista nuotiota takomona… siellä ei ole käytetty lainkaan tulitiiliä 😉

Sikäli kuin tiedän, kovia tulitiiliä käytetään myös muissa sovelluksissa, kuten tulisijoissa ja pizzauuneissa. JOS haluat käyttää tulitiiliä näihin tarkoituksiin, suosittelen etsimään jonkun muun lähteen kuin tämän.

En voi oikeastaan taata, mikä on paras tiili noihin tarkoituksiin, ja olen aina hieman arka, kun kyse on ruoasta…et halua leipoa myrkyllisiä kemikaaleja kotiisi/ruokaan.

Pehmeän tulitiilen hyvät ja huonot puolet takomiseen/valamiseen

Mutta jos etsit ”optimaalista” takomista, pehmeä tulitiili on mielestäni askel ylöspäin monella tapaa. Pehmeä tulitiililajike on yleensä (taas vähän standardointia) parempi eriste kuin kovat tulitiilet. Niillä on myös taipumus heijastaa lämpöä takaisin työskentelytilaan, mikä tarkoittaa, että takomosi/uunisi/valimosi kuumenee nopeammin ja jäähtyy nopeammin.

Pehmeät tulitiilet on myös yleensä mitoitettu korkeammille lämpötiloille. Tämä tarkoittaa, että ne rikkoutuvat harvemmin lämpöstressin vuoksi.

MUTTA…mikään ei ole ilmaista. Pehmeät palotiilet ovat nimensä mukaisesti ERITTÄIN pehmeitä. Monet pehmeiden palokivien mallit voidaan muotoilla yksinkertaisesti raaputtamalla niitä tikulla. Et halua tehdä takomosi tai valimosi pohjaa pehmeästä tulitiilestä.

Jos asetat jatkuvasti hiovia tankoja tai upokkaita tai mitä tahansa pehmeiden tulitiilien päälle, ne naarmuuntuvat ja tarvitsevat jatkuvasti vaihtoa/korjausta.

Eristävien tulitiilien (IFB:t) edut ja haitat taonta / valua varten

Vaikka pehmeiden tulitiilien ja IFB:iden välillä on huomattavaa päällekkäisyyttä, huomaan, että minulla on paljon parempi onni löytää takomolaatuisia tiiliä etsiessäni IFB:itä. Kun etsin IFB:tä internetistä, löydän usein ongelmitta tiiliä, jotka on luokiteltu jopa 2500-2800:aan asti. Näiden korkean lämpötilan tiilien löytäminen voi olla vaikeampaa, kun etsin pehmeän palon tiiliä.

Mutta kuten sanoin aiemmin, näiden kahden nimityksen välillä on paljon päällekkäisyyttä. IFB:t ovat pehmeän palon tiiliä siinä mielessä, että niissä on paljon samoja ominaisuuksia. Ne ovat pehmeitä, lämpöä heijastavia ja niillä on suuremmat lämpötilojen toleranssit verrattuna koviin tiileihin.

Yhteenvetona tiivistetysti voidaan todeta, että kullakin tiilityypillä on useita eri ominaisuuksia:

Kova palotiili on:

• kestävämpi
• parempi rakenneosana
• huonompi eriste
• ei heijasta niin paljon lämpöä kuin pehmeä palotiili
• imee enemmän lämpöä – se voi kuumentua tarpeeksi kuumaksi ulkopuolelta polttaakseen sinut
• lämpiää ja jäähtyy hitaammin

Pehmeä palotiili on:

• Helppo työstää, voit muotoilla sitä lusikalla
• Kevytpainoinen
• Parempi eriste
• Heijastaa lämpöä – eli takomasi sisäpuoli kuumenee nopeammin
• Ei ime niin paljon lämpöä itseensä kuin kova tiili (se ei kuumene yhtä kuumaksi ulkopuolelta, vaikka se silti kuumenee hyvin)
• Lämpiää ja jäähtyy nopeammin

Eristävät tulitiilet (IFB:t) on:

• Korkeamman lämmönkestävyyden omaavat tiilet merkitään yleensä IFB:ksi
• Helppo työstää, voit muotoilla sitä lusikalla
• Kevytrakenteinen
• parempi eriste
• Heijastaa lämpöä
• Ei absorboi niin paljon lämpöä kuin kova tiili (se ei kuumene yhtä paljon)
• Lämpiää ja jäähtyy nopeammin

Kombirakennukset, joissa käytetään sekä kovia palotiiliä että pehmeitä palotiiliä

Koska eri tiilimalleilla on eri vahvuudet ja heikkoudet, monet takomismallit käyttävät eri tiilityyppejä samassa takomossa. Yleisin näkemäni esimerkki on, että ihmiset käyttävät IFB:tä tai pehmeitä tiiliä takomon kattoon ja seiniin, ja he käyttävät kovia tiiliä takomon ”lattiana”. Näin voit laittaa varastoa takomoon ilman huolta pehmeiden tiilien vahingoittumisesta.

Monet ihmiset käyttävät tiilien lisäksi myös muita tulenkestäviä materiaaleja, kuten tulenkestävää villaa tai tulenkestävää tahnaa. Näillä materiaaleilla on joitakin vakavia haittapuolia, joista ei mielestäni keskustella tarpeeksi, mutta se ei kuulu tämän artikkelin aihepiiriin.

Tahdon jälleen kerran korostaa, että ”pehmeä” ja ”kova” eivät ole standardoituja kuvauksia. Tämä tarkoittaa sitä, että jos menet paikalliseen rautakauppaan, siellä olevat myyjät eivät välttämättä edes tiedä, mistä helvetistä puhut. Yleissääntönä voidaan sanoa, että tiilet, joilla on korkeampi lämmönsietokyky, ovat pehmeitä tiiliä.

Minkälaista lämpötilan sietokykyä tarvitsen?

Tämä on luultavasti tärkein kysymys, johon on vastattava, kun harkitset tulitiilien ostamista. Ennen kuin aloitan, haluan tehdä nimenomaisesti selväksi, etten ole asiantuntija. En ole insinööri, en ole fyysikko, enkä ole koskaan rakentanut suuren mittakaavan takomoa tai valimoa. Olen vain harrastaja, joten varmista, että teet mahdollisimman paljon tutkimusta rakentaessasi omaa takomoa. Varmista, että noudatat kaikkia tarvittavia turvatoimia.

Nyt kun tämä hylkäys on pois tieltä, katsotaanpa muutamia yleisiä käyttötarkoituksia tulitiilille ja sitä, millaista toleranssitasoa kyseinen käyttötarkoitus vaatii. Minun on hyökättävä tähän asiaan tästä näkökulmasta, koska minun on mahdotonta käsitellä jokaista koskaan tehtyä takomo-/uuni-/valimomallia. Ihannetapauksessa tiedät, kuinka kuumaksi takomasi/uunisi/ valimosi tulee, mutta jos et tiedä, voimme käydä läpi joitakin eri toimintojen vaatimia lämpötiloja.

Tulikiven lämpötilojen toleranssi sepän takomalle

Korkein käyttölämpötila sepän takomalle, jonka voin kuvitella, olisi massiivisen takorautan takomahitsaus. Tämä tehdään wikipedian mukaan 2500-2700 celsiusasteen lämpötila-alueella.

Tämä on HIRVEÄN kuumaa sepän takomalle. Yleensä sepät eivät työskentele puhtaan takorautan kanssa, ja useimmat terässeokset voidaan takoa hitsattavaksi paljon alhaisemmassa lämpötilassa. Tämä tarkoittaa, että ei ole juurikaan syytä käyttää takomoa näin kuumana.

Vaikka sepän takomoa on mahdollista työntää korkeammallekin, 2500-2700:lle mitoitettu tiili pitäisi olla enemmän kuin riittävä. Voit luultavasti saada sellaisen, joka on mitoitettu alhaisemmalle lämpötilalle, jos olet huolellinen lämmönsäätelyssäsi, mutta on hyvä olla jonkinlainen varmuusmarginaali näissä asioissa. Muuten takomosi vaatii jatkuvaa huoltoa.

Ja vaikka olisit huolellinen lämmönsäätelyssä, nämä tiilet hajoavat ajan myötä. Ole varovainen, ettet saa sulaa fluxia tiilien päälle, se sulaa kuin vesi sokerikuution päälle.

Firebrick Temperature Tolerance For Casting Aluminum

Sivuston engineering toolbox mukaan alumiini sulaa 1220 celsiusasteen lämpötilassa. Metallien maailmassa tämä on erittäin alhainen sulamispiste. Ei ole epätavallista, että leirinuotio kuumenee niin kuumaksi, että alumiini sulaa.

Tällöin herää kysymys, tarvitaanko alumiinin valamiseen tulenkestävää tiiltä? Satunnaiseen viikonloppuprojektiin ei oikeastaan. Mutta jos aiot tehdä paljon valuja, pehmeä tulenkestävä tiili antaa valimosi lämmetä paljon nopeammin. Jos aiot tehdä paljon valuja, pehmeät tulenkestävät tiilet helpottavat elämääsi huomattavasti.

Kuten sepän takomon kohdalla, tarvittava lämpötilan sietokyky riippuu siitä, kuinka kuumana käytät valimoa. Et todellakaan tarvitse erittäin korkealuokkaista tiiltä alumiinin valamiseen, jos pidät valimosi lämmön alhaisena. Heijastavat tiilet voivat olla parempia tuotannon tehokkuuden kannalta.

Tulisijan lämpötilojen sietokyky kuparin valamiseen

Yllä linkitetyn Engineering Toolbox -sivuston mukaan kupari sulaa noin 1983 Fahrenheit-asteessa. Tämä on eräänlainen maksimisulamispiste, sillä monilla kupariseoksilla, kuten messingillä, on alhaisempi sulamispiste.

Kuparin tilanne on sama kuin kaikkien muidenkin materiaalien. Kuinka kuuma takomosi on? Kuinka nopeasti sen pitää lämmetä? On intuitiivisesti järkevää, että haluaisit ostaa tiilen, joka on mitoitettu hieman kuumemmaksi kuin mitä uskot takomasi saavuttavan – mutta en voi taata, että tämä pitää 100-prosenttisesti paikkansa kaikissa tapauksissa. Tiili, joka on mitoitettu 2300 asteelle, pitäisi riittää.

Tulitiilen lämpötilatoleranssi valurautaa varten

Raudan valaminen on huomattavasti vaikeampaa kuin monien muiden metallien valaminen. Kun saavutat tämän tason, valamisesta tulee melko paljon vaarallisempaa ja vaikeampaa. Sellaisenaan ei moni yritä valaa rautaa tai terästä. Vaarallisuuden ja kysynnän puutteen vuoksi vain harvat yritykset myyvät suurelle yleisölle rautavaluun riittävän korkealle luokiteltuja tiiliä.

Raudan tai teräksen valamiseen suunniteltuja tiiliä on vaikea löytää. En löytänyt yhtään amazonista. Jos haluat löytää rautamateriaalien valamiseen tarkoitettuja tulitiiliä, suosittelen 2 asiaa:

1. Tietää asiansa. Internet ei mitä todennäköisimmin leikkaa sitä resurssina tämän tason valuun, sinun on katsottava oppikirjoja, jotka selittävät teollisuustason valua. Suosittelen vanhempia versioita kirjasta Manufacturing Engineering and Technology paperback copy (to save $$$). Tässä kirjassa on paljon tietoa, jonka avulla voit siirtyä pienestä käsityöläisestä käsityöläisestä teollisuusmieheksi.
2. Ota yhteyttä yrityksiin, jotka valmistavat tiiliä teollisuudelle. Monet eivät myy pieniä tilauksia kuluttajille. Siitä huolimatta se on numeropeliä. Jatka tavoittelua ja lopulta löydät yhden, joka myy sinulle.

Palokivien turvallisuus

Palokivet on tehty syöpää aiheuttavasta materiaalista. Älä työskentele näiden tiilien kanssa, ellet ole hyvin tuuletetulla alueella. On myös välttämätöntä käyttää laadukasta hengityssuojainta, joka suodattaa hienot pölyhiukkaset, sillä nämä tulenkestävät materiaalit voivat aiheuttaa silikoosia ja muita vakavia terveystiloja. Pointti on, ota kaikki tarvittavat varotoimenpiteet… älä ole kova kaveri, terveytesi on tärkeää.

Parhaat tulenkestävät tiilet myytävänä

Erikoistuotteiden, kuten tulenkestävien tiilien, ostaminen on hankalaa, joten olen yrittänyt koota yhteen tulenkestävät tiilet (pehmeät, kovat, IFB), joita myydään amazonissa ja jotka ovat hyviä useimpiin projekteihin. Tämä ei ole tyhjentävä lista, eikä se kata jokaista takomo-/valimomallia. Tästä huolimatta nämä ovat mielestäni hyödyllisiä tuotteita.

Paras korkean lämpötilan eristävä tulitiili

Ensimmäinen netissä myytävistä korkean lämpötilan IFB:stä on Amaco Insulating Fire Brick.

Valmistajan mukaan tämä tiili on mitoitettu jopa 2600 Fahrenheit-asteeseen asti. Se on erittäin pehmeä, ja se on helppo muotoilla mihin tahansa muotoon, joka on tarpeen rakennustasi varten. Tällä tuotteella on monia hyviä arvosteluja, ja sen pitäisi olla hyvä useimpiin projekteihin.

Parhaat korkean lämpötilan kovat tulitiilet myytävänä

Voi olla vaikeaa löytää kovia tulitiiliä, joilla on korkea lämmönkestävyys. Useimmilla kovilla tiilillä on alhaisempi kuumuuden sietokyky kuin pehmeillä palotiilillä. Tästä huolimatta onnistuin löytämään netistä yhden kovan tiilen, jolla on korkea lämmönkestävyys.

Valmistajan mukaan tämä tiili on mitoitettu 3000 celsiusasteeseen asti, mikä tekee siitä yhden tämän oppaan kovimmista tiilistä (lämmönkestävyydeltään).

Sivulta puuttuu valitettavasti melkoisesti tuotetietoa. Jos se käyttäytyy kuten muutkin kovapalotiilet, ole varovainen, sillä nämä tiilet imevät lämpöä ajan myötä. Tämä pidentää siivousaikaa, kun odotat tiilen jäähtymistä sen lisäksi, että se on turvallisuusriski.

Siltikin, jos etsit tiiltä, joka kestää kovaa kuumuutta, en näe tällä hetkellä kovin montaa vaihtoehtoa.

Toinen hyvä kova tulitiili on Rutland Productsin tulitiili. Tällä tiilellä on alhaisempi kuumuuden sietokyky, joka on 2700 celsiusastetta, mutta sillä on paljon hyviä arvosteluja.

Toinen hieno asia tässä tiilessä verrattuna muihin mainittuihin, on se, että sitä voi ostaa 6 tiilen paketeissa kerrallaan. Tämä tekee tästä tiilestä luultavasti tämän oppaan parhaan hinta-laatusuhteen tiilistä.

Jälleen, kuten kaikki kovat tiilet, se on hidas lämpenemään ja jäähtymään. Se myös säilyttää lämpöä melko pitkään käytön jälkeen, joten pidä se mielessä.

Parhaat tulenkestävät sementit, laastit ja tulenkestävät pinnoitteet tulitiiliä varten

Tulitiilien itsensä lisäksi on olemassa useita erilaisia tuotteita, joita voit käyttää parantamaan takomista tai sulattamista.

Yleissääntönä laastit ovat tiilien yhteen sitomiseen, kun taas sementti on…sementtiä.

Mikä vaikuttaa suoraviivaiselta, mutta näiden tuotteiden valmistajat ovat hieman sattumanvaraisia verkkotuotekuvauksissaan. Vaikuttaa siltä, että useimmilla laasteiksi merkityillä tuotteilla on paljon alhaisemmat lämpötoleranssit kuin tulenkestäväksi sementiksi merkityillä tuotteilla.

Minusta vaikuttaa siltä, että tulenkestävää sementtiä käytetään enemmän olemassa olevien rakenteiden korjaamiseen kuin uusien rakentamiseen tyhjästä.

Kohta käyn läpi muutamia näistä tuotteista, lisäksi haluan mainita tuotteen nimeltä ITC-100HT. Tämä aine laittaa takomoon tai valimoon heijastavan pinnoitteen, joka auttaa heijastamaan vielä enemmän lämpöä. Näyttää siltä, että ihmiset käyttävät niitä usein tulenkestävän villan tai kovien tiilien kanssa. En ole koskaan käyttänyt sitä itse, mutta näen sitä tarpeeksi usein, että käyn läpi yhden suosituimmista merkeistä amazonissa.

Paras tulenkestävä sementti

Tämä on tulenkestävä sementti, joka valmistajan mukaan kestää jopa 3000 celsiusasteen lämpötiloja. Korostetaan, että tämä tuote ei ole tarkoitettu ulkokäyttöön, mikä saa minut miettimään, mille se tarkalleen ottaen on herkkä, kun se jätetään ulkotiloihin. Onko se herkkä kosteudelle? Auringonpaisteelle? Onnellisille pikkulinnuille, jotka kakkaavat takomoonne? Kukaan ei tiedä, siinä ei sanota.

Epämääräisistä tuotekuvauksista huolimatta tämä näyttää olevan yksi paremmista tulenkestävistä sementeistä, joita amazonissa myydään. Se on luokiteltu hyvin, ja sillä on paljon enemmän arvosteluja kuin joillakin muilla tuotemerkeillä.

Yksi asia, joka on pidettävä mielessä, on se, että kuten normaali betoni, tämä tuote on kovetettava. Kovettuminen tapahtuu soveltamalla lämpöä, mutta huolehdi siitä, että se kovettuu niin hitaasti kuin mahdollista. Jos muistan oikein, he mainostivat jossain vaiheessa, että tätä sementtiä ei tarvitse kovettaa. En ole varma, mainostetaanko sitä vieläkään, mutta sanon vain, että lämpökovettaminen vaikuttaa järkevältä toimintatavalta.

Koska sitä ei koveteta oikein, on hyvin mahdollista, että se kuplii ja halkeilee, kun se joutuu suoran puhalluksen kohteeksi takomopolttimilla – olettaen, että käytössäsi on propaanipolttimo.

Best ITC-100HT Heat Reflection Refractory Coating

Tämä aine on kallista, mutta se toimii. ITC-100HT on yksi seppäyhteisön suurista salaisuuksista. Se antaa takomosi lämmetä paljon nopeammin heijastamalla lämpöä. Lisäksi oikein käytettynä se voi pidentää takomosi tai valimosi käyttöikää.

Monilla ihmisillä on kamppailuja propaaniseppien kanssa. He eivät useinkaan saa niitä nostettua takomohitsauslämpötiloihin, tai heidän takomonsa on tehoton ja ahmii liikaa polttoainetta. Tyypillisen propaanisepän sisäpuolen pinnoittaminen ITC-100HT:llä on usein helppo ratkaisu näihin ongelmiin.

Johtopäätös

Johtopäätöksenä voidaan todeta, että metallien takominen tai valaminen on epätavallinen harrastus siinä mielessä, että se vaatii valtavia määriä lämpöä. Tämän lämmön saavuttaminen turvallisella, polttoainetehokkaalla ja nopealla tavalla ei ole helppoa ilman tulenkestävien materiaalien apua. Nämä materiaalit ovat hengenpelastajia kaikille, jotka haluavat muovata ja muotoilla metallia.

*Keskustelen standardeista melko paljon tässä artikkelissa, ja huomioni on kiinnitetty siihen, että ASTM:llä on standardeja tulenkestävien materiaalien osalta. Jos teet jotain erittäin teknistä tai epätavallista, suosittelen, että tutustut niihin ensin.