Газопроницаемость.

Различают газопроницаемость отдельных изделий и газопроницаемость кладки, последняя определяется в основном состоянием швов.

Так как в огнеупорах имеются сквозные поры, то при разности давлений в печи и окружающей среды через поры могут проникать газы. Газопроницаемость связана со сквозной пористостью. С повышением температуры газопроницаемость увеличивается в связи с увеличением размера пор и увеличением вязкости газов, которая характеризует количество движения газов.

Характеристикой газопроницаемости изделий является коэффициент, определяющий скорость фильтрации газов через сквозные поры.

Образец для исследования огнеупора на газопроницаемость вырезают из целого изделия в направлении, перпендикулярном направлению прессования. Через образец пропускается осушенный воздух комнатной температуры, одновременно измеряется перепад давления до и после образца.

Выражение для расчёта коэффициента газопроницаемости, выведено из уравнения Пуозейля и имеет вид:

где V – расход воздуха, м³/с;

l – высота образца, м;

S – площадь сечения образца, м²;

Dp – разность давлений, Па;

m - динамический коэффициент вязкости воздуха при t = 20 ^оС, Па·с.

Если принять поры в виде цилиндрических каналов одинакового сечения, то скорость протекания газа находим, используя уравнение Пуазейля.

м³/с.

где W – количество газа, прошедшего через образец в единицу времени, м³/с;

r – радиус пор, м;

N – число каналов на 1м²;

S – площадь сечения образца, м²;

P₁-P₂ – давление газа на входе и выходе из канала, Па;

m – динамическая вязкость газа, Па×с;

l- длина канала, м.

Коэффициент газопроницаемости К – соответствует газопроницаемости, получаемой при прохождении за 1с при 20 ^оС и нормальном давлении через образец с поперечным сечением 1м², длиной 1м, газом объёмом 1м³, вязкостью 1 Па×с при перепаде давления DР=1Па.

Величина коэффициента газопроницаемости зависит от наличия сквозных пор в огнеупоре и от условий его эксплуатации, а именно от градиента давления Dр/l и от температуры.

Газопроницаемость имеет большое значение при использовании огнеупора для футеровки вакуумных печей, при работе с защитной атмосферой, при изготовлении муфелей, труб рекуператором и т.п.