Basic HTML Version
63
Keramický zpravodaj 29 (3-4) (2013)
ným číslem podle příslušné teploty v desetinovém vyjádření
(z teploty ve °C odebrána poslední nula), a v odstupňování
zásadně po 20°C. Rozsah jejich použitelnosti je od 1500°C
do 1800°C. V informativní příloze této normy je uveden
přehled referenčních teplot žároměrek různých výrobců.
Naše československé žároměrky vyvinul jako nezbytnou nut-
nost po druhé světové válce O. Kallauner [2]. Samozřejmě vy-
cházel z německých SK, byť jejich složení se udržovalo v taj-
nosti. Dodnes je vyrábí fa L.O.S. Kunštát. Nově byly zavedeny
Bullerovy kroužky (případně tyčinky) a kroužky PCTR, o nichž
je bližší informace uvedena v [3]. Existují i kroužky Philips
(Æ 20, v 7 mm), nabízené firmou Ceramic Instruments
[4]. Teplotní rozsahy jsou při použití těchto tělísek
v menších mezích, nežli u původních žároměrek. Tep-
lota se určuje podle jejich smrštění, které se po výpalu
proměřuje a vyhodnocuje podle tabulek. Zjištěné údaje
jsou přesnější, než u klasických žároměrek. I pyrometric-
ká tělíska, stejně jako Segerovy žároměrky, reagují nejen
na výši teploty a na její výdrž, ale i na pecní atmosféru
(protože ta ovlivňuje intenzitu slinování), a tím vším jsou
údaje žárovzdornosti ovlivněny. Již v uvedené práci [3]
se zmiňuje Kallauner o možných příčinách nesrovnalostí
s použitím žároměrek: poloha a umístění žároměrek, vliv
proudění atmosféry kolem nich, atmosféra pece, rych-
lost ohřevu, teplotní výkyvy, jednostranný ohřev, chla-
zení. Zvlášť se poukazuje na vliv síry ve spalinách (z
uhlí, ze dřeva), neboť oxid siřičitý se na povrchu žá-
roměrek slučuje s vápenitou složkou, čímž se vytvoří
povrch žárově tvrdší než vnitřek hmoty. Obdobně se to
může projevit v případě vhodných podmínek pro vznik
a tvorbu mullitu (u hmot s živcem pod 25 % a kaolinem nad
20%). Redukční atmosféra při výpalu či při zkoušce (nedo-
statek kyslíku v plynném prostředí) snižuje žárovzdornost
a to tím více, čím více je přítomno sloučenin železa a titanu.
Tyto sloučeniny zůstávají uvnitř střepu v podobě snadněji se
tavicích nižších oxidů. V redukční atmosféře oxid železitý
vytváří Fe
3
O
4
, který se projevuje tmavým až černým zabar-
vením vnitřku žároměrek. Vezměme také v úvahu, že z jílů
unikají vodní páry (do cca 900 °C)
,
a také prchavé hořlavé
látky včetně oxidů uhlíku
,
bránicí přístupu kyslíku do nitra
hmoty
.
Nad 900-1000 °C je přístup kyslíku do nitra hmoty
zpomalován intenzivním smršťováním.
U nás v rámci revize normy na stanovení žárovzdornosti,
byly prováděny porovnávací zkoušky s cílem upřesnit nejen
vlastní stanovení žárovzdornosti, ale posoudit i spolehli-
vost našich a zahraničních žároměrek. Nejproblematičtější
výsledky byly získány při stanovení žárovzdornosti hmot
s vysokým obsahem SiO
2
(zvláště
dinasu). Autor „ozvěn“ se s tím
setkal při použití ostrého oxidač-
ního prostředí (otevřena trubice
Brabcovy pece zespodu), čímž se
dosáhlo zvýšení žárovzdornosti až
o dvě žároměrky.
Právě v oblasti s vysokým obsa-
hem SiO
2
v nově pojatém fázovém
diagramu Al
2
O
3
– SiO
2
podle [5]
je vymezena široká oblast me-
tastabilní taveniny (při 1330 °C
je tato oblast zhruba v rozmezí
64-95 % SiO
2
mol.,
tj. 73-97,5 %
SiO
2
hm.), v níž dochází ke krys-
talizaci tridymitu (mimo mullitu). Od 1476 °C do 1587 °C
krystalizuje cristobalit. Se vzrůstem teploty se oblast těchto
nemísitelných kapalin zužuje až nakonec při 1908K (1635
°C) zcela mizí. Pod 1476 °C je tedy podle tohoto nově
koncipovaného binárního diagramu přítomen tridymit,
nad touto teplotou až do 1587 °C cristobalit. Tyto složité
poměry se pravděpodobně odráží v komplikacích při stano-
vení žárovzdornosti.
Složitost poměrů při vysokém obsahu SiO
2
si můžeme
ještě dokumentovat Chestersovým popisem přeměn [6]
při výrobě dinasu (obsah SiO
2
nad 96 %, s minera-
lizátorem CaO). Nad 800 °C vzniká vápenatokřemiči-
té sklo, ze kterého již pod 1250-1300 °C krystalizuje
cristobalit. Ten ovšem vzniká i na površích větších zrn
křemene ve hmotě přítomných a se stoupající teplotou
se krystalizace rozšiřuje do nitra zrn. Současně se však
vykrystalizovaný jemný cristobalit ve skelné fázi zpětně
rozpouští, což zpětně vede ke zvýšení jejího obsahu SiO
2
.
Při výdržích v žáru 1400-1450 °C pak z této skloviny
krystalizuje tridymit (celkem dobře to odpovídá teplotě
1476 °C uvedené v předcházejícím odstavci). Rozpouš-
tění cristobalitu a tvorba tridymitu probíhá ve vzájemné
jejich závislosti postupně v průběhu výdrže. Tato vzájemná
přeměna je v praxi dále komplikována přítomností dalších
oxidů, např. běžně používaného mineralizátoru Fe
2
O
3
.
Vliv výdrže v žáru byl ověřen pokusem se sledováním ohý-
bání žároměrek při nastavené konstantní teplotní výdrži
v laboratorní peci s horními sility. Výsledek jednoho pokusu
při výdrži 1200 °C je zachycen na přiloženém grafu (obr. 1).
Vidíme, že výdrž se projevila na postupném ohýbání žáro-
měrek, které bylo z počátku rychlejší, ke konci 6 hodinové
výdrže pak značně pomalejší, přibližně podle parabolické
zákonitosti. Nakonec po 6 hodinové výdrži při 1250 °C se
ohnula žároměrka 132. Tento pokus v podstatě také uka-
zuje, že sledování žároměrek při zakončování výpalu může
být užitečnější ve srovnání se zjišťováním teplot podle údajů
pyrometru.
Zjišťujeme-li žárovzdornost surovin a hmot o dostatečné
plastičnosti, vyformují se z nich žároměrky přímo, anebo
v případě ostřiv je nutné po jejich rozemletí na zrno pod
006 mm (009 mm) použít jako pojiva dextrin či arabskou
gumu. Vlastní provedení zkoušky žárovzdornosti zajišťují
odborné laboratoře.
Dodnes žároměrky slouží pro kontrolu výpalu a to běžně
v užitkové a ozdobné keramice na bázi jílů. Dokumen-
tují konkrétní podmínky výpalu, jsou však jen na jedno
použití.
Obr. 1
Vliv doby výdrže na ohýbání žárovek