Отқа төзімді материалдар өнеркәсіптік пештерде, кірпіш пісіру печьтерінде және жылумен өңдеу қондығыларында аса маңызды рөл атқарады және жоғары температура тұрақтылығы мен жылу оқшаулау қабілетіне жоғары талаптар қояды. Диатомит ұны, оның жоғары кремний диоксиді мазмұны (≥85%), төменгі жылу өткізгіштігі және үлкен жылулық соққыға төзімділігі сипатталады, отқа төзімді қоспалардың ажыратылмайтын бөлігіне айналды. Бұл ерекше материал жылу оқшаулаудың тиімділігін біраз арттырады, отқа төзімді жапсырмалардың жұмыс істеу мерзімін ұзартады және жоғары температуралы өнеркәсіптік процестердегі энергия тұтынуды төмендетеді.
Төзімді диатомит ұнтағын өндіру жоғары температураға арналған арнайы өңдеуді қажет етеді, бұл оның жылулық қасиеттерін оптималдауға бағытталған. Бұл процесс глина, темір оксидтері және жоғары температурада тұрақтылыққа зиянды әсер етуі мүмкін басқа заттар сияқты қоспаларды шығару үшін диатомит кенін жуудан басталады. Одан кейін кен 900-1200°C температурада күйдіріледі. Күйдіру процесі кремний диоксидінің бөлшектерінің жеңіл пісірілуіне әкеледі, нәтижесінде қаттылығы артады және пісірілмеген ұнтақтағы 70-80% деңгейінде болатын үшқуыстылық пісірілген ұнтақта 50-60%-ке дейін төмендейді, ал оның негізгі изоляциялық құрылымы сақталады. Күйдірілген кеннен одан әрі өңдеу арқылы бөлшектерінің өлшемі әдетте 20-60 мкм аралығында болатын ұнтақ алынады. Ірі бөлшектер (40-60 мкм) негізінен көлемді төзімді жабындарда қолданылады, ал ұсақ бөлшектер (20-30 мкм) төзімді цементтерге немесе ерітінділерге қосылады. Диатомит ұнтағының кейбір жетілдірілген маркалары жоғары температура мен жүктеме әсерінен деформациялануды азайту үшін созылуға төзімділікті арттыру мақсатында алюминий оксидімен (Al₂O₃) қосымша өңделеді.
Рефрактілік қолданыстарда диатомит ұнтағының негізгі артықшылықтарының бірі — оның ерекше жылу оқшаулау қасиеттері. Көптеген ауа қалтасымен толтырылған оның сіңірімді құрылымы төменгі жылу өткізгіштігіне ықпал етеді. Бөлме температурасында диатомит ұнтағы негізіндегі рефрактілік материалдардың жылу өткізгіштігі 0,15-0,25 Вт/(м·К) құрайды, ал 1000°C-та да ол салыстырмалы түрде төмен, яғни 0,30-0,40 Вт/(м·К) құрайды. Бұл отқа төзімді саздың 0,80-1,0 Вт/(м·К) немесе alumina-ның 1,5-2,0 Вт/(м·К) жылу өткізгіштігіне қарағанда айтарлықтай төмен. Нәтижесінде диатомит ұнтағын қамтитын рефрактілік көздер пештерден жылудың шығынын 30-40% дейін қысқартуға мүмкіндік береді, бұл қыздыру үшін энергия тұтынуды үлкен дәрежеде азайтады. Мысалы, Үндістанның бір цемент пеші стратегиялық түрде отқа төзімді саз көзінің 25%-ын диатомит ұнтағы негізіндегі рефрактілік материалмен ауыстырды. Нәтижесінде пеш 1450°C жұмыс температурасын азырақ отын жұмсау арқылы ұстап тұрды және табиғи газ тұтынымы 28% азайды. Жыл ішінде бұл энергия шығындары бойынша 150 000 АҚШ долларын үнемдеуге әкелді, бұл диатомит ұнтағын рефрактілік қолданыстарда пайдаланудың экономикалық тиімділігін көрсетеді.
Жоғары температурада тұрақтылық — диатомит ұнтағының отқа төзімді материалдарда ұсынатын тағы бір маңызды артықшылығы. Оның кремнийге негізделген құрамы оған 1713°C балқу температурасын береді, ал 900-1200°C температурада өткізілетін кальциндеу процесі 1400°C дейінгі температурада да құрылымдық тұтастығын сақтауға мүмкіндік береді. Бұл көбінесе 800-1400°C температура диапазонында жұмыс істейтін өнеркәсіптік пештер үшін оны идеалды таңдау етеді. 300°C жоғары температурада ыдырайтын органикалық изоляциялық материалдардан өзгеше, диатомит ұнтағы жоғары температуралық жағдайларда тұрақты болып қалады және өңделетін материалдардың шығуы мен қабырғаның құлауын тиімді түрде болдырмауға мүмкіндік береді. 1200-1300°C температурада жұмыс істейтін болатты қайта қыздыру пештерінде 30% диатомит ұнтағы бар отқа төзімді кірпіштер 18-24 ай бойы пішінін және жылу оқшаулау қасиеттерін сақтап, ерекше төзімділікті көрсетеді. Бұл тек 12-15 ай ғана қызмет ететін стандартты отқа төзімді саздан жасалған кірпіштермен қатаң қарама-қайшы. Диатомит ұнтағы негізіндегі отқа төзімді материалдардың болатты қайта қыздыру пештеріндегі қызмет ету мерзімінің ұзартылуы пештің жөндеулері үшін ұзағырақ техникалық қызмет көрсету интервалдары мен тоқтатуларды азайтуға әкеледі, бұл тәулігіне 24 сағат үздіксіз жұмыс істейтін болат зауыттары үшін маңызды фактор.
Диатомит ұнтағы негізіндегі отқа төзімді материалдардың жылулық соққыға төзімділігі дәстүрлі материалдардікінен асып түседі. Пешті іске қосу мен тоқтату кезінде сияқты температураның тез өзгеруі кезінде пайда болатын жылулық соққы, жиі отқа төзімді жаппа материалдардың жарықшақтануына әкеледі. Алайда, диатомит ұнтағының сіңіргіш құрылымы тербелісті тиімді басып, жарықшақтардың пайда болуын минималдандыратын буфер ретінде қызмет етеді. Қатаң тестер диатомит ұнтағы негізіндегі отқа төзімді кірпіштердің 20°C-тан 1000°C-қа дейін қыздыру және одан кейін 20°C-қа дейін суыту арқылы жүргізілетін 50-60 жылу циклін жарықшақ пайда болмай-ақ шыдай алатынын көрсетті. Салыстыру үшін, отқа төзімді саздан жасалған кірпіштер мұндай 30-40 циклдан ғана өтеді. Бұл жоғары жылу соққысына төзімділік керамикалық пештер сияқты жиі температура өзгерістеріне ұшырайтын партиялық өңдеу пештері үшін ерекше маңызды. Италиядағы бір керамика өндірушісі глазурь пештері үшін диатомит ұнтағымен модификацияланған отқа төзімді жаппа материалдарды қолданып, жаппа материалдардың қызмет ету мерзімінің едәуір 60% артқанын байқады. Бұл тек кірпішті алмастырудың жиілігін азайтпаған ғана емес, сонымен қатар үлкен шығын үнемдеуге және жұмыс өнімділігін арттыруға үлес қосты.
Диатомит ұнтағына негізделген отқа төзімді материалдардың жеңілдігі пештердің құрылымдық салмағын азайту тұрғысынан бірқатар айқын артықшылықтарға ие. Дәстүрлі отқа төзімді жабындар жиі тығыз әрі ауыр болып келеді, олардың салмағын көтеру үшін пеш жинақтарын нығайту қажет болады. Алайда диатомит ұнтағына негізделген отқа төзімді материалдардың көлемдік тығыздығы 1,8-2,2 г/см³ құрайтын отқа төзімді саздан 0,8-1,2 г/см³ аралығында болады. Тығыздықтағы осы елеулі төмендеу пеш жабындарының салмағын 40-50% азайтады. Диатомит ұнтағына негізделген отқа төзімді материалдардың жеңілдігі арқасында жеңілірек және экономикалық тұрғыдан тиімдірек пеш құрылымдарын жобалау мен салу мүмкіндігі туады. Мысалы, кіші металл шынықтыру цехы отқа төзімді саздан жасалған жабыннан диатомит ұнтағына негізделген отқа төзімді материалға көшіп, пеш жинағын кішірейтуге қол жеткізді. Бұл стратегиялық өзгеріс бастапқы құрылыс шығындарын тез арада 25% азайтты және диатомит ұнтағына негізделген жеңіл отқа төзімді материалдарды қолданудың тәжірибелік және экономикалық пайдасын көрсетті.
Диатомит ұнтағы отқа төзімді басқа материалдармен үйлесімділігін көрсетеді, сондықтан бар формулаларға енгізу үшін өте жарамды. Оны жылу оқшаулау, беріктік және температураға төзімділік арасында дұрыс тепе-теңдік орнату үшін оттартқыш балшық, алюмина немесе магнезия сияқты материалдармен тегіс араластыруға болады. 1400°C-тан жоғары жұмыс істейтін жоғары температуралы пештерде алюминий тотығынан жасалған отқа төзімді материалдарға 10-15% диатомит ұнтағын қосу жоғары температура тұрақтылығын жоғалтпай жылу оқшаулау қасиеттерін жақсартуға мүмкіндік береді. Отқа төзімді ерітінділерде диатомит ұнтағы жұмыс істеу қабілеті мен желімделуді жақсартады, отқа төзімді кірпіштердің арасында тығыз жалғастыруды қамтамасыз етеді. Бұл тығыз байланыс саңылаулар арқылы жылудың жоғалуын әжептәуір төмендетеді және отқа төзімді жапсырмалардың жұмыс істеуін одан әрі тиімділендіреді.
Отқа төзімді материалдарда диатомит ұнтағын қолдану экологиялық тұрғыдан да байқаларлықтай пайда әкеледі. Пештерден жылудың шығып кетуін азайтатындықтан, ол жылуқыш газдардың шығарындысын тиімді түрде төмендетеді. Диатомит ұнтағы негізіндегі отқа төзімді материалдарды қолданатын цемент пештері дәстүрлі астарлары бар пештерге қарағанда 25-30% аз CO₂ шығарады, бұл өнеркәсіптің тұрақты және экологияға қолайлы процесіне үлес қосады. Сонымен қатар, қолданылған диатомит ұнтағы негізіндегі отқа төзімді материалдарды қайта өңдеуге болады — олар крематорийлердің астарлары сияқты азырақ талап етілетін қолданыстар үшін жарамды төменгі сортты отқа төзімді материалдарға немесе құрылыс материалдарындағы толтырғыш ретінде қайта пайдаланылуы мүмкін. Бұл қайта өңдеу мүмкіндігі ластанған жерлердің қоқысын азайтуға көмектеседі және отқа төзімді материалдар өнеркәсібінде шеңберлік экономиканы қалыптастырады.
Қорытындылай келе, диатомит ұнтағы отқа төзімді өндірісте маңызды материал ретінде өзін жақсы көрсетті. Оның жоғары деңгейдегі жылу оқшаулау қасиеттері, температураға төзімділігі және жылулық соққыға төзімділігі, сондай-ақ жеңілдігі, басқа отқа төзімді материалдармен үйлесімділігі және экологиялық артықшылықтары пештер, иректер және жағу қондырғылары сияқты әртүрлі өнеркәсіптік қолданыстарда оны алдыңғы таңдауға айналдырады. Дүниежүзі бойынша өнеркәсіптер энергия шығындарын азайту мен көміртегі шығарындыларын төмендетуді әлі де басымдық ретінде қарастырып жатқандықтан, отқа төзімді сортты диатомит ұнтағына деген сұраныс глобалды нарықта едәуір өсуі мүмкін.
