Кирпич огнеупорный: характеристики, размеры, виды. Шамотный огнеупорный кирпич для печи

Размеры шамотного кирпича: свойства и характеристики, размеры огнеупорного кирпича

Шамотный огнеупорный кирпич

Шамотный огнеупорный кирпич изготавливают из необожженной огнеупорной связочной глины и шамота (шамота), обожженной огнеупорной глины или аналогичных шамотных материалов. Шамотные огнеупорные кирпичи состоят из двух основных компонентов, а именно от 18 % до 44 % глинозема (Al2O3) и от 50 % до 80 % кремнезема (SiO2).

Разнообразие глин и методов производства позволяет производить многочисленные типы кирпича, подходящие для конкретных целей. Полезность шамотного огнеупорного кирпича во многом обусловлена ​​наличием в нем минерала муллита, образующегося при обжиге и характеризующегося высокой огнеупорностью и малым тепловым расширением.

Сырье для шамотного огнеупорного кирпича

Огнеупорный шамот в основном состоит из гидратированных алюмосиликатов с незначительной долей других минералов. Общая формула этих алюмосиликатов: Al2O3.2SiO2.2H2O, что соответствует 39.5 % оксида алюминия, 46.5 % кремнезема и 14 % воды (H2O). Каолинит является наиболее распространенным представителем этой группы. При высокой температуре объединенная вода удаляется, а остаток теоретически состоит из 45.9% оксида алюминия и 54.1% кремнезема. Однако даже самые чистые глины содержат небольшое количество других компонентов, таких как соединения железа, кальция, магния, титана, натрия, калия, лития и обычно некоторое количество свободного кремнезема. Общее количество этих флюсов, снижающих температуру плавления, должно составлять от 5 % до 6 % максимум. TiO2 не рассматривается как флюс и ранее учитывался вместе с глиноземом.

Название шамот дано группе огнеупорных глин, которые обычно могут выдерживать температуры выше значения пирометрического эквивалента конуса (PCE), равного 19. Огнеупорность и пластичность – два основных свойства, необходимые шамоту для его пригодности для производства огнеупорных кирпичей. Хороший шамот должен иметь высокую температуру плавления (более 1580°С) и хорошую пластичность. Шамоты с высоким содержанием глинозема и низким содержанием оксида железа, извести, магнезии и щелочей обычно предпочтительны для производства шамотного огнеупорного кирпича. Глиноземистая (каолинитовая) разновидность шамота более огнеупорна из-за своей твердости и плотности, а также отсутствия железа, что придает ему белый горящий цвет. Отсутствие щелочей придает ему очень высокую температуру плавления.

В Индии шамоты подразделяются на (i) низкие, (ii) промежуточные, (iii) высокие и (iv) сверхпрочные, в зависимости от их способности выдерживать высокие температуры перед плавлением. Шамот для низких нагрузок выдерживает температуры от 1515 до 1615°C (PCE 19-28), шамот для средних нагрузок до 1650°C (PCE 30), шамот для тяжелых условий эксплуатации до 1700°C (PCE 32) и сверхмощный шамот до 1775°C. С (ПКЭ 35).

Читайте также:
Планирование пути на заднем дворе: гравийные дорожки (DIY) | Семейный Разнорабочий

В качестве огнеупорных материалов большое значение имеют кремнистые и полукремнистые глины, пластичные и полупластичные глины, каолины. Кремневая глина, также известная как «твердая глина», получила свое название из-за ее чрезвычайной твердости. Это основной компонент большинства сверхпрочных и высокопрочных огнеупорных глиняных кирпичей. Большинство кремнистых глин ломаются с раковистым и ракушечным изломом. Их пластичность и усадка при высыхании после измельчения и смешивания с водой очень низкие. Их усадка при обжиге умеренная. Лучшие глины этого типа содержат мало примесей и имеют значение PCE от 33 до 35.

Каолины состоят в основном из каолинита. Обычно они умеренно пластичны и имеют чрезвычайно высокую усадку при высыхании и обжиге. Кремнистые каолины усаживаются меньше, а бокситовые каолины усаживаются больше, чем каолины, почти полностью состоящие из каолинита. Огнеупорные каолины обычно имеют значение PCE от 33 до 35, распространены менее чистые разновидности со значениями PCE от 29 до 32.

Пластичные и полупластичные огнеупорные глины, часто называемые «мягкими глинами» или «связующими глинами», значительно различаются по огнеупорности, пластичности и силе сцепления. Усадка при сушке и обжиге обычно довольно высока. Значения PCE этих глин колеблются от 29 до 33 для большинства разновидностей огнеупорных глин и от 26 до 29 для многих глин с высокой пластичностью и отличной связующей способностью.

Характерным свойством глины является ее поведение в воде. При смешивании с водой глина становится пластичной, и поэтому ей можно придавать форму. Эта пластичность возникает из-за того, что в слоистой структуре глинистые минералы окружены тонкой жидкой пленкой, которая снижает силы сцепления между частицами. Когда прочность связи между слоями снижается достаточными слоями воды, глиняная смесь может быть сформирована под давлением и сохраняет свою последующую форму.

При нагревании от 500°С до 600°С каолиновые минералы теряют кристаллизационную воду и образуется промежуточная фаза, известная как метакаолин. Однако эта фаза по-прежнему имеет низкий кристаллический порядок. Решетка каолина полностью не разрушается примерно до 925°С. Вначале реакции между кремнеземом и глиноземом разложившейся глины не происходит, но при дальнейшем нагревании чуть выше 950°С начинает образовываться муллит. Выше 1100°С присутствуют только муллит, кристобалит и/или стеклообразная фаза. Приблизительный состав стеклообразной фазы составляет минимум 80 % кремнезема, 10 % глинозема и более или равно 5 % щелочей и щелочноземельных металлов.

Читайте также:
Выращивание собственной рассады никогда не было проще - Sunset

Производство шамотных огнеупоров

Для изготовления шамотного огнеупорного кирпича обычно используют смесь двух или более глин. Некоторые кирпичи, особенно из шамотного кирпича низкой прочности, изготавливаются из одной глины. Кремневая глина и высококачественный каолин придают высокую огнеупорность, кальцинированные глины контролируют усадку при сушке и обжиге, пластичные глины облегчают формование и придают прочность склеивания. Характер и качество изготавливаемого огнеупорного кирпича определяют относительную долю глины, используемой в шихте.

Глиняные смеси для шамотного кирпича сверхпрочного и сверхпрочного типа обычно содержат необработанный кремень и связующие глины, с кальцинированной глиной или без нее. При изготовлении кирпичей из каолина и различных других глин большую часть смеси предварительно обжигают, чтобы контролировать усадку при обжиге и стабилизировать объем и минеральный состав кирпичей.

Для производства шамотного кирпича частицы молотой глины должны включать в себя ряд градуированных размеров, каждый в правильной пропорции. Глины обычно измельчают в сухой тарелке, которая представляет собой мельницу в форме вращающейся тарелки, имеющую щелевое отверстие в дне. Партии просеиваются до желаемого размера и тщательно смешиваются с небольшим, но строго контролируемым количеством воды. Увлажненная шихта затем подается в пресс с механическим или гидравлическим приводом, в котором кирпич формуется под давлением.

Для многих применений пластически прессованный шамотный кирпич уже не соответствует техническим требованиям. Требование к повышенным свойствам шамотного кирпича достигается полусухим и сухим прессованием. Как правило, сверхмощные и высокопрочные кирпичи прессуют полусухим и сухим прессованием, так как глиняная смесь для этих кирпичей содержит более низкий процент связующей глины.

В модификации процесса силового прессования определенные физические свойства улучшаются за счет применения высокого вакуума во время формования кирпича. Кирпичи, изготовленные с применением вакуума, как правило, имеют более однородную текстуру и являются более твердыми, прочными, менее пористыми и более плотными, чем кирпичи, изготовленные без вакуума. Следовательно, эти кирпичи более устойчивы к пропитке и коррозии шлаками, а также к проникновению газов.

Процесс экструзии иногда используется для изготовления специальных форм. При изготовлении экструдированных кирпичей глину измельчают в сухой ванне, смешивают влажным или сухим способом в миксере, доводят до нужной консистенции в мопсовой мельнице и выдавливают через фильеру шнековой машины в виде жесткого столба. Воздух удаляется из глины перед экструзией с помощью системы деаэрации в камере шнековой машины. Колонна врубается в кирпич с помощью проволоки. Затем кирпичи обычно повторно прессуют, чтобы придать им острые углы и края, а также гладкие поверхности. Многие сложные и специальные формы формируются на вертикальных прошивно-формовочных прессах, в которых заготовки из экструзионной машины полностью переформовываются.

Читайте также:
15 типов стеновых панелей для подвала, включая 11 водонепроницаемых вариантов

Кирпичи, сформированные любым способом, сушат в туннельных или влажностных сушилках. Высокое содержание влаги и большое количество глины приводят к значительной усадке. Размеры обожженных кирпичей значительно различаются, и другие неровности, такие как коробление или вздутие, могут возникнуть, если кирпичи не будут тщательно и очень медленно сушиться.

Температура обжига зависит от температуры созревания глины и часто от службы, для которой предназначены кирпичи. При обжиге кирпича достигается несколько необходимых результатов. К ним относятся отгон свободной и связанной воды, окисление соединений железа и серы и органических веществ, преобразование полезных ископаемых, изменение объема. Наконец, частицы глины керамически соединяются в механически прочные кирпичи.

После обжига шамотный кирпич состоит из муллита, кристобалита, остаточного кварца и стекла. В обожженных кирпичах минеральные компоненты не находятся в равновесном состоянии. Только после того, как шамотные кирпичи были установлены в печь, только кирпичи приходят к равновесию в фазе горячего кирпича. С повышением температуры и более длительной выдержкой при высокой температуре содержание муллита меняется мало, тогда как содержание кристобалита и кварца уменьшается и полностью исчезает при 1400°С до 1500°С. Шамотные кирпичи тогда состоят только из муллита и вязкой стекло, которое помимо кремнезема и некоторого количества глинозема может содержать щелочи и другие флюсы.

Важные характеристики шамотного огнеупорного кирпича

Размягчение шамотного огнеупорного кирпича определяется количеством и составом стеклообразной фазы. Из-за содержания щелочи и наличия других примесей эта фаза начинает размягчаться при 1000°С и придает шамотному кирпичу высокий интервал размягчения из-за своей высокой вязкости. Поведение шамотного кирпича при размягчении определяется путем испытания кирпича на огнеупорность под нагрузкой (RUL), тепловое расширение под нагрузкой (ползучесть) и прочность на раздавливание в горячем состоянии.

Виды шамотного огнеупорного кирпича

Согласно определению Американского общества по испытанию материалов (ASTM), существует пять стандартных классов шамотного кирпича (рис. 1). Эти классы: (i) сверхмощные, (ii) высоконагруженные, (iii) средненагруженные, (iv) малонагруженные и (v) полукремнеземные.

Виды огнеупорного кирпича

Рис 1 Виды шамотного огнеупорного кирпича

  • Шамотный кирпич сверхпрочного типа – Шамотный кирпич сверхпрочного исполнения обладает хорошей прочностью и огнеупорностью. Они имеют хорошую объемную стабильность при высоких температурах и содержание оксида алюминия от 40 % до 44 %. Сверхмощные кирпичи обладают превосходной устойчивостью к растрескиванию или отслаиванию при быстром изменении температуры. Их огнеупорность по показателю PCE не может быть ниже 33. Существует несколько возможных модификаций шамотного кирпича сверхпрочного режима, в том числе кирпича, обожженного при температуре на несколько сотен градусов выше, чем у обычного изделия. Высокотемпературный обжиг повышает жаропрочность кирпича, стабилизирует его объем и минеральный состав, повышает устойчивость к флюсу и делает его практически инертным к разрушению отложением углерода в атмосфере, содержащей угарный газ.
  • Шамотный кирпич повышенной прочности. Шамотный кирпич повышенной прочности используется в больших количествах и для широкого спектра применений. Из-за их большей устойчивости к тепловому удару шамотные кирпичи для высоких нагрузок часто могут использоваться с большей экономичностью, чем кирпичи для средних нагрузок, для футеровки печей, работающих при умеренных температурах в течение длительного периода времени, но подверженных частым отключениям. Значение PCE высокопрочного кирпича не может быть меньше 31.5 и обычно колеблется от 31.5 до 33.
  • Шамотный кирпич средней прочности. Шамотный кирпич средней прочности подходит для применений, в которых он подвергается воздействию условий средней тяжести. Эти кирпичи в диапазоне рабочих температур лучше противостоят истиранию, чем многие кирпичи высокого класса. Шамотные кирпичи средней прочности имеют значения PCE в диапазоне от 29 до 31.
  • Шамотный кирпич низкой прочности. Эти кирпичи находят применение в качестве подложки для кирпичей с более высокой огнеупорностью. Они используются для услуг, где преобладает относительно умеренная температура. Значения PCE легкого шамотного кирпича составляют от 15 до 27-29.
  • Полусиликатный шамотный кирпич – Эти кирпичи содержат от 18 до 25 % глинозема и от 72 до 80 % кремнезема с низким содержанием щелочей и других примесей. Обладая заметной устойчивостью к усадке, эти огнеупоры также обладают отличной несущей способностью и стабильностью объема при относительно высоких температурах.
Читайте также:
Подставка под телевизор идеального размера для вашего телевизора - Amish Direct Furniture

Применение шамотного кирпича

На применение шамотного кирпича помимо огнеупорности влияет ряд других свойств. Этими свойствами являются точность размеров, прочность на раздавливание, пористость и огнеупорность под нагрузкой. Машинно прессованные, обожженные шамотные огнеупоры используются во многих областях. Нагрузка на материалы сильно различается. Для специальных применений обычно изготавливают кирпичи, отвечающие конкретным требованиям. Шамотный огнеупорный кирпич используется в сталелитейной промышленности в коксовых батареях, доменных печах, доменных печах и различных других печах, используемых в сталелитейной промышленности.

Кирпич огнеупорный: характеристики, размеры, виды. Шамотный огнеупорный кирпич для печей

Строительство дымоходов, промышленных печей, каминов и других каменных конструкций, работающих под воздействием высоких температур, происходит с применением специальных материалов. Использование в таких конструкциях обычного керамического или силикатного камня недопустимо, так как есть вероятность его разрушения. Специалисты используют огнеупорный кирпич, кладка которого происходит с применением тех же термостойких растворов. Жаростойкость материала достигается за счет обжига и использования специальных компонентов при производстве камня.

Характеристики

Кирпич по огнеупорным характеристикам отличается от обычного искусственного керамического или силикатного камня. В состав материала входит белая глина, а свойства и виды кирпичей зависят от примесей. Однако все они имеют одну категорию – огнеупоры, то есть способность сохранять свои первоначальные характеристики при воздействии высоких температур, превышающих 1580 градусов.

Они используются в основном в промышленности, поэтому при производстве огнеупоров предъявляются высокие требования. Так как любой отказ от эксплуатации таких материалов чреват большими потерями не только временными, но и финансовыми. Главное, что они обеспечивают безопасность. Огнеупорный кирпич является огнеупорным изоляционным материалом.

огнеупорный кирпич

Общие характеристики огнестойких искусственных камней:

  • Низкая теплопроводность – способность удерживать тепло внутри тепловых агрегатов.
  • Жаростойкость – сохранение прочности кирпичей при воздействии температур свыше 1580 градусов.
  • Тепловая инерция – способность огнеупорного материала медленно остывать и быстро нагреваться.
  • Теплоемкость – характеристика, обеспечивающая аккумулирование тепла кирпичом для дальнейшего выхода.
  • Химическая стойкость к горячим газам, шлаку, металлу.
  • Консистенция объема, то есть характеристика огнеупорных камней, не уменьшается и не увеличивается в пределах от 0.5% до 1%.
Читайте также:
Принцип работы переменного тока: как работает кондиционер (AC)?

заявление

Огнеупорный кирпич, характеристики которого отличаются от обычных кладочных материалов, нашел свое применение в строительстве тепловых агрегатов. В металлургической промышленности для плавки железа, никеля, меди температура выше 1500 градусов, поэтому печи на таком производстве футеровывают исключительно из доломита, динаса, хромомагнезитового кирпича. Камень Динас используется для сводов и футеровки печей, работающих с кислыми веществами. При температуре он расширяется, а магнезитовый огнеупор сжимается, поэтому свод при применении последнего может разрушиться. То есть каждый вид этой категории кирпича имеет разные свойства и применение.

В неметаллургической промышленности огнеупорный камень используется для кладки оборудования химических производств, коммунальных котельных, коксовых печей; агрегаты стекольных заводов.

Огнеупорный кирпич выпускается в четырех исполнениях. Углеродный тип изготавливается из каменноугольной смолы с добавлением порошка кокса/антрацита. Такой материал жаростойкий и шлакостойкий. Как правило, его используют при строительстве доменных печей. Однако для его защиты выкладывается еще один слой шамотных изделий. Камень Динас (кварц) изготавливается из кварцевого порошка и известкового молока. Огнеупорность этого материала составляет 1730 градусов, а кирпич используется для кладки оборудования, контактирующего с кислыми средами.

Магнезитовый, хромитовый, хромомагнезитовый кирпич производят из обожженных минералов. Также есть карборундовые и графитовые изделия. Огнеупорность таких пород составляет от 1500 до 2000 градусов.

Глинозем – популярный в промышленности материал – огнеупорный шамотный кирпич. В его составе более 30% оксида алюминия (глинозема) и обязательно наличие специальной глины, устойчивой к температурам. Огнеупорность – до 1400 градусов.

Классификация по химическим свойствам

В зависимости от состава основных компонентов искусственные камни можно разделить на 3 группы: нейтральные, основные и кислые.

огнеупорный кирпич для печи цена

К кислой группе каменных материалов относятся динасовый и кварцево-глиняный кирпич. Они без ущерба для себя взаимодействуют с кислыми средами.

Со щелочной средой бесконтактно базируются огнеупоры из доломита, магнезита, хромомагнезита. Применяются для кладки тепловых агрегатов, которые требуют в своей работе резкого изменения температуры.

К нейтральной группе по химической совместимости относятся шамотный огнеупорный кирпич, каменный угольный и графитовый материал. Они устойчивы как к щелочной, так и к кислой среде.

Читайте также:
Дерево как строительный материал: преимущества и недостатки!

Размеры продукта

Объединить все виды огнеупорного кирпича под один универсальный размер невозможно. Каждый вид продукции соответствует своему ГОСТу, по требованиям которого изготовлен строительный материал и где определены его основные параметры. Кроме того, размеры огнеупорного кирпича зависят от формы, которая не всегда бывает прямоугольной. Это связано со сложной конструкцией теплового узла, для которой необходимы арки и своды.

Например, размеры прямоугольных одиночных изделий начинаются с 230х65х65 мм и заканчиваются параметрами в 345х150х75 мм. Все размеры прямоугольных, клиновидных, подвесных и других огнеупорных изделий можно посмотреть в ГОСТ 8691-73.

маркировка

Чтобы ответить на вопрос, какой купить огнеупорный кирпич для печи, цена которого напрямую зависит от показателей материала, необходимо знать базовую маркировку изделия. У каждого блока есть легенда. Первая буква обозначает название и тип продукта. Так, если в маркировке стоит буква «Ш», то данный огнеупор относится к группе шамотных камней; «Д» — динас, «М» — муллит.

Вторая буква определяет максимальную температуру применения материала. Пример для шамотных камней:

  • ША, ШЕЙК – 1400 градусов.
  • СБ – 1350 градусов.
  • ШУС, ШВ – 1250 градусов.
  • ПБ (полукислотный тип) – 1350 градусов.
  • СЧ – 1250 градусов.

Размеры огнеупорного кирпича обозначаются цифрой, которой предшествуют первые две буквы марки изделия. Например, огнеупор ША-5 имеет параметры 230х114х65 мм, а ША-8 – 250х124х65. ШБ-22 характеризует изделие в виде клинового конца (трапеции), размеры такого материала 230х114х65х55 мм. После цифры в маркировке следуют буквы, являющиеся аббревиатурой производителя.

Для возведения каминов, мангалов, печей используется огнеупорный кирпич. Цена материала зависит от марки, размеров, конструктивных особенностей и производителя. Для сравнения цен на октябрь 2015 года в Украине и России были выбраны четыре вида популярных шамотных кирпичей. При заказе поддона имеется 350-360 штук кирпичей. Цена указана за 1 шт.

огнеупорные характеристики кирпича

  • Изделие прямоугольной формы ША-5 в России оценивается в 39.9 рубля.
  • Аналогично предыдущему огнеупору, ША-8, чуть большего размера, стоит 47.9 руб.
  • ША-22 (клиновидный): цена в России 49 руб.
  • ША-45 (клиновидный): стоимость изделия в России 41.2 рубля.
Читайте также:
Как подключить смартфон к домашней сети Wi-Fi

Какой кирпич огнеупорный для печи?

При сооружении печных устройств используют красный кирпич нормального обжига, стандартные размеры которого 250х120х65 мм. Он должен иметь четкие края, без сколов, ровные края и прямые углы. В противном случае кладка будет хрупкой. При изломе кирпич должен иметь однородную структуру, то есть быть внутри без трещин, пустот и прослоек.

Железняк – вид жженого кирпича можно применять только для устройства фундаментов печи, так как он практически не контактирует с раствором. Не допускается применение необожженного (червленого) искусственного камня, силикатного, пустотелого и пустотелого кирпича для кладки печей и дымоходов.

Огнеупорный кирпич для печи, цена которого в несколько раз выше красного керамического камня, необходим для футеровки тепловых агрегатов. То есть для создания защитной оболочки используется тот огнеупор, который наносится на топку. Благодаря этому создаваемый внутри тепловой поток не разрушает основные стенки печи.

Решения

Огнеупорный кирпич для печи необходимо укладывать в конструкцию с использованием однородного раствора, который бы прочно удерживал кладку и затвердевал в требуемые сроки. Для бытовых печей применяют глиняный раствор, который готовят в зависимости от жирности глины с добавлением песка в пропорциях 1:1 или 1:2. Приготовленный раствор считается раствором, если шарик прокат из него не трескается по контуру при высыхании, но и не крошится при броске на пол. Если песка в избытке, то шар разваливается, трещина дает большую долю глины в растворе.

огнеупорный кирпич для печей

При кладке промышленного оборудования огнеупорный кирпич скрепляют с помощью мерселей – это известковые растворы, предназначенные для склеивания огнеупорных изделий.

Для кладки фундаментов печи рекомендуется готовить известковый раствор в соотношении 1:2 – 1:4. Цементные смеси применяют для устройства фундаментов из тепловых заполнителей, подверженных воздействию воды, например, грунтовых вод.

Категория кладки

При возведении и ремонте тепловых агрегатов кладка из огнеупорного кирпича происходит по следующим требованиям, определяющим его категорию:

  • Максимальная толщина швов от 0.5 до 1 мм соответствует особо тщательной кладке 1-й категории.
  • Швы размером 1-2 мм между кирпичами относятся к 2-м категориям.
  • Стандартная (рядовая) кладка характеризуется толщиной швов до 3 мм.
  • Наличие раствора между кирпичами более 3 мм соответствует простой огнеупорной кладке.
Читайте также:
Стиральная машина наполняет и сливает одновременно | Бытовая техникапомощь

Классы, марки огнеупоров, категория кладки – все эти сведения должны быть прописаны в рабочей документации. Если такового нет, то толщина швов для разных элементов конструкции определяется по специальным таблицам.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: