Производство и состав огнеупорного кирпича

Производство и состав огнеупорного кирпича

Огнеупорный кирпич применяется в бытовом и промышленном строительстве. В состав огнеупорного кирпича входит 70% шамота. Это огнеупорная глина. Его используют для возведения построек, которые будут подвергаться высоким температурам. Он подходит для строительства своими руками каминов, печей, бань, барбекю. Огнеупорным называется материал, способный работать при высокой температуре без потерь.

Основной элемент огнеупорного кирпича является шамот — огнеупорная глина.

Простой строительный кирпич на рынке представлен 2 видами:

. Он не способен противостоять высокой температуре. При 1200°С этот вид кирпича начинает плавиться, а при остывании — крошиться. Его производят из глины разных сортов.
1. Силикатный. Его производят с использованием песка, извести и некоторых добавок, которые придают строительному материалу различные свойства. Он не способен выдерживать значительную температуру. Разрушается от резкого нагрева или охлаждения, длительного воздействия огня.

Огнеупорные кирпичи

Обыкновенный строительный кирпич, в зависимости от сырья, используемого при его производстве, делят на:

1. Керамический – который делается из глины.
2. Силикатный – в нем применяется смесь песка и извести, прочие добавки.

Но, эти изделия кирпичного производства не везде можно применять. Например, при высокотемпературных технологиях (до 1800градусов С) в металлургической промышленности, в отраслях стекловарения (стеклоделии) тот же обыкновенный глиняный кирпич (в простонародье, «красный») долго не выдержит высокой температуры.

При сильном жаре и длительном воздействии высокой температуры он начнет плавиться, а затем, остывая, будет крошиться. Хотя, как кладочный и отделочный материал, его широко используют в комнатных каминах и печах бань, саун, жилых помещениях, где температура не выше 800 градусов С.

Многообразие огнеупорных конструкций и элементов

Виды огнестойких строительных материалов

В печах, где выдувают стекло, обжигают фарфор, в домнах, где плавят сталь, в топочном ядре очагов используют более стойкий, огнеустойчивый материал. Огнеупорный кирпич по ГОСТ 8691 – 73 выдерживают жар с температурой более 1000 градусов С.

Огнеупоры выпускают с разными свойствами и характеристиками для разных областей применения.

Огнестойкий материал по его физика – химическому составу, способам и методам производства, температурному диапазону разделяют на четыре класса:

1. Кварцевый.
2. Углеродистый.
3. Основной.
4. Глиноземный.

Состав и области применения огнеупоров

Выбор применения того или иного класса огнеупорных изделий в различных промышленных и бытовых сферах человеческой деятельности, определяется диапазоном температур эксплуатации, физика – химическими свойствами, характеристиками используемого топлива (золы), способностью контактировать с другими материалами (читайте также статью Огнеупорный шамотный кирпич – все о нем).

1. Кварцевый кирпич – состоит из кварца (песчаника), с небольшими добавлениями глины. В результате обжига приобретает не содержащую полости, полнотелую структуру. В топках используется в местах, где он имеет контакт только с открытым пламенем (например, отражательные своды в топливниках камина, печи). Хорошо хранит накопленное тепло.

Важно помнить! Кварцевые огнеупоры не должны иметь контакта со щелочами, известью, железными окислами, которые его разрушают.

1. Углеродистый – в упрощенном виде это спрессованный графит или кокс. У него самые высокие характеристики по прочности, огнестойкости. Применяется в узкоспециализированных областях строительства (например, в строительстве доменных сооружений).

1. Основной – включает в свой состав известково-магнезиальную массу, что позволяет использовать данный огнеупор для производства бессемеровской стали из фосфористых руд.

1. Глиноземный – из самого его наименования ясно, что в его основе глина составляет большую часть структурной составляющей (около 70%). Поэтому, он лучше (в отличии от кварцевых огнеупоров) противостоит разрушительному действию щелочей (извести). Легко переносит быстрые температурные перепады.

Он прост при производстве, его цена ниже других огнестойких материалов. Широко применяется в ядрах топок, где температура не выше 1300 градусов С. Кирпич этого сорта еще называют «шамотным». Он маркируется буквой «Ш», а цифры, следующие за ней, несут информацию о его размерах.

Характер термической обработки

При производстве шамотного материала по способу обработки различают изделия:

• безобжиговые;
• обожженные;
• плавленолитые.

Обозначение, формы и размеры шамотных изделий (ГОСТ 390-96, ГОСТ 8691-73)

Размер огнеупорного кирпича и его форма может быть различна. Только по ГОСТ таких типоразмеров может быть более сотни.

Поэтому приведем только наиболее применяемые изделия в частном печном строительстве. Остальные можно посмотреть в самих стандартах.

Марка строительного материала зависит от максимальной температуры применения его в ходе эксплуатации.

Таблица: Предельные температуры применения шамотных изделий

В зависимости от физико-химического состава, температуры использования огнеупоры из шамота общего назначения разделяют на марки ША, ШБ, от формы и размера зависит их порядковый номер (1 – 109). Эти марки наиболее широко используют в частном печном и каминном строительстве.

Для информации! Шамотные огнеупоры выпускаются и других марок, кирпичи шамотные ковшевые ШКУ, кирпичи шамотные доменные для горнов ШПД и другие.

По свой форме шамотный кирпич может быть – прямой, клиновой ребровой, клиновой торцевой, трапецеидальный, подвесной и фасонный. Приведем таблицы типоразмеров, форм некоторых широко применяемых при кладке печей и каминов марок огнестойких иделий.

Таблица: Размеры и формы шамотных кирпичей общего назначения (марки ША, ШБ)

Маркирование изделий

На сегодняшний день в стране есть несколько заводов, которые выпускают кирпичи разных марок. Узнать некоторые технические параметры поможет маркировка шамотного кирпича, нанесенная на корпус изделия.

Первой буквой маркировки обычно указывается «Ш», которая определяет вид изделия. Вторая буква обозначает уровень огнеупорности.

Если ее нет, то стройматериал был изготовлен не по ГОСТ, а по ТУ. Цифры определяют размер блока по соотношению длины, ширины и высоты. Код из букв после цифр определяет изготовителя.

• ШБ, ША и ШАК – это универсальные блоки из шамота, которые очень распространены среди индивидуальных мастеров. Стройизделия с такой маркировкой переносят температурное влияние до 1680 градусов по Цельсию, при этом не пострадав. Поэтому использование таких изделий отлично подходит для печей и каминов;
• ШВ и ЩУС – используются в промышленных целях, так как блоки способны удержать в себе достаточное количество тепла. Например, ими обустраиваются стены газоходов шахт на тепловых электростанциях. Максимальная температура применения, согласно ГОСТ, составляет 1250 градусов по Цельсию;
• ШК – продукцией с такой маркировкой оборудуются промышленные устройства;
• ШЛ – легковесный шамотный кирпич, выбираемый для оформления различных печей, температура в которых не будет превышать 1290 градусов по Цельсию;
• ШЦУ – высокоогнеупорный блок, предназначенный для футеровки вращающихся тепловых агрегатов. Огнеупорность составляет не ниже 1710 градусов по Цельсию;
• ПБ – обозначение блоков, употребляемых в быту. Допустимая температура использования – 1350 градусов по Цельсию;
• ПВ – используется для установки дымоходов и каминов. Допустимая температура применения равна 1250 градусов по Цельсию.

Техническое описание, области применения, вес и размеры в зависимости от марки шамотного кирпич, контролирует государственный стандарт 390-96.

Можно сказать, что при покупке такого стройматериала первым делом следует уточнять маркировку, которую нужно уметь читать.

Допустим, на блоке указано «ША-8 БГ». Аббревиатура «ША» говорит, что это кирпич шамотный с повышенным уровнем огнеупорности за счет увеличенного содержания оксидов алюминия.

Цифра «8» обозначает размеры блока. В этом случае размеры составляют 250*124*65 согласно таблице размеров. Буквы «БГ» говорят о том, что изготовителем является Богдановичский огнеупорный завод (см. фото).

Применение огнеупорного кирпича.

В первом приближении можно выделить два основных направления в использовании огнеупорного кирпича: промышленное и бытовое.

К бытовому относится устройство печей, каминов, бань и дымовых труб различной сложности и самых разнообразных модификаций. Здесь, как правило, применяется шамотный кирпич, который, относясь к группе огнеупорных, хорошо работает при температуре до 1300°С, и имеет при этом привлекательный внешний вид. Рекомендуется использовать огнеупорный кирпич в частях, которые непосредственно подвергаются воздействию высоких температур или контактируют с открытым огнем. Поскольку огнеупорный кирпич гораздо прочнее обычного, то его распил сложнее и добиться ровной поверхности практически невозможно. Зато в промышленных масштабах выпускается огнеупорный кирпич не только прямоугольной, но и различных сложных форм, что позволяет реализовать любую задумку хозяина или дизайнера.

Промышленное использование также определяется способностью кирпича не терять прочностных характеристик при воздействии высоких температур. Этим обусловлено широкое применение различных видов огнеупорного кирпича в стекольной, фарфоровой, химической и металлургической промышленностях, в доменных и плавильных печах. Выбор того или иного типа огнеупора зависит от рабочей температуры и от химических свойств сжигаемого или обжигаемого продукта, а также от технологических особенностей производства.