Intekoufa.ru

Ремонт и стройка
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Особенности, применение и условия службы огнеупорного кирпича

Особенности, применение и условия службы огнеупорного кирпича

Условия службы огнеупорного кирпича ША в сталеплавильных печах

Огнеупорные изделия, применяемые в сталеплавильных печах изначально должны обладать не только высоким коэффициентом термической и химической стойкости, а также низкой способностью к газопроницаемости и эрозии вследствие значительных перепадов температуры и воздействию на них химических веществ, образующихся в процессе расплава металла и шлака. По этим причинам, основным направлением увеличения срока эксплуатации сталеплавильных печей является оптимизация качественных характеристик огнеупорных кирпичей таких как: высокая аккумуляция тепла, износостойкость и долговечность, устойчивость к тепловым ударам и агрессивным элементам термохимического воздействия. Данному набору требований полностью удовлетворяет шамотный кирпич (ША), который широко используется в сталеплавильной промышленности, а также очень популярен в домашнем быту при строительстве печей, дымоходов, каминов, бань.
Максимальный порог теплового воздействия шамотного кирпича находится в пределах 1580 – 1770 градусов по Цельсию, что обуславливается наличием в его составе 70% шамотного порошка и 30% огнеупорной глины. Этот кирпич отлично справляется с широким диапазоном температурных колебаний: резким тепловым повышением температуры и последующим охлаждением. Также шамотный кирпич наиболее устойчив к воздействиям извести, щелочи, шлака и непроницаем для вредных элементов сгорания. По этим причинам шамотный кирпич ША становится незаменимым огнеупорным материалом, который пользуется повышенным спросом в работе самых разных тепловых агрегатов.
Однако, шамотные изделия в процессе длительной эксплуатации сталеплавильного производства при температурах, которые превышают их максимально допустимый обжиг (1350 – 1500 градусов по Цельсию) дают некоторую дополнительную усадку (утрата объема и увеличение в плотности). Так что в условиях значительных перегревов, кладка из шамотного кирпича деформируется и теряет свой запас прочности. Коэффициент дополнительной усадки напрямую зависит от состава материала и температуры обжига шамотных изделий. С наращиванием содержания шамота огнеупорность этого кирпича закономерно возрастает, а технологические параметры, обеспечивающие более износостойкую структуру материала, повышают и температурный порог начала деформационного размягчения. Таким образом, особым условием продолжительной работы кирпича шамотного и оптимизации его качественных характеристик имеет температура обжига. Шамотные материалы, обожженные в температурном диапазоне ниже спекания исходных глин, имеют большую дополнительную усадку, чем высокообожженные.
Также, при иных равных особенностей работы сталеплавильных печей следует учитывать такие существенные условия в эксплуатации шамотного кирпича как шлакоустойчивость и стойкость к агрессивной среде. Устойчивость к шлаку и стойкость к агрессивным элементам шамотного кирпича определяет его структура, уровень плотности и химический состав. В процессе службы шамотного кирпича на его поверхности, при контакте с агрессивной средой, формируется слой разнородного состава из продуктов взаимодействия элементов среды (реагентов) и огнеупорным материалом. При воздействии данных мощных факторов сталеплавильного производства, шамотный кирпич изнашивается без скалывания, а путем постепенного оплавления, разрушения эрозией и шлаком. Поэтому надо всегда учитывать уровень пористости шамотного кирпича. Для уменьшения разрушающего воздействия необходимо стремится уменьшать общую пористость шамотного кирпича, а не только кажущуюся.

Отличие огнеупорного легковесного ШЛ кирпича от шамотных ША

Главными отличиями кирпича (ШЛ) от кирпича (ША) являются меньший вес, меньший процент содержания шамота и глины в его составе, более низкий порог максимальной температуры применения, низкая теплопроводность, более пористая структура, а также другие физико-химические отличия, такие как кажущаяся плотность, коэффициент линейного расширения.
Шамотный кирпич ШЛ в отличие от кирпича ША – легковесен, о чем сообщает вторая литера Л его маркировки. В его производстве применяют обычный и специальный пористый шамот, содержание которого составляет 15 – 25 % в массе, огнеупорную глину с добавлением других пород, например – перлита. Именно поэтому шамотный кирпич ШЛ рассчитан на применение более низкого допустимого порога температуры от 1150 – 1300 градусов по Цельсию в отличие от кирпича ША. Низкая теплопроводность и малый коэффициент линейного расширения кирпича ШЛ позволяют использовать его при облицовке тепловых агрегатов, а легковесность дает широкие возможности для кладки горизонтальных рядов, футеровки промышленных печей, устройства каминов, домашних печей и дымоходов. Кроме того, низкая теплопроводность шамотного кирпича ШЛ дает дополнительную возможность значительно увеличивать скорость разогрева и остывания печи, что в свою очередь позволяет на порядок сокращать общий объем топлива.

Применение кирпича шамотного в строительстве печей

Шамотный кирпич обладает отличными техническими характеристиками, такими как термостойкость, шлакоустойчивость, газонепроницаемость и высокими защитными функциями при взаимодействии с агрессивной средой. Все эти исходные свойства шамотного кирпича делают его основным материалом при строительстве тепловых агрегатов.
По условиям использования огнеупорных изделий в сталеплавильных печах выделяют две зоны. Нижняя зона это горн, район фурм, заплечики и верхняя включает распар, шахту и колошник. Условия применения огнеупорных материалов в нижней зоне печи характеризуются самым высоким температурным режимом (1300 – 1800 градусов по Цельсию) и, соответственно – износом. На что в равной степени влияет интенсивное воздействие шлаков, паров щелочей, угарного газа. Эти участки печи определяют весь срок ее работы. Поэтому здесь применяют шамотный кирпич с высоким содержанием каолина (белой глины). Верхняя зона печи не подвергается таким сильным тепловым ударам как нижняя. В этих участках температура колеблется от 200 – 1300 градусов по Цельсию. Здесь огнеупорные материалы подвержены механическому износу и химической коррозии вследствие воздействия газов и паров. Поэтому в этой зоне такие параметры как пористость, размер пор, газонепроницаемость, прочность огнеупорного кирпича играют первостепенную роль. Здесь также применяют шамотный, плотный кирпич с большим содержанием каолина.

Читайте так же:
Строительство кирпич размер как

Условия эксплуатации шамотного кирпича в печах

Применение шамотного кирпича в различных тепловых установках позволяет реализовать приоритетную цель металлургической промышленности – аккумуляцию и поддержание тепла на необходимом производственном уровне.
В процессе продолжительной службы шамотного кирпича в условиях применения постоянных температур его теплопроводность повышается на 10 – 15 %, а в условиях работы переменных температур, наоборот – понижается вследствие образования микротрещин в его материале. Поэтому лучшие результаты в производительности сталеплавильных печей и увеличение цикла эксплуатации шамотных материалов достигаются при постоянной работе, а не переменной, по причине отсутствия резких перепадов температурного режима, что в свою очередь определяют такие условия как: температурный режим, рабочее время, химический состав среды, механические напряжения, действие различных элементов теплового процесса.
Для оптимизации работы шамотного кирпича в печах проводят исследования физико-технических и химико-минералогических процессов, происходящих в огнеупорных изделиях под влиянием вышеуказанных факторов. Разрабатывают методы защиты огнеупорных материалов и делают рекомендации по выбору и созданию новых огнеупорных изделий, технические свойства которых соответствовали современным стандартам работы. Анализ условий эксплуатации шамотных изделий, выполняет роль «обратной связи» с технологией огнеупорных материалов.
На срок службы огнеупоров во многом влияют производственные условия. Он может варьироваться от 3 до 10 лет в футеровки доменной печи и до 40 – 1500 ч в зонах движения стали. В ковшах и миксерах от 20 до 1500 мин при работе в продувочных фурмах и шиберных затворах. От условий эксплуатации значительно зависят расход огнеупоров на единицу продукции (кг/т стали), их технико-экономическая эффективность.

Продолжительность работы огнеупорного кирпича ША, ШБ в индукционных печах

В индукционных сталеплавильных печах металл интенсивно перемешивается, что обуславливает быстрый износ футеровки. Рабочая поверхность футеровки тигельной печи имеет температуру расплавленного металла, в то время как наружная сторона нагревается до 200 – 300 градусов по Цельсию. Поэтому в огнеупорной футеровке индукционных печей не должно быть сквозных трещин или пор, а материал футеровки должен обладать высокой термостойкостью и постоянством объема в процессе эксплуатации. Выбор огнеупорных материалов, применяемых в данной зоне печи достаточно разнообразен в зависимости от выплавляемого металла либо сплава. Шамотные огнеупоры марки ША и ШБ, которые удовлетворяют этим требованиям, чаще всего, используются для выплавки цинка и алюминия, благодаря своим высоким качественным характеристикам.
Для выплавки цинка используют шамотный кирпич из состава 70 % шамота каолинового, 20 % огнеупорной глины и 10 % каолина, что дает среднее число плавок – 7000 и максимальное – 12000.
Для выплавки алюминия используют состав 65 % шамота, 25 % огнеупорной глины и 10 % бария с жидким стеклом, что дает среднее число плавок – 1000 и максимальное – 2000. Также применяют состав 50 % шамота, 20 % кварцита, 20 % огнеупорной глины и 10 % бария, что повышает среднее число плавок до 2600 и максимальное до 5300.
Стабильная работа индукционной печи в пределах 300 плавок занимает приблизительное время 3-4 месяца.

Свойства шамотного кирпича, его разновидности, характеристики и особенности правильной кладки

Подобрать правильный огнеупорный кирпич для строительства печи, камина или уличного мангала бывает не так и просто. У него разная плотность, теплопроводность, пористость и даже способы обжига кардинально отличаются. Сейчас мы поговорим о том, как правильно выбирать огнеупорный материал, расскажем, что такое шамотный кирпич и с чем его едят, а также рассмотрим все характеристики данного материала, свойства и гранично допустимые значения.

Возможно, мы рассмотрим не все виды строительных материалов. Акцентировать внимание будем именно на характеристиках шамотного кирпича и его разновидностях, поскольку из него чаще всего сооружают огнеупорные конструкции и малые архитектурные формы. Также затронем в статье и способы кладки огнеупорного кирпича, поскольку они существенно отличаются от обычных правил градостроения, где всегда обходятся одним только цементом с песком.

Виды огнеупорного и марки шамотного кирпича

В любой большой строительной компании вам предложат несколько вариантов огнеупорных кирпичей, среди которых будут углеродистые, глиноземные, основные и кварцевые. Давайте разберемся, в чем разница и на что необходимо обращать внимание.

Кварцевый кирпич. Он достаточно хорош в плане огнеупорности, но стоит понимать, что он боится контакта со щелочной средой, известковыми растворами, чрезмерной влагой и оксидом металла. Он немного дешевле глиноземного кирпича, но подойдет только для строительства камина или свода печи. Для уличного мангала, барбекю, тандыра и прочего его лучше не использовать.

Углеродистые кирпичи (графитовые). Очень устойчивы к высоким температурам, состоят в основном из графита (до 90%), антрацитового порошка и углерода. Скорее всего, такой стройматериал вы не найдете в обычном магазине, поскольку кирпич используется в промышленности, обладает достаточно высокой ценой и ни разу не актуален для частного строительства.

Читайте так же:
Печь с пустотелого кирпича

Основные огнеупорные. Используются практически только в металлургической промышленности при изготовлении некоторых марок стали. Они обладают минимальной адгезией и очень высокой плотностью, выдерживают экстремальные температуры.

Глиноземный кирпич или шамотный огнеупорный. Это относительно недорогой строительный материал, блок, в состав которого добавляется огнеупорная глина или специальный керамический порошок – шамот. Поверхность изделия бывает похожа на стекло, если его немного передержать в печи при повышенной температуре. Адгезия с кладочным раствором намного хуже, поскольку влага и связывающие компоненты не проникают внутрь, но огнеупорность материала очень высокая. Оптимальный кирпич для строительства уличного мангала или печи барбекю.

С разновидностями огнеупорных материалов разобрались, теперь рассмотрим подробнее марки шамотного кирпича, поскольку он наиболее распространенный и оптимально подходит для частного строительства большинства огнеупорных конструкций, таких как печи и камины. В зависимости от состава шамотного кирпича и способа его изготовления, он бывает:

  • ШАК, ШБ и ША. Наиболее распространенные марки шамота, которые используют строители. Максимальная температура, которую выдерживают кирпичи – 1690 С. Они относительно прочные, при расколе не образуют «трухи», не рассыпаются.
  • ШВ и ШУС. Чаще всего эти виды шамотного кирпича используются для обмуровки труб на производстве, газоходов, парогенераторов. Отличная теплоемкость, но высокая цена и отсутствие ассортимента.
  • Шамотный кирпич ПБ. Данная маркировка подходит для домашнего использования. Меньшая граничная температура использования, но цена ниже, примесь глины достаточно высокая, по сравнению с другими марками.
  • ПВ. Шамотно-коалиновый огнеупорный кирпич, идеально подойдет для внутренней отделки печей. Выдерживает до 1300 градусов Цельсия, причем постоянной температуры, очень долговечен. По причине высокой стоимости он актуален только для внутренней кладки дымоходов.
  • ШЛ. Применение шамотного кирпича такого типа очень широко, поскольку он подойдет для футеровки печей, облицовки. Легковесный кирпич (ШЛ) стоит дешевле, оказывает меньшую нагрузку на строение, обладает низким коэффициентом расширения и граничной температурой в 1300 градусов.

Каждый тип полнотелого шамотного кирпича обладает большим удельным весом и плотностью, подходит для строительства тяжелых конструкций и применяется в цокольных рядах огнеупорных сооружений. Легковесные кирпичи – это пустотелые облегченные шамоты, которые идеально подходят для облицовки и торцевых вращающихся печей (ШЦУ – двухсторонние торцевые блоки).

Кирпичи типа ША (алюмосиликатный) изготовляются с добавлением оксида алюминия. Это увеличивает их огнестойкость на 1/3, но и стоимость такого материала соответственно становится выше. Можно комбинировать шамоты ША и ШБ при строительстве мангала или печи, это позволит существенно сэкономить. Более огнестойкие поместить внутрь печи, а дешевыми сделать все основание и облицовку.

Плотность шамотного кирпича зависит от метода производства и обжига. Бывают следующие виды: горячепрессованные, плавленые, литые, формированные пластично, материалы полусухого формирования и термопластичнопрессованные. Все они имеют разные характеристики и подбирать надо будет согласно сфере применения.

Пример желтого огнеупорного кирпича для строительстве барбекю или печи Желтый шамотный кирпич Огнеупорный шамотный кирпич и его характеристики Клиновидный шамотный кирпич
Огнеупорный кирпич, который используется для кладки печей и его характеристики Кварцевый шамотный кирпич Кварцевый огнеупорный кирпич используется для строительства печей, барбекю и других сооружений Огнеупорный кирпич

Характеристики шамотного кирпича и его свойства

Это особый вид строительного материала, который отличается не только устойчивостью к высоким температурам, но имеет полностью другую структуру. Сейчас мы рассмотрим основные характеристики шамотного огнеупорного кирпича и расскажем, как отличить подделку от оригинального товара.

  1. Высокая устойчивость к перепадам температуры. Выдерживает до 1600 градусов, причем срок годности его практически не ограничивается. Отлично подходят для дымоходов, где после сильного охлаждения может поступать чрезвычайно горячий воздух.
  2. Повышенная плотность материала и аккумуляционные свойства. Вбирает в себя тепло и отдает его достаточно долго, а теплопроводность шамотного кирпича равна 1,28 Вт/м2С (больше, чем у силиката в 2 раза). Большое преимущество при строительстве тандыров.
  3. Легкий вес шамотного кирпича. Каолин намного легче силиката, поэтому кирпичи стандартных размеров весят от 2,2 до 6,5 кг, не сильно давят на фундамент и позволяют на нем сэкономить.
  4. Устойчивость к кислотам и щелочам. Эти свойства позволяют существенно расширить сферу применения шамотного огнеупорного кирпича, он пригоден даже в литейной и стеклодувной промышленности.
  5. Очень высокая прочность. Выявить поделку очень легко. Если хорошенько треснуть молотком по качественному шамоту, крошки вообще не будет, а разрезать его ровно практически нереально, срез будет треснутым.

Важно: многие считают, что если кирпич огнеупорный, то он не должен пропускать тепло и поверхность наружная будет холодной. Это все бред. Стойкость к пламени выражается только в долговечности материала и его прочности, минимальной усадке и расширении. Что же касается теплопроводности – все наоборот. Шамотный кирпич почти в 2 раза пропускает тепло сильнее обычного (проверено неоднократно тепловизором в разных условиях), поэтому снаружи топки обкладывают дополнительно другими стройматериалами.

Также есть разница в самой структуре и пористости обычного и шамотного кирпича по ГОСТ. Рассмотрим для начала, как делают такой строительный материал и чем обусловлены отличия:

  1. Первая стадия: осушение каолина и раствора при температуре 150 градусов.
  2. Вторая стадия: удаление связанной воды в каолине при температуре до 700 С.
  3. Стадия разложения магния, кальция и углеродов при температуре 900 градусов, усадка каолиновых частиц на 3%.
  4. Четвертая стадия: запекание глины. Температура шамотного кирпича достигает 1100 градусов. Материал набирает основную прочность и заканчивается усадка.
  5. Последняя стадия: образование «глянца» и формирование стеклоподобной поверхности. При температуре 1500 градусов кирпич обжигается, поверхность может быть похожа на стекло, молекулы плотно связываются между собой.
Читайте так же:
Полнотелый силикатный кирпич применяется для

Свойства шамотного кирпича тоже немного другие. Если постучать твердым предметом по шамоту с хорошим обжигом, то звук будет звонким, близким к металлическому. Если звук очень глухой – это подделка или некачественный огнеупор.

Особенности кладки шамотного кирпича

Первым делом надо понять одну простую вещь: при строительстве печи, мангала, тандыра и прочих аналогичных вещей, обычная цементно-песчаная смесь не подходит. Надо использовать раствор для шамотного кирпича, который будет также выдерживать до 1600 градусов. Такие растворы называются «мертель». Его можно сделать самому, купив огнеупорную глину, известняк, песок, а можно просто купить готовый – цена практически такая же получится. Приготовить раствор сможет каждый, кто когда-либо запаривал «Мивину»: добавляем горячую воду, перемешиваем и можно употреблять. Раствор будет глинистого цвета, а не темный, как обычно.

Надо приготовить специальный глинистый раствор для кладки шамотного кирпича, поскольку обычный не подходит для этого

Правильный глинистый раствор для кладки шамотного кирпича

Кладка шамотного кирпича может быть вредной – так некоторые твердят. Но не будем слушать мнение других, а немного подумаем сами. Мы все пользуемся посудой, сделанной из каолиновой глины, нагреваем формы для запекания, которые тоже сделаны из такого материала. Значит, кирпич, состоящий из глины, которую можно употреблять в пищу даже в лечебных целях, кладется на раствор из минералов и снова такой же глины. Где опасность? Опасности нет, а если и есть, то в 100 раз меньше, чем при кладке обычного кирпича или шлакоблока. Сомневаться, вреден ли шамотный кирпич, нечего – это все мифы для «туристов».

Цементы и шлак в кладке не используют. Либо глинистый раствор (и кальцинированная сода), либо вообще без него. Именно поэтому нельзя возводить из шамотного кирпича несущие конструкции, только обкладывать их изнутри или делать армирование. Кирпич имеет НИЗКУЮ адгезию с любыми смесями, поэтому прочных соединений не гарантирует!

Шамотный кирпич можно укладывать без помощи цемента и это правильный метод

Кладка шамотного кирпича БЕЗ раствора

Размеры шамотного кирпича практически одинаковые, несмотря на разные маркировки: ШБ-8 (250х124х65 мм), ШБ-5 (230х114х65 мм), или ШБ 6 (230х114х60). Разница в толщине шамотного кирпича будет только 5 мм, а длина может быть либо 230 мм, либо 250 – два варианта. Конечно, есть и нестандартные модели, но ГОСТ подразумевает именно эти размеры для ходовых изделий.

При кладке желательно использовать 1 типоразмер кирпича, даже если он будет с разной огнеупорностью. Это необходимо для того, чтобы не пришлось его разрезать, поскольку сделать это крайне сложно и срез буде совсем некрасивым. Чем выше температура, тем меньше надо делать швы (меньше класть раствора), независимо от толщины шамотного кирпича, иначе он может расширяться и давать усадку – конструкция треснет. Распил можно попробовать сделать, но красивая форма получается редко.

Фото распила шамотного кирпича с помощью болгарки и придание ему определенной формыЕсли не учитывать специальный клей для шамотного кирпича и то, что он имеет меньшую несущую способность, то кладка больше ничем не отличается. Все делается точно так же, как и в случае с обычным кирпичом: перекрытие по полкирпича, делаются углы декоративной стороной вперед, швы аккуратно подтираются, после кладки все вытирается. После отвердевания раствора можно помыть поверхность.Правильная кладка шамотного кирпича на глинистый раствор, делаем своими руками

Сфера применения шамотного огнеупорного кирпича

Сферы применения часто зависят не только от технических характеристик, но и от формы строительного материала. Например, шамотный клиновой кирпич используется при строительстве тандыров, поскольку с его помощью можно легко сделать круглое строение без реза (а его сделать очень сложно, как помните). Также используют шамот для строительства:

  1. Уличных мангалов и печей барбекю, которые эксплуатируются в условиях сильного коррозийного воздействия.
  2. Груб и дымовых труб в системах автономного отопления. Практически неограниченный срок пригодности делает его привлекательным для данного типа строений.
  3. Русских бань и дымоходов. Экологически чистый материал, который не выделяет вредных летучих веществ при нагревании.
  4. Каминов и очагов внутри дома: легковесный шамотный кирпич очень красивый на вид и практичен в эксплуатации.
  5. Промышленных помещений, труб, котлов, плавильней. Здесь играет роль толщина шамотного кирпича и его плотность, в промышленности чаще всего используют шамот на заказ, у которого плотность и усадка вполовину меньше.

Теперь мы разобрались, где используют шамотный кирпич, какие у него характеристики и параметры и для чего он вообще нужен. Делайте правильный выбор и удачной всем стройки!

  • Alex
  • 7 февраля, 2017
  • 6677
  • Нет комментариев
  • кирпич, материалы, огнеупорные материалы, работа с материалами
  • Выбираем материалы, Кирпич, бетон, песчаник

Комментариев: 1

отличный вариант для строительства камина. При выборе остановился на шамотном огнеупорном кирпиче, так как он сравнительно не дорогой и полностью соответствует моим требованиям. Вылаживали камин со знакомым долго)Советую производить кладку огнеупорного кирпича сразу же после его подгонки. Так исключается вероятность появления дополнительных сколов и трещин. Подгоняли кирпич угловой шлифовальной машиной и болгаркой с абразивным кругом. Помучались и получилось довольно неплохо.

Подбираем размер кирпича профессионально

Шамотный кирпич

До тех пор пока не начинаешь планировать самостоятельную кладку печи, даже не задумываешься о размерном разнообразии кирпичей. А ведь правильный выбор – одно из условий того, что ваша работа завершится успехом.

Читайте так же:
Фартук для кухни под кирпич своими руками

Базовым стандартом, или строительным модулем, является следующее соотношение кантов — 250х120х65 мм (здесь и далее по тексту все геометрические характеристики указываются в мм). Это указано в ГОСТ 530-2007. Стройматериал с такой длиной, шириной и толщиной называют одинарным.

Виды шамотного кирпича

Кроме стандартного одинарного красного или белого модуля, также существует продукция с увеличенными геометрическими характеристиками, а именно:

  • Утолщенный 1.5-ный (250 х 120 х 88);
  • Модульный 1-ный (288 х 138 х 65);
  • Керамические камни (все материалы с более крупными геометрическими показателями, в том числе в эту группу относятся двойные изделия с размерами 250 х 120 х 140).

Если для кладки используется стандартный красный кирпич, рекомендуем для топки подобрать шамотный точно таких же габаритов, например, Ш-8. Это необходимо для того, чтобы соблюсти перевязку швов.

Печь из шамотного кирпича

Тем не менее, проектирование отопительной конструкции ведется от топки, а большинство шамотной продукции привязано к так называемому печному модулю. Размеры стандартного шамотного кирпича для печи составляют 230х125х65, и именно такие его габариты подразумеваются практически в любом проекте.

Так как шамотная продукция Ш-8 производится и в печном, и в строительном модуле, обязательно уточните ее характеристики при покупке. Кроме того, вы можете найти в продаже изделия:

  1. Зауженного типа 230х114х65,
  2. Зауженного типа с уменьшенной толщиной 230х114х40.

Кирпич

С помощью них можно без проблем спроектировать топку для печи из рабочего кирпича другого формата.

Отдельного упоминания заслуживают ребровые и торцевые «клинья», которые относятся к типу фасонных.

Ребровые по форме являются равнобокой трапецией в разрезе, а торцевые – в плане. Их габаритные показатели могут быть следующими (230х125х65/55, 230х114х65/55 или 230х125х65/45).

Торцевые «клинья» используются, как правило, для кладки поз и полуциркульных арок, ребровые – для арок коробовых, трехцентровых и полуэллиптических.

Шамотный кирпич ША-5: характеристики, сфера применения, технология производства

Огнеупорный кирпич активно применяется в промышленном и частном строительстве. Он бывает четырех основных видов:

  1. Основный (от химического термина «основание», изготавливается из обожженных минералов);
  2. Углеродистый (изготавливается из каменноугольной смолы с добавлением антрацитового или коксового порошка);
  3. Шамотный (отличается повышенным содержанием оксида алюминия – от 28% до 45%);
  4. Кварцевый (производится на основе известкового молока и кварцевого порошка).

Шамотный кирпич больше всего интересен, поскольку обладает устойчивостью не только к действительно высоким температурам (до 1730 градусов), но и к различным химическим веществам, включая щелочи и кислоты.

Шамотный кирпич ША-5

Шамотный кирпич ША-5 является наиболее распространенной маркой шамотного кирпича. Он используется в равной степени как в частном, так и в промышленном строительстве. Он состоит из:

  1. Жароустойчивой тугоплавкой глины;
  2. Шамотного порошка;
  3. Кокса;
  4. Графита.

Преимущества и основные технические характеристики огнеупорного кирпича ША-5

Фото 1. Преимущества и основные технические характеристики огнеупорного кирпича ША-5

Для этого материала свойственны:

  1. Низкая гигроскопичность (коэффициент водопоглощения не превышает 7%);
  2. Долговечность;
  3. Способность легко выдерживать резкие перепады температур;
  4. Высокая прочность;
  5. Сохранение своей формы и габаритов вплоть до нагрева до 1300 градусов (показатель в 1300 градусов называется температурой начала деформации);
  6. Морозоустойчивость на высшем уровне;
  7. Широкая сфера применения и универсальность изделия;
  8. Способность выдерживать контакт с пламенем, большинством кислот и щелочей, а также любыми органическими растворителями;
  9. Устойчивость к образованию высолов, плесени, грибка;
  10. Способность выдерживать прямой контакт с пламенем;
  11. Точные геометрические параметры;
  12. Экологическая безопасность материала.

Рассмотрим также основные характеристики шамотного кирпича ША-5:

    1. Габариты 230х114х65 мм;
    2. Масса 3,6 килограмм;
    3. Марка прочности – о М-100 до М-120;
    4. Содержание алюминий оксида (Al2O3) – от 30% до 45% (именно алюминий оксид придает глине повышенную огнеупорность);
    5. Дополнительная линейная усадка – до 0,8%;
    6. Открытая пористость – до 30%
    7. Плотность – 1870 килограмм на метр кубический;
    1. Коэффициент водопоглощения – до 7%;
    2. Теплопроводность до 0,7 Вт/мК.

    Печной Кирпич

    Сфера применения

    Фото 2. Сфера применения

    Шамотный кирпич ША-5 по своим характеристикам разительно отличается от простых строительных материалов. Он нашел себе применение в частном строительстве для сооружения таких агрегатов, как:

    1. Доменные печи;
    2. Мангалы;
    3. Барбекю;
    4. Дымоходы;
    5. Дымовые трубы;
    6. Грубы;
    7. Плавильные печи; );
    8. Домашние очаги;
    9. Тандыры;
    10. Русские бани;
    11. Топливные камеры;

    Кроме того, данный стройматериал нашел себе применение в строительстве печей в металлургической промышленности. Печи для плавления железа, никеля, меди должны легко выдерживать температуру выше 1500 градусов.

    Огнеупорный кирпич ША-5 также используется для строительства арок и футеровки печей, которые работают с кислыми веществами. Применяется шамот и в кладке печей в:

      1. Агрегатах стекловаренных заводов и др.;
      2. Теплоэнергетике;
      3. Изготовлении изделий из фарфора;
      4. Стеклодувной промышленности;
      1. Печах для обжига кокса;
      2. Химической промышленности.

      Что обозначает марка ША-5?

      Фото 3. Что обозначает марка ША-5?

      Огнеупорные изделие делятся на марки в зависимости от температуры использования и физико-химического состава:

      1. ШАК;
      2. ШБ;
      3. ШУС;
      4. ПВ;
      5. ША;
      6. ШВ;
      7. ПБ.

      В быту применяется именно кирпича марки ША. Цифра обозначает габариты изделия. Для ША-5 они составляют 230х114х65 мм, а для ША-8, например, 250х124х65 мм и так далее. При этом любой огнеупорный кирпич, включая ША-5, может быть прямым или клиновидным. Клиновидный кирпич применяется для кладки полукруглых арок и других конструкций округлых форм (например, колонн).

      Не следует путать шамотный кирпича марки ША и кирпич марки ШБ. Последний имеет пониженное содержание алюминий оксида (Al2O3) – всего 28%, за счет чего огнеупорность снижается до 1650 градусов. Остальные показатели у кирпичей марок ША и ШБ не отличаются.

      Особенности кладки

      Фото 4. Особенности кладки

      Обратите внимание, что при кладке шамотного кирпича ША-5 соседние элементы должны хорошо притереться, чтобы швы были максимально тонкими (около 2 мм).

      Для кладки используется особый жаропрочный раствор, называемый мертелем. Он состоит из толченого огнеупорного кирпича и глины с небольшими добавками порошков кокса и графита.

      Перед тем, как начать класть кирпич прямо на раствор мертель, проведите так называемую сухую укладку, чтобы можно было подобрать кирпичи и качественно подогнать их друг к другу, а затем притереть. Между каждым кирпичом нужно проверить величину зазора. Для этого используется щуп.

      После того, как подготовка окончена, снимите все кирпичи по очереди и уложите их в обратном порядке. Разместите их так, чтобы верхний ряд обязательно закрывал промежутки между кирпичами предыдущего ряда. Благодаря этому удастся грамотно распределить нагрузку и сделать конструкцию более прочной.

      Особое внимание уделите качественной и правильной расшивке швов. Если шов будет слишком заглубленным или незаделанным, в него попадет дождевая вода, которая проникнет в кладочный раствор и кирпич и при отрицательных температурах превратится в лед и расширится, разрушив материал изнутри.

      Для огнеупорного кирпича ША-5 существуют несколько основных категорий кладки в зависимости от толщины швов:

      1. Первая категория – толщина шва не превышает 1 мм;
      2. Вторая категория – толщина шва равна 2 мм;
      3. Третья категория — толщина шва до 3 мм;
      4. Четвертая категория — толщина шва превышает 3 мм.

      Выбор той или иной категории кладки определяется температурным режимом. При повышении температуры толщина шва должна быть минимальной. Например, для доменной печи, где рабочая температура составляет около 800-900 градусов, достаточно третьей или четвертой категории кладки, а для промышленных тепловых агрегатов, разогреваемых до 1400-1500 градусов, необходима первая категория.

      Чтобы проверить качество выдержки шва, используйте щуп, ширина которого составляет 15 миллиметров. Толщина щупа должна равняться толщине шва. Щуп должен проникнуть в шов на глубину до 20 мм.

      В процессе кладки каждый кирпич для правильного размещения немного подбивают при помощи рукоятки мастерка, а затем выравнивают. Для обеспечения ровной горизонтальной кладки и постоянной толщины швов установите специальные рейки-порядовки, а затем прикрепите к ним тонкий и прочный шнур. На него необходимо ориентироваться при укладке самого первого ряда.

      Постоянно следите за тем, чтобы раствор был равномерно распределен. От этого зависят прочность, качество и плотность кладки.

      Для обеспечения быстрого схватывания кирпича и кладочного раствора смочите кирпич. Если огнеупорный кирпич ША-5 будет сухим, при контакте с раствором материал просто впитает из него всю влагу, из-а чего мертель потеряет свои свойства.

      Смачивание нужно проводить так: наберите воду в определенную емкость и опустите туда кирпич всего на две-три секунды, чтобы смыть пыль с его поверхности.

      Кладка шамотного кирпича ША-5 является трудоемким процессом, который требует весьма большой ответственности. Зато если кладка получится качественной, печь или камин прослужат Вам десятки лет!

      Технология производства шамотного кирпича ША-5

      Фото 5. Технология производства шамотного кирпича ША-5

      Изготовление данного материала определяет дальнейшие свойства огнеупорного кирпича ША-5. Следовательно, раз характеристики шамота значительно отличаются от таковых у простого рядового строительного кирпича, то и технология производства должна быть принципиально другой.

      Технология изготовления шамотного кирпича ША-5 состоит из нескольких этапов:

      1. Подготовка глиняной смеси. Сначала жаростойкая глина растирается до консистенции порошка, называемого шамотным.
      2. Фильтровка шамотного порошка через специальное сито и его засыпка в специальные резервуары.
      3. Смешивание порошка с водой и тщательное перемешивание.
      4. Добавление порошка графита и кокса в строго определенной пропорции, добавление крупных зерен кварца и перемешивание смеси.
      5. Формовка изделия.
      6. Сушка кирпича.
      7. Обжиг при температуре 200 градусов, которая постепенно увеличивается сначала до 600 градусов, затем – до 900, затем – до 1000-1100, и наконец, до 1500 градусов. Сам процесс обжига происходит в печах вращающегося или шахтного типа.
      8. После того, как кирпич спекся, его охлаждают, сортируют и транспортируют на склад.

      В зависимости от температуры обжига подучаются высоко жженные или низко жженные кирпичи, которые отличаются между собой за счет разных показателей водопоглощения.

      Формовка шамотного кирпича ША-5 осуществляется двумя способами:

      1. Метод полусухого прессования;
      2. Метод пластического формования.

      Поэтапное повышение температуры обжига огнеупорного кирпича имеет глубокий смысл. Например, при 100-200 градусах из материала испаряется остаточная влага (вода затворения или гигроскопическая вода). Затем температура повышается до 600 градусов, чтобы в шамотной глине распался каолинит и выделилась химически связанная вода. При температуре 900 градусов происходит разложение карбонатов кальция и магния, а также окисление сульфидов и углеродных примесей. При 1000-1100 градусах происходит спекание кирпича. При 1350-1500 градусах происходит выдержка кирпича. Время выдержки составляет 5-6 часов.

      голоса
      Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector