Intekoufa.ru

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

Свойства огнеупорных кирпичей

Свойства огнеупорных кирпичей

Строительство дымовых труб, промышленных печей, каминов и прочих каменных конструкций, работающих под действием высоких температур, происходит с использованием специальных материалов. Применение в подобных строениях обычного керамического или силикатного камня недопустимо, поскольку есть вероятность его разрушения.

Специалистами используется огнеупорный кирпич, кладка которого происходит с применением таких же термоустойчивых растворов. Жаростойкость материала достигается за счет обжига и использования специальных компонентов при производстве камня.

  • Свойства огнеупорных кирпичей
  • Применение
  • Виды
  • Классификация по химическим свойствам
  • Размеры изделий
  • Маркировка
  • Стоимость
  • Какой выбрать огнеупорный кирпич для печи?
  • Растворы
  • Категория кладки

Свойства огнеупорных кирпичей

Кирпич огнеупорный имеет отличительные свойства от обычного искусственного керамического или силикатного камня. Составной частью материала выступает белая глина, а от примесей зависят свойства и виды кирпича. Однако все они имеют одну категорию – огнеупоры, то есть способность сохранять свои первоначальные характеристики при воздействии на них высоких температур, которые превышают 1580 градусов.

Применяют их в основном в промышленности, поэтому к производству огнеупоров предъявляются высокие требования. Поскольку любой отказ в эксплуатации таких материалов чреват большими потерями, причем не только временными, но и финансовыми. Главное — они обеспечивают безопасность. Огнеупорный кирпич является изолирующим огонь материалом.

Общие свойства устойчивых к огню искусственных камней:

  • Низкая теплопроводность – возможность сохранять жар внутри тепловых агрегатов.
  • Жаростойкость – сохранение прочности кирпича при воздействии температуры свыше 1580 градусов.
  • Тепловая инерция – способность огнеупорного материала медленно остывать и быстро нагреваться.
  • Теплоемкость – характеристика, обеспечивающая накопление кирпичом тепла для дальнейшей отдачи.
  • Химическая стойкость к воздействию горячих газов, шлака, металла.
  • Постоянство объема, то есть характеристика огнеупорных камней не поддаваться усадке или росту в пределах от 0,5% до 1%.

Применение

Кирпич огнеупорный, характеристики которого отличны от обычных кладочных материалов, нашел свое применение в строительстве тепловых агрегатов. В металлургической промышленности для плавления железа, никеля, меди необходима температура выше 1500 градусов, поэтому печи на таком производстве выложены исключительно из доломитового, динасового, хромомагнезитового кирпича.

Динасовый камень используют для арок и футеровки печей, работающих с кислыми веществами. Он при температуре расширяется, а вот магнезитовый огнеупор сжимается, поэтому арка с применением последнего может обрушиться. То есть каждый вид такой категории кирпича имеет разные свойства и способы использования.

В неметаллургической промышленности огнеупорный камень используется для кладки оборудования химического производства, коммунальных котельных, обжиговых печей кокса; агрегатов стекловаренных заводов.

Огнеупорный кирпич бывает в четырех исполнениях. Углеродистый тип изготавливают из каменноугольной смолы с добавлением коксового/антрацитового порошка. Такой материал термостойкий и шлакоустойчивый.

Как правило, используется в конструкциях доменных печей. Однако для его предохранения выкладывается еще слой шамотных изделий. Динасовый (кварцевый) камень производят из кварцевого порошка и известкового молока. Огнеупорность такого материала составляет 1730 градусов, и используется кирпич для кладки оборудования, контактирующего с кислыми средами.

Магнезитовый, хромитовый, хромо-магнезитовый кирпич изготавливается из обожжённых минералов. Также существуют карборундовые и графитовые изделия. Огнеупорность таких видов – от 1500 до 2000 градусов.

К глиноземистому виду относится популярный в промышленности материал – кирпич шамотный огнеупорный. В его составе более 30% оксида алюминия (глинозема) и обязательное наличие специальной глины, стойкой 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.

К кислой группе каменных материалов относятся динасовый и кварцеглинястый кирпич. Они без ущерба себе взаимодействуют с кислыми средами.

С щелочной средой беспроблемно контактируют основные огнеупоры из доломита, магнезита, хромомагнезита. Используются они для кладки тепловых агрегатов, требующих в своей работе резкого изменения температур.

Читайте так же:
Печки для бани как сделать кирпич

К нейтральной группе по химической совместимости относится кирпич шамотный огнеупорный, углеродистый и графитовый каменный материал. Они стойки и к щелочным, и к кислым средам.

Размеры изделий

Объединить все виды огнеупорных кирпичей под одним универсальным размером невозможно. Каждому типу изделия соответствует свой ГОСТ, по требованиям которого изготавливается стройматериал и где определены основные его параметры. Плюс ко всему, размеры огнеупорного кирпича зависят от формы, которая не всегда прямоугольная. Это связано со сложным конструктивным исполнением теплового агрегата, требующего наличия арок, сводов.

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

Маркировка

Для ответа на вопрос о том, какой приобретать огнеупорный кирпич для печи, цена которого напрямую зависит от показателей материала, необходимо знать основную маркировку изделия. Каждый блок имеет условные обозначения. Первая буква обозначает наименование и вид изделия. Так, если в маркировке стоит буква «Ш», то этот огнеупор относится к группе шамотных камней; «Д» – динасовых, «М» –муллитовых.

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

  • ША, ШАК – 1400 градусов.
  • ШБ – 1350 градусов.
  • ШУС, ШВ – 1250 градусов.
  • ПБ (полукислый тип) – 1350 градусов.
  • ПВ – 1250 градусов.

Размеры огнеупорного кирпича идентифицируются по цифре, которой предшествуют две первые буквы марки изделия. Например, огнеупор ША-5 имеет параметры 230х114х65 мм, а ША-8 – 250х124х65. ШБ-22 характеризует изделие по форме клина торцового (трапеция), размеры такого материала – 230х114х65х55 мм. После цифры в маркировке следуют буквы, которые являются аббревиатурой завода-изготовителя.

Стоимость

Для возведения каминов, барбекю, печей используется огнеупорный кирпич. Цена материала зависит от марки, размеров, конструктивных особенностей и производителя. Для сравнения цен на октябрь 2015 года по Украине и России было выбрано 4 вида популярного шамотного кирпича. При заказе поддона насчитывается 350-360 штук кирпича. Стоимость указана за 1 шт.

  • Прямоугольной формы изделие ША-5 в России оценено в 39,9 рубля.
  • Аналогичный предыдущему огнеупору, ША-8, отличающийся чуть большими размерами, стоит 47,9 рубля.
  • ША-22 (клин торцевой): цена в России – 49 рублей.
  • ША-45 (клин торцевой): стоимость изделия в России – 41,2 рубля.

Какой выбрать огнеупорный кирпич для печи?

При сооружении печных устройств можно использовать красный кирпич нормального обжига, стандартные размеры которого – 250х120х65 мм. Он должен иметь четкие грани, без сколов, ровные кромки и прямые углы. Иначе кладка будет непрочной. При изломе кирпич должен иметь однородное строение, то есть быть внутри без трещин, пустот и прослоек.

Железняк – сорт пережжённого кирпича можно применять только для устройства печных фундаментов, поскольку он тяжело связывается с раствором. Недожженный (алый) искусственный камень, силикатный, дырчатый и пустотелый кирпич использовать для кладки печей и дымоходов не разрешается.

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 огнеупор, которым обкладывают топку. Благодаря чему, создаваемый внутри тепловой поток, не разрушает основные стенки печи.

Растворы

Огнеупорный кирпич для печи должен быть уложен в конструкцию с применением однородного раствора, который бы прочно скреплял кладку и затвердевал в положенные сроки. Для бытовых печей применяется глиняный раствор, готовящейся, в зависимости от жирности глины, с добавлением песка в пропорциях 1:1 или 1:2.

Читайте так же:
Book live duo кирпич

Годным считается приготовленный раствор, если скатанный из него шарик при высыхании не трескается по контуру, а при броске на пол не рассыпается. Если избыток песка, тогда шарик разваливается, трещины дает наличие большой доли глины в растворе.

При кладке промышленного оборудования огнеупорный кирпич скрепляется между собой с помощью мертелей — это известковые растворы, предназначенные для связывания огнеупорных изделий.

Для кладки фундаментов печных рекомендуется готовить известковые растворы в пропорции 1:2 – 1:4. Цементные смеси используют для возведения фундаментов тепловых агрегатов, подверженных влиянию воды, например, грунтовых вод.

Категория кладки

При возведении, ремонте тепловых агрегатов кладка огнеупорного кирпича происходит по следующим требованиям, которые определяют ее категорию:

  • Максимальной толщине швов от 0,5 до 1 мм соответствует особо тщательная кладка 1 категории.
  • Швы размером 1-2 мм между кирпичами принадлежат ко 2 категории.
  • Стандартная (обыкновенная) кладка характеризуется толщиной швов до 3 мм.
  • Наличие раствора между кирпичами свыше 3 мм соответствует простой огнеупорной кладке.

Классы, марки огнеупоров, категория кладки – вся эта информация должна быть прописана в рабочей документации. Если таковая отсутствует, тогда толщина швов для разных конструктивных элементов определяется исходя из специальных таблиц.

Шамотный кирпич

Шамотный кирпич относится к узкоспециализированным, его применение ограничено по ряду показателей. Одна из особенностей шамотного кирпича – высокая гигроскопичность – становится причиной разрушения при нагреве после попадания в поры воды. Та же причина – водопоглощение – вызывает повреждения структуры при замерзании-оттаивании. Печи, футеровка которых выполнена шамотным кирпичом, при частых промерзаниях могут частично терять футеровку. Еще одна трудность состоит в том, что не всегда возможна точная подгонка шамотного кирпича«по месту». Материал шамота очень плотен, и удар не приводит к крошению, а только к непредсказуемому разлому. Обеспечить нужную форму скалыванием невозможно. И немаловажный минус шамотных кирпичей – достаточно высокая стоимость, не позволяет применять этот вид огнестойкого кирпича как основной материал для устройства печей и каминов.

Шамотный кирпич для печи

Красный керамический кирпич при условии надлежащего качества способен выдержать температуры при нагреве до 900⁰С, клинкер – до 1200⁰С. Но для отдела топки и внутренних каналов печи этих параметров мало, поскольку открытый контакт с пламенем и раскаленным топливом обуславливает температуры свыше 1300⁰С. Предел рабочих температур шамотного огнеупора марок ШБ не менее 1200⁰С — 1250⁰С, в то время как красный кирпич начинает плавиться уже при 1000⁰С. Температура плавления шамота более 1600⁰С. Поэтому без применения шамотного кирпича для кладки самых горячих отделов печей и каминов не обойтись.

Шамотный кирпич 3448

Из многих существующих видов огнеупоров в бытовых печах и каминах применяют только шамотный, и реже – кварцевые блоки. Кварцевый кирпич сходен с шамотным по свойствам, но имеет еще большую плотность, а структура его более однородна. Высокая стоимость кварцевых блоков, а также недостаток – не очень хорошая сопротивляемость химически агрессивным средам, ограничивает его применение в строительстве бытовых печей. Но свойство кварцевого блока – пониженное линейное расширение – отлично используется в участках, где нужно заложить металлические детали. Для выкладки каминного зуба (участок над топкой, фигурный элемент в форме зуба, отражающий тепловой поток из камина в помещение) ничего нет лучше кварцевого кирпича.

Шамотный кирпич 3445

Шамотный кирпич не применяется в русских печах, где происходит приготовление пищи. При нагреве излучение и испарение данного материала, имеющего присадки, может быть неблагоприятным для здоровья человека.

Сырье и производство шамотного кирпича

Технология производства шамотного кирпича – высокотемпературный обжиг. Формовка проводится методами литья, пластическим и горячим прессованием. От метода формовки зависят особые свойства изделий. Термообработка так же может проводиться по различным схемам – безобжиговая, обжиг в печи, и литье расплавом. В результате любой из технологий шамот получает теплопроводные свойства порядка в два раза выше, по сравнению со стеновым кирпичом. Сырье – смесь каолиновых тугоплавких глин до 70% и до 30% шамотного порошка (тугоплавкая глина, подвергнутая высокотемпературному обжигу от 1500⁰С, измельченная после спекания в мелкий порошок). Возможны добавки огнестойких горных пород (кварц, песчаник) в виде мелкодисперсного порошка. Обжиг дает блок с хорошей геометрией, гладкими поверхностями, очень плотный, звонкий при ударе. Качественный обжиг дает кирпич, недожог – брак и потерю огнеупорных свойств. Пережог дает другой брак – стекловидная пленка на поверхности не позволит кирпичу сцепится с клеющим раствором, и кладка не получит прочности.

Читайте так же:
Реставрация старого кирпича своими руками

Цвета отличают шамот от всех других видов кирпича – серовато-желтые, кремовые, могут наблюдаться оранжевые вкрапления. Но внешний вид шамота не особенно эстетичен, и для лицевой отделки этот кирпич не применяют не только по экономическим, но и по архитектурным соображениям.

Подгонка шамотного блока прирезкой и сколом невозможна, и это свойство учитывается при выпуске изделий. Кладочные растворы в печных кладках должны наноситься слоями не более 3 мм, поэтому гостовские допуски на геометрию шамота достаточно жесткие: по длине предельное отклонение до 5 мм, по ширине 4 мм, по толщине 3 мм. Предел линейного расширения при нагреве до 1250⁰С — 0,5% от линейных размеров.

Маркировка и размеры шамотных кирпичей

Марки шамотного кирпича определяют прочность, плотность, и косвенно пористость. Разброс плотностей шамота невысок (1700-1900 кг/м3) и зависит как от сырья, получаемого из определенного месторождения, так и от температур обжига. В соответствии с ГОСТ выпускают плотные блоки с пористостью не больше 3%, и пористые до ультрапористых, с объемом пустот до 80-85%. Вес одного шамотного блока соответственно от 2 до 6 кг.

Маркируются шамотные изделия по ГОСТ8691-73. Признак соответствия ГОСТ, а не техническим условиям (ТУ) – вторая буква русского алфавита после маркировки Ш.

Типоразмеры шамотных блоков дают возможность выкладывать различные арки, эллиптические своды отделов топок, выполнять футеровки по плоскостям криволинейной геометрии под камеры сгорания. Стандарт прямоугольного блока 230*114*65 мм, при широкой линейке размерного ряда. Имеется стандарт на полуторные, клиновидные, торцовые, ребровые и пирамидальные блоки.

Кладка шамотным кирпичом

Особенность кладки шамотного кирпича обусловлена его линейным термическим расширением, отличающимся от аналогичного свойства керамического кирпича. Перевязка красного и шамотного кирпича в кладке недопустима, совмещение этих видов блоков в один конструктив крайне негативно влияет на общую стабильность кладки и может вызвать разрушение швов и деформации печи. Между шамотом и красным кирпичом необходимы температурные зазоры, что достигается прокладками негорючих материалов, чаще листов на основе базальта, каолина или асбеста. В некоторых случаях оставляют воздушный зазор не менее 10 мм.

Шамотный кирпич 3447

Применение шамотных изделий

Шамотные изделия в виде панелей применяются для футеровки различных видов бытовых печей из металла, каминов, а также котлов методом клеевых соединений, специальными огнеупорными видами клея на основе алюмосиликатов. Такой же клей применяют для кладки шамота наряду с другими видами жаростойких мастик и обмазок. Огнеупорные смеси для кладки шамота и футеровки содержат шамотный порошок, микроармирующее волокно и упрочняющие присадки.

Банные металлические печи-каменки футеруются шамотными изделиями, для защиты металла и повышения теплоэффективности.

Популярность шамотных изделий для кладки и футеровки обусловлена не только их свойствами, проверенными временем, но и относительно доступной, по сравнению с другими жаростойкими материалами, ценой.

Читайте так же:
Смеси для сухого прессования кирпича

Легковесные огнеупорные кирпичи ШЛ

Огнеупорные кирпичи ШЛ являются основным строительным материалом для изготовления топочного отделения печей, обогреваемых стен, где проходит раскаленный воздух из топки, дымоходов, каминов, уличных мангалов. Другие виды кирпичей — из красной глины, силикатные — для этих целей не подходят. Ими можно обустраивать лишь внешние контуры систем, где высокая температура с учетом резких ее перепадов отсутствует.

Огнеупорный кирпич для стротильства

Огнеупорный кирпич отлично подходит для строительства топочного отделения печи.

Состав и свойства шамотного стройматериала

Абсолютно надежное вещество, применяемое для строительства высокотемпературных конструкций, — это шамотная огнеупорная глина. Она обладает отличными теплоизолирующими характеристиками. Только из нее можно сделать легкий и одновременно прочный брикет, из которого печник построит безопасную печь. Кроме шамотной глины, в состав раствора добавляют опилки или торф. При выгорании они оставляют герметичные поры, заполненные воздухом. Благодаря этому и получают шамотный легковесный кирпич. Воздух является также прекрасным теплоизолятором.

Производители выпускают огнеупорный кирпич двух видов — ШЛ и ШТЛ, сокращения обозначают:

  • Ш — шамотный материал;
  • Л — легковесный;
  • Т — в структуру смеси добавлен тальк.

Цифровые обозначения дают сведения о кажущейся плотности изделия. В характеристике пористых продуктов применяются понятия истинной и кажущейся плотности.

Самый легкий кирпич марки ШЛ-0,4 имеет кажущуюся плотность 0,4 кг/см³, а массу — 0,7 кг. Его применяют для устройства печных топок с рабочей температурой до 1150°С. Кирпич шамотный ШЛ-1,0 и ШЛ-1,3 имеет соответственно массу 1,7-2,2 и 2,0-2,6 кг. Разброс зависит от размеров изделия. Эксплуатационная температура — до 1300°С. В соответствии со стандартами строительства марка указывается на каждом отдельном кирпиче без исключения.

Виды огнеупорных кирпичей, их применение и преимущества

Строительные кирпичи выпускаются в основном одного стандартного типоразмера. Но для изготовления печей без применения фасонных изделий не обойтись. Все это разнообразие регламентируется ГОСТом. Известно до полусотни типоразмеров. Форма продукции из шамотной глины также отличается большим выбором возможностей. Выпускаются легковесные кирпичи в следующих конфигурациях:

  • торцевой клиновой;
  • ребровой клиновой;
  • подвесной;
  • фасонный;
  • трапециевидный.

Подобный набор значительно сокращает время кладки топочных и других систем различной конфигурации. Самым активным потребителем огнеупорного кирпича является коксохимическое и металлургическое производство. Кроме этого, его используют в устройстве котлов, испарителей, паропроводов, дымовых труб, домашних печей и каминов.

Легковесный шамотный кирпич даже в сравнении с керамическим или простым огнеупорным изделием заметно отличается в лучшую сторону. Несмотря на величину кажущейся плотности, его механические свойства достаточно высоки, чтобы строить из него дымовые трубы, где очень важно сочетание прочности и малого веса. О термоустойчивости говорит само название — огнеупорный. Любая глина обладает инертными характеристиками, поэтому агрессивная среда не приводит к их ухудшению. Технологическая простота производства продукта делает его доступным для любого потребителя.

Уменьшение массы конструкции способствует снижению ее габаритов, сокращая материальные ресурсы и финансовые расходы. Небольшой градиент линейного расширения позволяет укладывать шамотный легковесный брикет в облицовке подов печей. Футеровка же внутренней поверхности топочного пространства в несколько раз сокращает период нагрева, что положительно отражается на экономии топливных материалов. В печи из материала марки ШЛ с непрерывным режимом работы расходы топлива снижаются на 10%, а с периодическим графиком отопления — на 45%. Многовариантность типоразмеров устраняет необходимость подрезать и подгонять каждый кирпич под заданные контуры. В результате практически отсутствуют отходы.

Огнеупорный легкий кирпич совершенно не содержит вредных химических компонентов, что особенно важно при нагревании материала.

Шамотный кирпич

Перед Вами возникла задача – нужен кирпич. На первый взгляд задача простая, бери любой, какой нравится – и цветовая гамма сейчас разнообразная, и фактура, и форма. Однако, чтобы выбрать нужный материал и потом не пожалеть о его покупке, нужно подойти к вопросу серьезно и основательно.

Читайте так же:
Удар по кирпичу техника

Разновидности кирпичей и их применение

Для начала необходимо определиться с целями – для чего именно вам нужен кирпич? К примеру, необходимо построить дом – в этом случае лучше использовать глиняный кирпич, так же называемый керамическим. В целом этот кирпич отличается достаточной прочностью, обладает достаточной плотностью , хорошо выдерживает морозы, отличается длительный сроком службы.

Для облицовки внутренних и наружных стен, перекрытий, выпускается силикатный кирпич, который производится путем смешивания извести и обыкновенного песка. Этот вид кирпича имеет гладкую, плотную поверхность. Но тепло- и влагоустойчивость у него значительно ниже, чем у керамического.

Если же постройка из кирпича будет подвергаться воздействию высоких температур, необходим особый вид кирпича, не только не расплавится и не изменит свой формы, но и не потеряет своих свойств при охлаждении. Благодаря этим качествам огнеупорный кирпич используют при строительстве очагов, каминов, печей – то есть там, где необходима изоляция огня и способность накапливать и отдавать тепло.

В зависимости от добавления в состав кварца, коксового или графитового порошка, получают различные виды огнеупорных кирпичей, используемые для разных целей. От температуры нагрева и химических свойств входящего в их состав вещества, от свойств топлива и золы зависит выбор кирпича того или иного сорта.

В промышленности изготавливают несколько видов огнеупорного кирпича: кварцевый, основной углеродистый и глиноземный.

Кварцевый кирпич, непригоден для контакта со щелочью, известью, оксидами железа. Лучше использовать его для изготовления сводов печей, каминов.

Основные и углеродистые кирпичи применяются в металлургии и особых областях промышленности.

Шамотные или глиноземные кирпичи образуются при добавлении в состав кирпича большего количества огнеупорной глины и особого порошка. Этот порошок – шамот – и дал название данному виду кирпича. Если передержать такой кирпич, то его поверхность станет похожа на стекло. Это придаст ему гораздо большую прочность, но вот связываться раствором он будет гораздо хуже. Поэтому применять такой кирпич при постройке печей и каминов лучше не стоит, а вот для кладки фундамента он как раз подойдет.

Шамотный кирпич

В отличие от кварцевых, огнеупорный шамотный кирпич выдерживает гораздо большую температуру, не подвержен влиянию щелочных материалов и оксидов железа. Такой кирпич хорошо проводит тепло, что способствует быстрой прогреваемости помещения. Да и разнообразие форм у такого кирпича велико. Например клиновидные, которые применяются при кладке сводов и арок. Ввиду всех перечисленных свойств этот стройматериал лучше других подходит для использования в бытовых целях. По внешнему виду от других он отличается цветом – от светло коричневого до песочно-желтого, с примесью зернистых вкраплений.

В зависимости от состава и плотности этот стройматериал имеет несколько маркировок. Наиболее пригодны для кладки печей и дымоходов кирпичи с маркировкой ША-5, ШБ-5, ША-8 и ШБ-8. Это связано со средними показателями плотности и веса. Химический состав огнеупорных кирпичей стандартизирован ГОСТ 390-96, а размеры определены ГОСТ 8691-73 При кладке такого кирпича необходимо тщательно подгонять их друг к другу, чтобы швы были максимально тонкими. В качестве раствора применяют специальную смесь из огнеупорной глины и толченого огнеупорного кирпича. Один из таких растворов называется шамотный мертель.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector