Rubber-way.ru

Рубер Вэй
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Виды шамотного кирпича — для чего предназначен

Виды шамотного кирпича — для чего предназначен

Огнеупорный кирпич включает кварцевые, углеродистые, основные виды кладочных камней, к этой же категории относят и шамотный кирпич. Его чаще всего применяют для футеровки при обустройстве топочных камер, т. к. материал имеет высокую температурную стойкость и малую теплопроводность. Кирпичная оболочка предохраняет печную кладку от непосредственного взаимодействия с пламенем, элементы выдерживают долгий нагрев до показателей +1000°С, не теряя при этом прочности.

Описание шамотного кирпича

Изделия производят обжигом смеси из шамотного порошка и мелкодисперсной глины с огнеупорными свойствами. Для процедуры используют высокие температуры на разных этапах от сушки при +200°С до спекания при +1450°С.

В процессе нагревания выходят остатки влаги. При интенсивном выделении изделие может покрыться трещинами, поэтому температуру повышают постепенно. При +400° — +600°С в растворе разлагается каолинит с дополнительным выделением воды. Общая усадка в процессе производства составляет 2,5 – 3,0%.

Как выглядит шамотный кирпич:

  • поверхность имеет песочно-желтый цвет;
  • на ложке, тычке и боковой плоскости наблюдается зернистость;
  • размеры огнеупорного кирпича соответствуют параметрам: 230 х 113 х 65 мм или 230 х 123 х 65 мм.

Для лицевой кладки печи выпускают клиновидные, трапециевидные и прямоугольные элементы.

Технология не предусматривает передержку больше положенного времени в критических условиях, т. к. на поверхности образуется стекловидная пленка. Такие элементы (железняки) прочные, но плохо соединяются раствором, их в печи не применяют, только для фундаментов. Шамотный кирпич в маркировке содержит букву «Ш».

Разные виды обладают отличными друг от друга характеристиками, но можно выделить усредненный диапазон показателей, характеризующих шамотный огнеупорный кирпич:

  • огнестойкость в пределах +1000° — +1600°С;
  • плотность изделий колеблется от 1700 до 1900 кг/м³;
  • прочность на сжатие — 75 – 250 кг/см²;
  • морозостойкость — выдерживает 15 – 20 этапов замораживания/таяния;
  • пористость материала — 3 – 85%;
  • коэффициент проводимости тепла 0,5 – 0,85 Вт/(м·К).

Шамотный кирпич отличается большей стойкостью к щелочам, в отличие от кварцевых камней.

Валера

Сфера применения

Используется в наиболее ответственных местах кирпичной кладки, поэтому уделяют внимание качеству при производстве продукции. Шамотный кирпич предназначается чаще всего для обкладки и футеровки камер в конструкции печи для сжигания дров, угля. Тело очага может быть выполнено из рядового красного кирпича, а для топки внутри ставят жаропрочный кирпич.

Футеровка представляет собой внутреннюю облицовку материалом, стойким к химии, износу, огнеупорным. Он должен иметь низкую проводимость тепла. Футеровку применяют на закрытых поверхностях металлоплавильных печей, разливных промышленных ковшей, топок котлов, домен, шахт.

Функции внутренней футеровки:

  • защищает плоскость стены от термического, механического, химического воздействия;
  • в горной металлургии слой предохраняет оборудование от ударов, налипания спекшихся веществ, истирания;
  • усиливает стойкость к прямому огню основных материалов кладки печей, очагов;
  • в домнах защищает кожухи от критических температур разрушения, взаимодействия с раскаленным металлом, шлаками.

Перед кладкой печи делают проект с порядовочными чертежами. На схемах жаростойкий кирпич показывают заштрихованными элементами, чтобы просчитать нужное количество деталей для установки в печи. Стоимость таких элементов выше рядовых керамических камней, поэтому точность подсчетов выходит на первый план.

По условиям работы огнеупорных деталей в металлоплавильных агрегатах выделяют зоны:

  • нижняя, где располагают горн, область фурм, характеризуется температурой +1300° — +1600°С;
  • верхняя, где находится шахта, распар и колошник, в ней нагрев идет до +200° — +1300°С.

На обоих участках применяют шамотный термостойкий кирпич с большим содержанием белой глины. Характеристики материала играют в этих местах первостепенную роль.

Срок службы материала (во многом зависит от условий):

  • в домнах — 3 – 10 лет;
  • в зоне передвижения сталей — 40 – 1500 часов;
  • в миксерах, передвижных ковшах 20 – 1500 минут.

Сырье и состав

В массу для производства кирпича включают около 70% шамота — огнеупорной глины. Это главный компонент смеси. Белая каолиновая глина податливая и пластичная в природном виде, поэтому не подходит для производства твердых продуктов с постоянной формой. Сначала вещество обжигают, а после затвердения его размалывают до порошкообразного вида. В итоге получается огнеупорная глина со всеми необходимыми характеристиками надежности и прочности.

Шамот делают из компонентов:

  • огнеупорная шамотная глина;
  • песок
  • вода.

Песок берут кварцевых пород с содержанием кремнезема на уровне 75 – 80%, его измельчают перед введением в сырьевую массу.

Виды шамотного кирпича

Метод формирования камней служит для подразделения продукции на виды: литая из шликера, выпущенная пластичным или полусухим способом, плавленая, термопластичная, прессованная под действием высоких температур.

По плотности кирпичи с огнестойкими качествами бывают:

  • особо плотные, в них пустот содержится не больше 3%;
  • высокоплотные изделия — пористость не больше 10%;
  • плотные, с показателем в диапазоне 10 – 16%;
  • уплотненные — до 20%;
  • средней плотности — 20 – 30%;
  • повышенно пористые — 30 – 45%;
  • легковесные кирпичи — концентрация пустот 45 – 85%;
  • ультралегкие материалы — пор свыше 85%.

Некоторые пользователи волнуются, что стройматериал может оказать вредное действие на здоровье, но многочисленные исследования этого не подтверждают, наоборот, натуральный состав говорит об экологической чистоте материала.

Выпускают разные марки шамотных камней, обозначение ставится на каждом изделии:

  • ША, ШАК, ШБ относят к универсальной категории, из элементов делают камины, бытовые печи. Прочные камни имеют идеальное сочетание стоимости и качества.
  • ШУС, ШВ отличаются большой теплоемкостью. Их устанавливают в промышленных агрегатах-печах для выкладки поверхностей внутри газоходов и шахт.
  • ПБ чаще всего применяют в конструкции барбекюшниц, жаровен.
  • ПВ также применяют внутри бытовых очагов и каминных печей. Из них делают газовые емкости в колпаковых агрегатах.
  • ШК — эта марка остается незаменимой при возведении производственных домен по переработке кокса.
  • ШЛ относят к легковесным категориям большой ячеистости, используют в очагах и печках с невысокой температурой накала (до +1300°С). Чаще ставят в домашних и небольших промышленных агрегатах.
  • ШЦУ используют в передвижных ковшах с раскаленным металлом, также во вращающихся топках.

Для ячеистых материалов применяют пористые типы глин и шамота, последнего должно содержаться в массе не больше 15 – 20%. Для легких разновидностей используют глину с включением перлитовых частиц, поэтому такие изделия не способны выдерживать промышленных температур, их применяют для домашних печек, устройства дымоходов. Пористые кирпичи значительно повышают возможность скоростного нагрева футеровки, поэтому реже трескаются от возникающего пара.

Особенности применения огнеупорного кирпича

Высококачественные кирпичи для металлоплавильных печей должны иметь большой коэффициент химической и температурной устойчивости, не проводить выделяемых газов от сгорания топливной массы и преобразования шлаков. Увеличение срока работы шахт и домен является основным направлением, поэтому упор делают на применение огнеупорных видов футеровки. Кроме этого, материал должен переносить тепловые удары и агрессивное сочетание жары, пара и агрессивной химии (шлака, щелочи, кислот).

Читайте так же:
Сажа для швов кирпича

Для бытового использования имеет значение небольшой вес блоков, одно изделие имеет массу 3,4 – 4,0 кг. В соответствии с ГОСТ 390 такие продукты не должны весить больше четырех килограммов.

Топка домашней печи с огнестойкой футеровкой сохраняет на 15 – 20% больше энергии, чем без обкладки.

Имеет значение период остывания печного очага. Наружные стенки получают накопленную внутреннюю энергию от шамотной оболочки, поэтому длительное время сохраняются теплыми. Применение кирпичей уменьшает количество открывания дверки камеры сгорания и подкидывания дров, угля.

Раствор для кладки огнеупорных камней

Кладку ведут с применением специальной смеси, компоненты которой обладают аналогичными свойствами с кирпичом. Стандартный цементно-песчаный раствор не применяют, т. к. он не соответствует предъявляемым требованиям. В процессе работы камина или печи он от нагревания трескается, распадается. В итоге целостность стенок нарушается, выделяется ядовитый угарный газ.

Требования к раствору:

  • вязкость, адгезия к шамотному кирпичу;
  • прочность наравне с кладочным материалом;
  • привлекательный вид (для наружных стенок);
  • длительность работы;
  • термостойкость.

Готовые сухие смеси продают в строительных магазинах. Их разводят водой и тщательно перемешивают. Недостатком является высокая стоимость, поэтому такие растворы готовят собственноручно.

Берут компоненты:

  • шамотная огнеупорная глина;
  • шамотный песок;
  • вода, она должна быть мягкой, например, дождевая, в ней не допускают жирных и соленых примесей.

Глину замачивают в емкости на 2 – 3 суток так, чтобы покрыть все вещество. Перемешивают 2 – 4 раза в день, после окончания выдержки глину протирают сквозь сито с отверстиями 3 х 3 мм.

После этого вводят тонкопросеянный шамотный песок в концентрации 1:2, а воду вливают так, чтобы получить раствор в виде густой сметаны. Проверяют, положив на лопату и перевернув вертикально — при этом идеальная масса медленно сползает, и не оставляет следа на инструменте.

Правила выбора и отбраковки кирпича

Способы проверки описывают в нормативных документах, одним из которых является ГОСТ 54.02.1 – 2000 или ГОСТ 40.69 – 1969. Для проверки соответствия прочности, плотности и других показателей нужно сложное оборудование, которого у покупателя быть не может. Поэтому продавец должен предоставить качественный сертификат о пройденных испытаниях в заводских лабораторных условиях.

Шамотный кирпич: виды и технические характеристики

Для возведения конструкций, постоянно подвергающихся воздействиям высоких температур, обычный кирпич не подойдет. Для этих целей используют специальные огнеупорные кирпичи. Они бывают нескольких видов, но наибольшей популярностью пользуется шамотный кирпич. Качественные и технические характеристики шамотного кирпича позволяют использовать этот материал как в промышленных целях, так и в частном строительстве. Рассмотрим основные характеристики, присущие этому материалу, и его основные виды.

Особенности шамотного кирпича

фигурный шамотный кирпич

Фигурный огнеупорный шамотный кирпич

Шамотный кирпич, что это такое, и какие компоненты придают ему такие уникальные свойства? Эти изделия можно легко узнать даже по внешнему виду – ему присущ желтовато-песочный окрас и зернистая однородная структура.

Своим свойствами он обязан технологии производства. В процессе изготовления сырьевая смесь подвергается формовке и обжигу при повышенных температурах. На каждой из стадий специалистами строго контролируется и время обработки изделий, и показатели температуры.

Если кирпичный блок не додержать в печи, он не будет иметь достаточной прочности. Нарушение технологии легко определить даже визуально – такое изделие имеет более светлый оттенок, чем тот, что задан стандартами.

На высокие показатели огнестойкости в большей степени оказывает влияние состав шамотного кирпича. Изделия получают из особых марок глины (проще говоря – «шамота») и некоторых добавок. В качестве дополнительных компонентов, в основном, используется оксид алюминия. Он-то и придает шамотным блокам ту прочность и стойкость к агрессивным химическим воздействиям, которыми и славится материал. В зависимости от того, сколько оксида алюминия добавили в смесь, варьируется пористость готового изделия. Пористость, в свою очередь, напрямую влияет на теплопроводность шамотного кирпича.

Чем более пористый кирпичный блок, тем больше времени ему потребуется на то, чтобы разогреться, но и остывать при этом он будет гораздо медленней. Но если показатели пористости повышены, это негативно сказывается на прочности изделия – он крошится и деформируется под действием больших нагрузок.

Итак, шамотный кирпич предельно прочен, огнестоек, обладает высокой теплоемкостью и устойчив к негативным воздействиям окружающей среды. А какие недостатки ему свойственны? Выделим несколько:

  • Блоки не поддаются резке, поскольку очень прочны.
  • Изделия часто разняться по размерам (даже те, что из одной партии).
  • Материал довольно дорого стоит.

Технически характеристики шамота

характеристики шамотного кирпича

Основные характеристики шамотного кирпича

Шамотный кирпич незаменим в сфере частного строительства. Это самый оптимальный вариант при возведении печей и каминов. Выбрав качественный материал, конструкция прослужит долгие годы, не деформируясь и не изнашиваясь.

Основные характеристики огнеупорного шамотного кирпича приведем в виде таблицы:

ПоказательЗначение
Огнестойкость, °C1100-1800
Плотность, кг/м³1700–1900
Коэффициент теплопроводности, Вт/м °С0,6
Марка прочности75–250
Марка морозостойкости15–50
Пористость, %3-85

Каждый из показателей строго регламентируют госстандарты. Они определяют:

  • Размер и массу изделий.
  • Сырьевой состав (содержание оксида алюминия).
  • Конечные технологические свойства материала (марку, прочность, геометрию, пористость, огнестойкость).

Но далеко не вся продукция, представленная на современном рынке, контролируется ГОСТом – часто производители для изготовления шамотного кирпича используют собственные ТУ. Вот тут-то и бывают некоторые расхождения по ряду параметров.

Кирпичи, маркированные только буквой и сразу же цифрой, скорее всего, выпущены по ТУ.

А какую продукцию лучше покупать – выпущенную по ГОСТу или по ТУ? Если есть такая возможность, то лучше остановить свой выбор на изделиях, произведенных по государственным стандартам, поскольку, как показывает практика, такой шамотный кирпич намного лучше по качеству.

Несмотря на огромный ассортимент продукции, производители чаще выпускают шамот в виде прямоугольных блоков. Размеры шамотного кирпича по ГОСТ следующие: длина – 230 мм, ширина – 113 мм, высота – 65 мм. Именно такие параметры наиболее оптимальны для возведения кирпичной конструкции. Но поставщики сейчас предлагают своим покупателям материал и с другими геометрическими параметрами. Это вполне допустимо существующими ныне стандартами.

Помимо размера, варьируется и вес шамотного кирпича. ГОСТ устанавливает допустимую массу 1 блока в пределах 3,7 кг. Впрочем, в продаже можно найти изделия как больше, так и меньше по массе – 2,8-4,5 кг. Закупая сырье, на вес кирпича тоже стоит обратить внимание, поскольку он напрямую влияет на показатели его тепловодности.

Читайте так же:
Цвет волос красного кирпича

Чем меньше масса кирпича, тем коэффициент теплопроводности выше. Это, естественно, негативно скажется на сохранении тепла в помещениях.

Виды шамотного кирпича

формы шамотного кирпича

Разнообразие форм шамотного кирпича

Идя на встречу своим потребителям заводы-производители, предлагают им самые разные виды шамотного кирпича, отличающиеся не только по размеру и массе, но и по форме, технологии изготовления, степени пористости.

На строительном рынке сегодня можно найти шамот самой разной формы:

  • прямой,
  • клиновидный,
  • трапецеидальный,
  • арочный.

Благодаря такому разнообразию форм изделий, становится возможным возведение различных по своей конструкции сооружений.

Учитывая степень пористости материала, шамотный кирпич бывает:

  • особо плотным (пористость – менее 3 %),
  • высокоплотным (пористость – 3-10 %),
  • плотным (пористость – 10-16%),
  • уплотненным (пористость – 16-20 %),
  • среднеплотным (пористость – 20-30 %),
  • повышеннопористым (пористость – 30-45 %),
  • легковесным (пористость – 45-85 %),
  • ультралегковесным (пористость – более 85 %).

Данные свойства шамотного кирпича помогут определиться с маркой изделий при их выборе для конкретной строительной конструкции.

А по методу формования блоков, шамот подразделяется на:

  • литой из шликера,
  • формованный пластичным или полусухим методом,
  • плавленый,
  • термопластичнопрессованный,
  • горячепрессованный.

Специалисты крупных заводов активно разрабатывают новые виды изделий, улучшая технологию их изготовления и добавляя к составу различные компоненты, повышающие свойства готового материала. К примеру, есть кирпич, который выдерживает предельно низкие температуры.

Марки шамотного кирпича

На каждом огнеупорном шамотном блоке непременно стоит маркировка, по которой можно узнать основные технические характеристики и параметры материала. Сегодня шамотный кирпич выпускается разных марок. Обозначим их:

  • ША, ШБ и ШАК. Эти кирпичные блоки универсального использования пользуются наибольшей популярностью среди частных строителей. На их основе выкладывают камины и печи. Кирпичи данных марок с легкостью выдерживают воздействие температур до 1690 ˚C и славятся своей прочностью. В данном случае можно видеть идеальное соотношение цена/качество.
  • ШУС и ШВ. Теплоемкость шамотного кирпича этих марок на довольно высоком уровне, а потому они применяются в промышленной сфере – для обмуровки стен конвективных шахт и газоходов парогенераторов.
  • ПБ. Данные изделия чаще используются в бытовых целях, например, для кладки печей-барбекю.
  • ПВ. Кирпичи этой марки можно использовать при возведении дымоходов и внутренних стен каминов.
  • ШК. Изделия берутся для изготовления агрегатов по производству кокса.
  • ШЛ. Это легковесный шамотный кирпич, активно используемый сегодня для футеровки различных видов печей с температурой нагрева не более 1300 °С. Благодаря невысокому коэффициенту расширения, данный материал можно применять и для облицовки подов. Кирпич ШЛ выпускается более чем в 50 типоразмерах. Самые востребованные среди строителей подвиды легковесных блоков: ШЛ-0,4; ШЛ-0,9; ШЛ-1; ШЛ-1,3. Своим небольшим весом изделия обязаны высоким показателям пористости.
  • ШЦУ. Это двусторонние торцевые кирпичные блоки, которые применяются при кладке вращающихся печных конструкций.

Каждая марка имеет свои размеры шамотного кирпича, вес и конкретные технические характеристики. И всякая марка, к тому же, представлена целым рядом разновидностей изделий. В качестве примера возьмем марки ША и ШБ. Кирпич ША 8 содержит в своем составе больше оксида алюминия, что несколько увеличивает показатель его огнестойкости по сравнению с такого же размера блоком марки ШБ 8. Естественно, эти различия сказываются и на конечной стоимости материала.

Получается, что маркировка – это первое, на что нужно обращать внимание при покупке материала. Как же прочитать маркировку на изделии? Предположим, что на блоке значится надпись: «ША-5 СЛ:». Такое клеймо означает, что перед нами блок шамотный алюмосиликатный. Буква «А» сообщает, что кирпич изготовлен по ГОСТу и относится к классу А огнестойкости. Цифра «5» говорит о геометрических параметрах изделий, согласно стандартизованной таблице (в нашем случае это – 230*140*65 мм). А последнее сочетание букв указывает на производителя.

Вреден ли шамотный кирпич?

Среди неосведомленных людей бытует миф, будто шамотный кирпич в процессе эксплуатации может наносить вред здоровью человека. Так ли это?

Спешим вас заверить, что вредность шамотного кирпича никакими исследованиями не доказана. Материал этот изготавливается из экологически чистого материала – глины. Пусть она и имеет немного другие свойства, все же – это обыкновенная глина. И даже при воздействии предельно высоких температур шамотный кирпич не выделяет в атмосферу никаких вредных веществ. В противном случае, и глиняная посуда считалась бы опасной для жизни человека.

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.

Читайте так же:
Средство для удаления краски кирпич

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.

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.

Размер шамотного кирпича: стандарт, вес, производство, сфера применения

Также вашему вниманию предлагается таблица размеров с другими разновидностями. Список любезно позаимствован с сайта [urlspan]Размеры Инфо[/urlspan].

Теперь вы обладаете необходимой информацией о марках и размерах. А сейчас, как и было обещано во вступлении, — мы раскроем тему веса данного строительного материала.

Читайте так же:
Утеплитель для клинкерного кирпича

Вес шамотного кирпича огнеупорного

  • ШБ-8 — 4 кг (250×124×65);
  • ШБ-6 — 2,7 кг (230×114×40);
  • ШБ-5 — 3,4кг (230×144×65).

Как делают шамотный кирпич?

Внешне огнестойкие кирпичи эпохи Просвещения не отличались от тех, что были использованы повсеместно, но, в отличие от них, — могли без ущерба для себя выдержать температуру 1200°C и выше.

Нашли такое решение экспериментальным путем, но с тех далеких времен в технологии производства данного стройматериала ничего принципиально не изменилось. Просто в его составе присутствовала глина, прошедшая через процедуру обжига. Она являлась основой состава. Ее содержание в изделии могло составлять 70% или даже более.

В качестве связующего материала чаще всего использовался графит (мог быть заменен коксовым порошком). Но общий стандарт был принят только в XX веке, а точнее — в 1927 г. В качестве образца был использован кирпич немецкого производства, с размерами 250×120×65.

Шамот, — материал, используемый при производстве огнеупорных кирпичей, — образуется вследствие обжига глины при высоких температурах — 1300–1500°C. Процедура эта, как правило проходит в шахтных или вращающихся производственных печах. Словом, — задача обжига — это избавление материала от пластичности и предание ему последующей огнеупорности.

Шамот можно условно разделить на два вида — «высокоотожженный» и «низкожженный». Различия их заключаются в том, что первый тип имеет степень водопоглощения — до 10%, а второй — до 25%.

Применяются изделия из шамота для внутренней облицовки каминов, дымовых труб, печей. Также материал получил достаточно широкое распространение в архитектуре и даже скульптуре (вторая половина XX века).

По внешнему виду узнать изделие из шамота достаточно легко. Оно имеет песочно-желтый окрас и слегка зернистую структуру. Такой материал можно использовать не только с точки зрения функционализма, но и эстетики. Скажем так, по внешнему виду кирпичная кладка из огнеупорных элементов выглядит довольно презентабельно. Эти кирпичи не только выполняют свою прямую функцию — накопление, сохранение и отдача тепла без ущерба для себя и деформаций, но и предают камину привлекательный аутентичный вид. В общем, если говорить проще, — это не только функционально, но и довольно красиво. Скажем так, кладка отлично впишется в дизайн уютного интерьера.

Какими свойствами должен обладать огнеупорный кирпич? Прежде всего это — устойчивость к воздействию высоких температур, что вполне логично. Без ущерба для себя материал должен быть способным выдержать множество нагреваний и остываний. Также он должен обладать низкой способностью к проводимости тепла, чтобы сохранять тепло внутри печи и/или камина. Кроме того, у материала должна быть большая тепловая инерция, чтобы он мог медленно отдавать тепло в окружающую среду, а также — большая теплоемкость, — чтобы иметь способность к накапливанию большого количества тепла.

Рекомендуем прочитать:

Кладка шамотных кирпичей

Необходимо замочить огнеупорную глину в воде на срок до трех суток. Вода должна полностью покрыть материал, при этом ее следует помешивать хотя бы раз в десять часов.

После этой процедуры глину нужно пропустить через сито с диаметром ячеек 3×3 мм. Затем нужно подмешать песок, что также прошел процедуру просевки. Пропорции глины и песка в идеале должны быть следующими: 1:2, то есть, — одна часть глины к двум частям песка.

Эти два компонента следует тщательно перемешать, после чего — добавить воду, при этом — постоянно перемешивая состав. Вода добавляется до тех пор, пока состав не будет похож на густой майонез по консистенции. Для увеличения прочности желательно добавить соль — 150 г на ведро (10 л), цемент (не более одного мастерка) марки не ниже 150. Также можно подмешать и жидкого стекла в количестве не более 3% от общей массы.

Процесс кладки не подразумевает ничего специфичного. Просто кирпичи укладываются на раствор в перевязку. При этом в процессе сооружения кладки — необходимо контролировать ее ровность. Сначала кирпичи необходимо смочить. Затем — нанести раствор тонким слоем, как бы грунтуя поверхность. Это необходимо, чтобы раствор проник в структуру огнеупорного кирпича. При чем, наносить раствор следует как на тот кирпич, который будет уложен, так и на то место, куда он будет помещен. А уже после этого «грунтования», — нужно нанести основной слой раствора — и, наконец — уложить кирпич и пристучать его молотком сверху, да так, чтобы из щели вышли излишки скрепляющего раствора. После завершения работы кладку следует протереть влажной тряпкой, чтобы очистить от загрязнения раствором.

  1. Не более 1 мм.
  2. 2 мм.
  3. 3 мм.
  4. 4 мм и более.

Сколько стоит шамотный кирпич? Цена в среднем может варьироваться от 20 ₽ до 40 ₽ или 5–20 ₴. Во всяком случае, такие цены были в 2017 году. Но при желании можно найти дешевле иди дороже. При закупке партии примите во внимание факт, что по-настоящему качественная продукция слишком дешево стоить не может. А, как правило, этого стройматериала требуется не так много, чтобы существенно сэкономить. Потому не покупайте подозрительно дешевые стройматериалы. И это касается не только кирпичей, но и других строительных материалов.

Рекомендуем прочитать:

Логическое заключение

Из статьи вы узнали, какими размерами и весом обладает шамотный кирпич, также мы выяснили некоторые нюансы его производства, сферы применения и характеристик, которыми должно обладать шамотное изделие. Спасибо, что дочитали статью до конца, дорогой читатель. Надеюсь, она оказалась для вас полезной.

P.S. Ниже представлено видео, из которого вы получите представление о том, как клеить шамотный кирпич:

Особенности выбора и области применения шамотного кирпича

При возведении конструкций, эксплуатация которых связана с высокими температурными режимами, используются специальные огнеупорные материалы. В сегменте огнестойких материалов не последнее место занимает кирпич из шамота. Что такое шамотный кирпич и каковы его особенности расскажем в нижеизложенном материале.

Особенности и область применения

Шамотный кирпич что это такое? Визуально шамот представляет собой изделие насыщенного соломенно-желтого цвета, характерной его чертой служит плотная пористая структура.

шамотные кирпичи

Шамотный кирпич – строительный материал на 70% состоящий из огнеупорной или так называемой шамотной глины. Помимо глины, в состав блока входят специальные добавки, в большинстве случаев в роли дополнительного компонента выступает оксид алюминия. Оксид алюминия оказывает немалое влияние на технические характеристики кирпича, его прочность и стойкость к негативным химическим воздействиям.

Шамотный кирпич и составляющие

На огнеупорные свойства шамота влияет не только состав шамотного кирпича, но и технология его производства. Технологическая карта включает в себя такие этапы, как формовка сырьевого материала и дальнейший его обжиг при очень высоких температурах. В процессе производства все этапы и температурные показатели контролируются специалистами.

Читайте так же:
Теплотехнические показатели облицовочного кирпича

Огнеупорный блок из шамотной глины нашел свое применение как в промышленной сфере, так и в быту. Этот огнеупорный материал применяют при строительстве печей, каминов, футеровке топок для печи, кладке дымовых каналов.

печь барбекю из шамотного кирпича

Виды шамотного огнеупорного кирпича

Классификация строительного огнеупорного материала производится по нескольким признакам, в частности:

  • по способу формовки;
  • по форме готового изделия;
  • по степени пористости.

По способу формовки сырьевого материала выделяют следующие виды шамотного кирпича:

  • литой из шликера либо расплава;
  • формованный полусухим методом;
  • плавленый;
  • горячепрессованный;
  • термопластичнопрессованный.

В зависимости от формы готового изделия существует:

  • кирпич клиновой;
  • трапецеидальный;
  • прямой;
  • арочный.

Виды шамотного кирпича

Самым популярным является шамот прямоугольной формы, при возведении арочных конструкций незаменим кирпич клиновой.

По степени пористости:

  • особо плотный блок – зернистость не превышает 3%;
  • высокоплотный шамот – степень пористости варьируется в диапазоне от 3 до 10%;
  • плотный – зернистость составляет 10-16%;
  • уплотненный огнеупор – пористость 16-20%;
  • среднеплотный – степень зернистости от 20 до 30%;
  • шамот с повышенной пористостью – показатель пористости находится в диапазоне 30-45%;
  • шамотный кирпич легковесный – зернистость от 45 до 85%;
  • ультралегковесный – свыше 85%.

Технические характеристики

Качественные показатели шамотного огнеупорного стройматериала контролирует государственный стандарт. ГОСТом установлены:

  • состав сырьевого материала для производства шамота с указанием процентного содержания примесей;
  • теплопроводность шамотного кирпича;
  • пористость;
  • размеры шамотного кирпича;
  • геометрические параметры и прочие технические характеристики.

Сегодня на рынке строительных материалов можно встретить шамотные огнеупорные блоки, изготовленные в соответствии с ТУ производителя. Показатели таких изделий могут отличаться от норм, которые устанавливает государственный стандарт. При выборе строительного материала лучше отдать предпочтение ГОСТовскому товару, отметка ГОСТ, является гарантией качества строительного материала.

шамотный кирпич гост

Главные технические характеристики и их показатели шамота, установленные стандартом:

  • огнестойкость — 1100-1800 0 С;
  • плотность – 1700-1900 кг/м 3 ;
  • теплопроводность – 0,6 Вт/м 0 С;
  • пористость – 3-85%;
  • класс морозостойкости – от 15 до 50;
  • класс прочности – от 75 до 250.

Преимущества и недостатки стройматериала

Исходя из технических характеристик, шамотные блоки имеют следующие достоинства:

  • высокая огнестойкость;
  • высокая прочность;
  • стойкость к воздействию атмосферных негативных факторов;
  • устойчивость к деформационным явлениям;
  • большой срок эксплуатации;
  • хорошая теплоемкость.

график скоростм нагрева кирпича шамотного и керамического

Основные недостатки материала:

  • для кладки шамота требуется специальный раствор;
  • материал трудно поддается резке;
  • высокая стоимость огнеупора.

Размер и вес шамота

Вес шамотного кирпича, представленного на рынке стройматериалов, варьируется в диапазоне 2,8-6 килограмм, ГОСТ стандартом установлена допустимая масса изделия до 3,7 килограмма. Хотелось бы отметить, что в зависимости от того сколько весит шамот зависит теплопроводность материала. Чем тяжелее материал, тем дольше он сохраняет тепло.

Размер шамотного блока зависит от марки и формы изделия. Несмотря на разнообразие геометрических форм, самым популярным шамотным материалом в бытовом строительстве является прямоугольный шамотный кирпич. Размер изделия, как правило, соответствует единым стандартам. Наиболее распространенные размеры:

  • 230х114х65 мм;
  • 300х150х65 мм;
  • 250х123х65 мм.

размеры шамотного кирпича

Маркировка шамотного кирпича

Маркировка на шамотных огнеупорных кирпичах наносится на одной из граней изделия.

Маркировка состоит из буквенных и цифровых обозначений (от 5 до 47). Буквы обозначают физико-химические свойства стройматериала. Для маркировки шамота используют следующие буквенные обозначения:

  • ША, ШБ, ШАК — шамотные блоки общего назначения, характеризуются прочностью и способностью выдерживать температуру до1690 0 С. Эти марки огнеупорных кирпичей востребованы среди частных застройщиков, благодаря оптимальному соотношению качества и стоимости строительного материала;
  • ШВ, ШУС – шамот промышленного назначения, отличаются большой теплоемкостью, используется для возведения газоходов парогенераторов, облицовки ограждающих конструкций конвективных шахт;
  • ШК – кирпич используется при строительстве промышленного оборудования по производству кокса;
  • ШЛ – шамотный огнеупорный легковесный кирпич с высокой степенью пористости, широко применяется для футеровки печей, выдерживает воздействие температуры до 1300 0 С;
  • ШЦУ – двухсторонние торцевые огнеупорные блоки из шамота, нашли применение при возведении вращающихся элементов печей;
  • ПБ – шамот бытового назначения;
  • ПВ – огнеупорные изделия, используемые для строительства дымоходов, внутренней части каминов.

Маркировка шамотного кирпича

Цифры указывают на размеры кирпича в соответствии с принятым стандартом. Например, размеры ГОСТ наиболее востребованных марок кирпичей универсального назначения, в соответствии с государственным стандартом составляет:

  • кирпич шамотный ша 8 – 250х124х65 мм;
  • кирпич шамотный ша 5 – 230х114х65 мм.

Кладка шамотного кирпича

При возведении печей в быту рациональным решением станет использование кирпича ша.

Технология кладки огнеупора состоит из двух основных этапов:

  • подготовительные работы (разметка будущих стен и углов, приготовление раствора, сухая кладка);
  • кладка шамота.

Приготовление раствора

Как уже упоминалось выше, для кладки шамотного огнеупорного кирпича потребуется специальный раствор. Клеить блоки можно посредством готовой смеси, которую можно приобрести в строительном магазине либо же при помощи строительного состава, приготовленного своими руками.

готовая смесь для раствора

Для приготовления огнеупорной строительной смеси понадобятся:

  • глина огнеупорная молотая;
  • песок шамотный;
  • вода.

глина огнеупорная молотая

Процесс приготовления смеси для печной кладки:

  • залить огнеупорную глину водой и оставить на 12-72 часа, во время замачивания периодически перемешивать материал;
  • подготовленную глину перетереть через сито, использовать решето с ячейками 3х3 мм;
  • просеять песок и добавить к глине, глиняно-песочную смесь тщательно перемещать;
  • добавлять воду небольшими порциями до получения однородной сметанообразной консистенции.

Пропорциональное соотношение глины и песка составляет 1 к 2. Для улучшения качества раствора, в смесь вводят 3% жидкое стекло или соль (150 гр. на ведро).

Кладка шамота

В процессе работы с огнеупорным материалом у домашнего мастера возникает вопрос — чем пилить шамотный кирпич, чтобы он не треснул? При работе с шамотом резать материал при помощи кирки и кельмы недопустимо. Резать шамот можно используя угловую болгарку с алмазным диском, бензорез. Распилить прочный огнеупорный материал можно и на специальном станке для обработки кирпичей.

Резка шамотного кирпича

Склеивать огнеупорные блоки следует так, чтобы последующий ряд закрывал промежутки между блоками нижнего ряда. Такая технология укладки обеспечит прочность возводимой конструкции и правильность распределения нагрузки.

шамотный кирпич кладка

Важным моментом является правильная расшивка швов. Некачественная расшивка швов (излишне глубокий, полностью не заделанный шов) приведет к попаданию осадков внутрь конструкции, при понижении температуры кладка начнет трескаться. Треснувший по швам камин или печь не будет полноценно выполнять свои функции, теплоемкость конструкции значительно снизится.

В дополнение к статье советуем Вам посмотреть небольшой видеоролик о том как правильно класть огнеупорный шамотный кирпич:

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector