Огнеупорные кирпичи какие это

Огнеупорный кирпич: разновидности, характеристики

Профессионалы рекомендуют выполнять кладку из огнеупорного кирпича, используя в работе соответствующий термостойкий раствор. Производство этого материала предполагает его предварительный обжиг, а также применение особых компонентов, которые позволяют сделать кирпич максимально жароустойчивым.

Разновидности огнеупорных камней

1. Основной. Он предполагает использование известково-магнезиального состава. Применяется в сталелитейном производстве.
2. Углеродистый. Подходит в качестве основного материала для обустройства доменных сооружений.
3. Кварцевый. Его базовыми компонентами являются кварц и песчаник. Этот вид камня не выдерживает соседства с какими-либо материалами, исключение составляет лишь металл. Плохо переносит воздействие различных щелочей.
4. Глиноземный кирпич – самый распространенный вид. Диапазон температуры для его работы составляет 1000-1300 °C. Ценится за способность выдерживать перепады температур. Глиноземный огнеупорный кирпич прекрасно подходит для кладки бытовых печей и обустройства топочных камер.

Особенности

Характеристики огнеупорного кирпича разительно отличаются от тех, которыми наделены керамические или силикатные аналоги. Главный компонент огнеупорного бруска – это глина. Все остальные ингредиенты являются специальными добавками, от которых зависят качество, свойства и вид стройматериала. Но все дополнительные вещества в обязательном порядке обладают способностью сохранять изначальные свойства в условиях воздействия высокой температуры.

Огнеупорный кирпич часто используется в промышленном производстве, поэтому должен соответствовать предъявляемым требованиям к качеству и свойствам. Любое проявление дефектов приведет к сбою в работе, а значит, большим финансовым потерям.

Свойства, присущие всем видам огнеупорного кирпича:

1. Низкий уровень теплопроводности обеспечивает сохранение жара внутри конструкции отопительного оборудования.
2. Наличие тепловой инерции. Огнеупорный кирпич быстро нагревается, но при этом медленно остывает.
3. Способность противостоять горячему газу, шлаку, металлу.
4. Оптимальный уровень теплоемкости для накопления тепловой энергии и ее последующей передачи.
5. Повышенная устойчивость к высоким температурам, при этом сохраняются все характеристики материала.
6. Неизменность объемных параметров. Такой кирпич практически не подвергается усадке и росту: эти показатели сохраняются в диапазоне 0,5-1%.

Видовое разделение исходя из химических свойств

Признаками данной классификации выступают состав огнеупорного камня и задействованные вещества. Выделяют следующие три основные категории:

1. Кислая группа. Сюда включены динасовый и кварцеглинястый кирпичи, которые способны без каких-либо повреждений взаимодействовать с кислой средой.
2. Основная группа состоит из доломита, магнезита, хромомагнезита. Для них беспроблемным будет контакт со щелочной средой. Чаще всего эти кирпичи используются для возведения сооружений, в работе которых присутствуют постоянные резкие перепады температуры.
3. Нейтральная группа представлена шамотным огнеупорным, углеродистым и графитовым видами кирпича. Для них характерна устойчивость к щелочной и кислой средам.

Достоинства и недостатки

Среди положительных свойств огнеупорного материала отмечают следующее:

• сравнительно небольшой вес;
• отлично справляется с температурными перепадами;
• выдерживает воздействие агрессивных внешних факторов;
• хорошая теплоемкость и инерция, проявляющаяся в быстром нагревании и медленном остывании;
• вариации формы и размера;
• способность выдерживать температуру до 1690 °C включительно;
• привлекательный внешний вид и удовлетворение любых запросов за счет наличия разных оттенков и текстуры.

Основными недостатками являются следующие моменты:

• проблема резки и распила, так как кирпич обладает повышенными прочностными характеристиками;
• высокая стоимость.

Несколько слов необходимо сказать о глиноземном (шамотном) кирпиче. Среди других видов он обладает особой прочностью и отличается приемлемой ценой. За основу огнеупорного материала берется специальная глина алюмосиликатного типа, свойства которой усиливаются добавками порошка из графитовых и коксовых веществ.

Подробнее о свойствах шамотного кирпича читайте в этой статье.

Область применения

Отличные технические характеристики позволяют использовать огнеупорный материал как в промышленном производстве, так и в быту. Для каждой области применения существует оптимальная марка кирпича:

1. ШКУ характеризуется повышенной устойчивостью к высоким температурам, прочностными свойствами. Хорошо подходит для футеровки сталеразливочных ковшей.
2. ШПД – оптимальный вариант для доменных печей.
3. ШАВ – ваграночный вид, подходящий для сооружения горнов и чугунных отопительных устройств.
4. ША и ШБ часто применяются для частного строительства. Так, ША-5 является отличным вариантом для возведения камина или печи.

Различные размеры, а также устойчивость к воздействию внешней среды делают эти марки оптимальным вариантом для обустройства дымохода и топливника.

Они же используются и в промышленности, как химической, так и металлургической. С помощью этих материалов создаются различные установки, например, топливные камеры, котлы.

Какая бы марка ни была выбрана, кладку следует выполнять с использованием специального раствора. В рабочую смесь необходимо обязательно добавлять огнеупорную глину и истолченный кирпич. На толщину слоя влияет планируемая температурная нагрузка. Более высокие значения требуют нанесения небольшого количества раствора.

Правила выбора

Специалисты советуют обращать внимание на следующие моменты:

1. Прислушаться к звуку: если по кирпичу постучать, звук должен быть звонким, отчетливым.
2. Качество материала не зависит от его цвета. Огнеупорный брусок может иметь любой оттенок, присущий глине: песочный, бежевый, серый, желтый.
3. Кирпич жаростойкий не должен быть слишком пористым. Множество отверстий увеличивает гигроскопичность, что не приветствуется в строительстве печей. Это может вызвать разрушение материала и, как следствие, всей конструкции.
4. Исключить наличие стекловидного отблеска. Это означает, что огнеупорный кирпич перекалили.

Жаропрочный кирпич

Популярность приобретает строительство своими руками мангалов, печей или бань. В таких случаях пригодиться огнеупорный кирпич. Необходимо разбираться в базовых характеристиках материала и с техническими особенностями перед строительством. Основа изделия — шамот, который придает стойкость и прочность, при этом сам кирпич легкий. Существует широкое разнообразие блоков, которые отличаются своими функциями и свойствами.

Что собой представляет?

Жаростойкий кирпич являет собой искусственный материал, который необходим для постройки изоляторов под огонь. Иными словами, это кирпичное изделие, который добавляет в себя огнеупорные свойства. Состоит из шамотного порошка. В результате придаются материалу характеристики прочности и стойкости. Внешне изделие выглядит как кирпичный блок с зернистой основой, желто-песочного окраса.

Характеристики и свойства

Марка и размер

Распространенной формой для кирпичного блока считается прямоугольная. Распространенные марки и размеры такого кирпича представлены в таблице:

Шамотным изделием проводится отделка топочной камеры печей, каминов или мангалов. Клиновидная форма имеет свои параметры размеров и маркировку, а именно:

Вернуться к оглавлению

Свойства блока

Виды изделия

Стандартная разновидность и различия представлены в таблице:

Вернуться к оглавлению

Применение огнеупорного кирпича

Технические характеристики предоставляют возможность применять огнеупорный кирпич в бытовом строительстве, особенно легковесы. В химической и металлургической промышленности из шамотного кирпича строят котлы, топливные камеры или разнообразные установки. Полукруглый клиновидный кирпич используют при необходимости сделать арочный котел. Печки возводят, если клиновой блок будет жаропрочный. Применение зависит от выбранной марки, а именно:

• ШКУ — магнезитовый кирпич, который используют при возведении сталеразливочных ковшей.
• ШПД применяют для печной стройки.
• ШАВ подходит для горнов и чугунных строений.
• ША и ШБ используют для бытового строительства. ША-5 применяют к каминам, для печей или дымоходов.

Любая маркировка огнеупорного кирпича требует кладки с помощью специальной смеси. В кладочные материалы добавляют глину и кирпичный порошок.

Требования и состав

Производство

Во время процесса изготовления кирпичи и плиты приобретают огнеупорные свойства. Есть значимое различие производства обычного блока и жаростойкого. А также процесс зависит от главного компонента кирпича. Шамотный кирпич изготовляется следующим образом:

1. Подготавливают глину. По специфической технологии обжигают сырье.
2. Готовые глиняные бруски нагревают до 1500 °C в специальных печах.

Вернуться к оглавлению

Химический состав

В зависимости от используемых веществ при изготовлении блоков можно определить их следующее отличие:

• Кислые. Группа называется из-за стойкости блоков к кислой среде. Представлена кварцевыми и глинистыми камнями.
• Основные. Это магнезитовые блоки, способные контактировать со щелочной средой.
• Нейтральные. В группу входит огнестойкий углеродный блок. Способны быть устойчивыми к кислой и щелочной среде.

Вернуться к оглавлению

Общие требования

К жаростойким материалам предъявляют много требований. Легковесный блок не должен размягчаться, оплавляться, деформироваться и растрескиваться в условиях высоких температур. Изделия должны сохранять постоянство объема, так как изменения приведут к разрушению кладки. Кирпич пользуется спросом при стойкости к разрушающей силе шлаков и воды. Разные игровые автоматы с выводом денег на карту доступны для разных ставок. Об этом пишет автор статьи «Игровые автоматы с выводом денег». Ознакомьтесь и получайте только проверенную информацию от бывалых игроков. Никогда не спешите вносить какие-то депозиты раньше времени. Изучайте рынок и делайте выводы. Производитель должен учитывать размер, который соответствует стандартам или чертежам заказчика. В структуре не должны прослеживаться трещины, разломы или пустот, в противном случае изделие считается как неликвид. Для обустройства топочной камеры не рекомендуется использовать неликвиды. Кладка огнеупорного кирпича делается прямой методикой. Другими особенностями возведения обладают арочные строения. Для возведения печей и каминов на улице рекомендуется использовать красный огнеупорный кирпич.

Огнеупорный кирпич: распространенные марки и их характеристики

Огнеупорный кирпич относится к строительным материалам, которые эксплуатируются в высокотемпературных режимах.

В отличие от обычных изделий, огнеупорные способны выдерживать нагрев до 2000°С и более, не меняя своих эксплуатационных характеристик.

Высокую термоустойчивость обеспечивает природная глина, к которой добавляются различные минеральные присадки, использование которых позволяет получить требуемые свойства конечной продукции.

Чтобы получить огнеустойчивый материал, сырье (природная глина) обжигается в специальных высокотемпературных печах. Благодаря этому удаляется вся влага из глины, а смешанные с ней минеральные вещества спекаются.

В результате обработки теряется пластичность, приобретается высокая прочность и хорошие показатели термоустойчивости. В зависимости от состава используемого сырья и эксплуатационных характеристик есть разные марки огнеупорного кирпича.

Практическое применение

Учитывая устойчивость к высокотемпературному нагреву, значительным перепадам температуры, воздействию различных химических веществ, огнеупорные кирпичи получили большое практическое применение.

В основном их используют:

1. при создании печей и каминов;
2. для ограждения производственных установок, сильно разогревающихся и выделяющих химически-активные вещества;
3. при строительстве доменных печей;
4. при обустройстве отопительных котлов;
5. для создания топливных камер, прочее.

Широкому практическому применению способствуют преимущества огнеустойчивых изделий.

К основным из них относятся:

• низкие показатели теплопроводности, что позволяет хорошо сохранять тепло в элементах отопительного оборудования;
• высокая тепловая инерция – материал медленно нагревается и затем медленно остывает, постепенно отдавая тепловую энергию;
• устойчивость к различным горящим веществам: металлы, шлаки, газ, химически-активные вещества;
• большая теплоемкость, что позволяет накапливать большое количество тепловой энергии в небольшом объеме;
• на протяжении длительного времени не меняет свойств в условиях постоянной высокой температуры;
• отсутствуют деформации и изменения размеров под воздействием теплового излучения (максимальные изменения порядка 0,5%).

Классификация

Огнеупорный кирпич может отличаться своим составом и размерами, от чего зависит область его применения. Чтобы упростить выбор требуемых изделий под конкретную задачу, вводится соответствующая классификация.

По материалу

Основу смеси для огнеупорного кирпича составляет глина, в которую вводятся различные добавки. В зависимости от вида присадки, различают несколько разновидностей кирпича, особенности которых будут рассмотрены ниже.

Шамотный

Для производства этих изделий используется технология обжига специальной глины при высокотемпературных режимах.

Готовая продукция имеет зернистую основу и песочно-желтоватый оттенок. Изделия могут выдерживать нагревание до 1700°С, их показатель теплопроводности составляет 0,62 Вт/м°С.

Технология производства может несколько отличаться, поэтому кирпич шамотный огнеупорный может иметь разные значения плотности. Они варьируются в пределах от 1700 до 1900 кг/м 3 .

Есть изделия с минимальной плотностью – 300 кг/м 3 , и с максимальной — в 2100 кг/м 3 . Изделия с низкой плотностью имеют большую концентрацию пор, что способствует сильному водопоглощению – до 25%, у материала высокой плотности показатель поглощения влаги находится в пределах 5…6%.

Графитовый

Эти изделия производятся из графита с применением различных примесей. Отличительной особенностью является возможность выдерживать нагрев в пределах 2500…2700°С (в кислородной среде выдерживает только +300°С, поскольку выгорает).

Стройматериал устойчив к различным органическим растворителям, кислотам, щелочам. Широко используется при строительстве доменных печей.

Доломитовый

Производятся из природного минерала доломита, к которому, в качестве связывающего вещества, может добавляться жидкое стекло и другие присадки, обеспечивающие требуемые эксплуатационные свойства.

Максимальный нагрев, который способны выдерживать доломитовые огнеупорные материалы, составляет 1500…1600°С. Под нагрузкой деформация материала начинается с 1500°С.

Кварцевый

Для производства этих огнеупорных стройматериалов используется кварцевый песок или песчаник, концентрация глины минимальная – нужна как связывающее вещество.

Они способны выдерживать температуру в 1600…1750°С, при условии, что поверхность соприкасается только с отрытым огнем или чистым расплавленным металлом.

Наличие кислот, щелочей или оксидов металла приведут к разрушению. Широко используется как печной огнеупорный кирпич для сооружения печей для выплавки стали.

Корундовый

Основу этих изделий составляет материал корунд (содержание Al₂O₃ 90%). Стройматериал способен выдерживать нагревание до 1800°С, под нагрузкой деформации начинают наблюдаться при Т=1550…1600°С. Он устойчив к кислотной и шлаковой коррозии, отличается хорошей кислотной стабильностью.

Хромистый

Для производства этого типа огнеустойчивых изделий используется хромистый железняк. Он способен выдерживать нагрев до 1600°С, деформация при нагрузке начинает наблюдаться при Т=1300…1450°С.

Чтобы достичь высокой огнеупорности, к материалу могут добавляться присадки магнезита. В основном кирпичи используют для выкладывания топок и сводов в кузнечных печах.

Циркониевый

Изделия характеризуются устойчивостью к высоким температурам – до 2500°С включительно.

Отсутствует коррозия при воздействии основных и кислых шлаков, что позволяет их активно использовать для производства тиглей, в которых выполняется плавка цветных металлов.

Форма и габаритные размеры

Согласно ГОСТ, эти огнеупорные стройматериалы выпускаются в прямоугольной форме, размеры огнеупорного кирпича составляют 230х113х65 мм. Также встречаются изделия с трапециевидной и клиновой формой, а также с размерами 250х124х65 мм, 300х150х65 мм.

Масса согласно ГОСТ составляет 3,7 кг, в продаже также доступны изделия с весом от 2,8 до 4,5 кг. Чем выше вес огнеупорных кирпичей, тем дольше они могут сохранять накапливаемое тепло.

Маркировка

Согласно ГОСТ, для определения области применения огнеустойчивых стройматериалов используется буквенная маркировка:

• ША, ШБ – продукция общего предназначения;
• ШКУ – ковшовые изделия;
• ШПД – доменный кирпич для горнов;
• ШЦУ – используется в качестве облицовочного материала каминов и печей.

Особенности использования

Высокие показатели огнеустойчивости печей и каминов во многом зависят от правильного выбора растворов, используемых при кладке огнеупорного кирпича. Обычно рекомендуется использовать те смеси, которые в своем составе имеют те же компоненты, что использовались в производстве кирпича.

Перед тем, как производить кладку, важно рассчитать рабочую температуру будущей конструкции. От этого зависит толщина монтажного шва. Чем выше нагрев конструкции, тем его толщина должна быть меньше.

Заключение

Огнеустойчивые кирпичи являются оптимальным стройматериалом, когда выполняется сооружение конструкций, эксплуатируемых в условиях высокотемпературных режимов и открытого пламени.

Большой выбор изделий этого типа позволяет создавать конструкции не только разные по форме, а и по своим эксплуатационным характеристикам.

Применение только природных материалов для производства кирпичей обеспечивает безопасность людей, которые будут использовать сооружаемые конструкции.

Видео: Какой кирпич для топки лучше? Тест шамотного и красного кирпича проверка на нагрев и теплоёмкость

Кирпич шамотный огнеупорный: марки, размеры, вес, состав, кладка

Уют и комфорт любому дому придадут декоративные печи и камины. Эти элементы не только подчеркивают индивидуальность и стиль интерьера, но и способствуют созданию в помещении оптимального микроклимата. Наблюдая игру живого огня в камине, можно расслабиться и отключиться от внешнего мира с его тревогами и волнениями.

С инженерной точки зрения камины и печи представляют собой довольно сложные сооружения, устройство которых требует специальных знаний и, что не менее важно, правильного выбора строительного материала. Шамотный кирпич способен длительное время выдерживать высокие температуры, отличается прочностью и небольшим удельным весом.

В статье будут подробно рассмотрены виды и маркировка шамотного кирпича, приведены его технические характеристики, проанализированы достоинства и недостатки этого строительного материала. Помимо этого, будут выделены особенности кладки из огнеупорного кирпича.

Что такое шамотный кирпич и где его применяют?

Шамотный кирпич представляет собой штучный строительный материал, изготовленный из особых сортов огнестойкой глины с добавлением различных ингредиентов. После формовки, сырье помещают в специальные печи, где подвергают высокотемпературному обжигу. В зависимости от области применения, форма, состав и эксплуатационные характеристики шамотного кирпича могут значительно различаться.

Способность выдерживать экстремальные температуры позволяет использовать различные модификации огнеупорного кирпича в металлургии, промышленном и гражданском строительстве, а также укладке декоративных печей, каминов, мангалов и т.д. Более подробно состав, технические характеристики и применение различных марок шамотного кирпича будет рассмотрено в соответствующем разделе.

Виды и маркировка шамотного огнеупорного кирпича

Огнестойкие блоки можно классифицировать по нескольким критериям:

По методу формовки

Конструкция форм и особенности технологического процесса, предусматривают следующие виды формовки:

• литье из шликеров или расплавов;
• полусухая формовка;
• плавление;
• горячее прессование;
• термопластичное прессование.

По конфигурации блоков

Для кладки различных конструкций промышленность выпускает следующие разновидности шамотного кирпича:

• клиновидный;
• трапециевидный;
• прямоугольный (прямой);
• арочного профиля.

По химическому составу

В зависимости от используемых добавок, влияющих на термостойкость и механические свойства, и особенностей технологии производства, различают следующие модификации шамотных огнеупорных блоков:

• основной. При изготовлении таких кирпичей используется огнестойкая шамотная глина, массовая доля которой в рабочей смеси составляет 70%. В качестве наполнителя может использоваться коксовый или графитовый порошок. Материал применяется при облицовке печей, предназначенных для выплавки бессемеровской стали;
• углеродистый. Для этой модификации характерно высокое процентное содержание углерода. Основное назначение углеродистых огнеупорных блоков – футеровка доменных печей;
• кварцевый. За счет использования оксида кремния, существенно повышается жаростойкость кирпичей, однако контакт со щелочной средой приводит к интенсивному разрушению материала;
• глиноземный. В качестве специальной присадки используется окись алюминия. Глиноземный шамотный кирпич может длительное время работать при температуре от 1100 до 1300 0 С и мало восприимчив к частому перепаду температуры. Эта разновидность жаростойких блоков получила широкое распространение при укладке бытовых печей, каминов и дымоходов.

Маркировка шамотного кирпича включает в себя буквенные и цифровые обозначения, отражающие химико-физические особенности и габаритные размеры материала. Ниже приведена маркировка наиболее распространенных модификаций.

ША, ШБ, ШАК. Материалы обладают высокой прочностью и жаростойкостью (1600 – 1700 0 С), что позволяет использовать их во всех областях промышленного и гражданского строительства. В их состав входит силикат алюминия, обеспечивающий длительный срок службы и устойчивость к механическим повреждениям. Еще одним достоинством является оптимальное соотношение цена/качество.

ШВ, ШУС. Кирпич широко используется в промышленности. Высокие показатели теплоемкости позволяют применять ШВ и ШУС блоки для строительства газовых каналов парогенераторов, из таких блоков возводят ограждающие конструкции, защищающие конвективные шахты.

ШК. Эта разновидность применяется для строительства промышленных объектов, производящих кокс.

ШЛ. Для ШЛ кирпича характерна высокая пористость и небольшой удельный вес. Максимально допустимая температура, выдерживаемая блоками, составляет 1300 0 С. Основная область применения – футеровка печей.

ШЦУ. Двухсторонний торцевой кирпич. Чаще всего, из ШЦУ блоков выкладывают вращающиеся элементы печей.

ПБ. Для этой модификации характерно высокое содержание глины, что заметно снижает термостойкость блоков, однако цена изделий вполне доступна для широкого круга потребителей.

ПВ. Изделия используются для внутренней кладки печей и каминов. ПВ блоки обеспечивают длительный период эксплуатации кладки и способны работать при температуре до 1300 0 С. Область применения материала ограничивается его высокой стоимостью.

Вес и размеры шамотного кирпича

Вес встречающихся на рынке стройматериалов шамотных блоков может колебаться в пределах от 2,8 до 6 кг, что в некоторой степени противоречит требованиям соответствующих ГОСТов, согласно которым, вес одного шамотного кирпича не должен превышать 3,7 кг. Требования ТУ позволяют увеличить массу одинарного блока до 4,5 кг. Объяснить это несоответствие можно наличием в продаже нестандартных изделий, применяемых при декорировании и укладке специальных жаростойких конструкций.

Ниже приведены размеры наиболее распространенных стандартных шамотных блоков.