Кирпич шамотный огнеупорный тех характеристики

Производство кирпича огнеупорного шамотного, вес и другие характеристики по ГОСТ

ГОСТ кирпич огнеупорный шамотный: производство, таблица размеров, вес и другие характеристики изделий

Кирпич был изобретен человечеством в незапамятные времена и до сей поры является одним из самых востребованных и популярных строительных материалов. Благодаря своим достоинствам он используется во многих сферах строительства.

Отдельно стоит упомянуть специальный огнеупорный кирпич, незаменимый для обустройства промышленных и домашних печей, каминов, барбекю и т.п. Он бывает основным, кварцевым, углеродистым и шамотным. Изготовление и характеристики последнего, которые указаны в ГОСТ 8691-2018, мы рассмотрим в этой статье.

Параметры

Шамотный кирпич изготавливается по стандарту и имеет такие размеры (в мм):

Кроме стандартного прямоугольного параллелепипеда шамотные изделия могут выпускаться и в других формах: клиновидной, трапециевидной и фигурной.

Вес изделий колеблется в зависимости от размеров в диапазоне от 2,8 до 3,7 кг.

Кирпич обладает такими замечательными характеристиками:

• • огнеупорность от 1100 до 1800 °C;
• • плотность 1700–1900 кг/см2;
• • Теплопроводность – 0,6 Вт/м °С;
• • морозостойкость – от 15 до 50 циклов заморозки и оттаивания;
• • пористость от 3 до 85%.

Некоторые производители вместо ГОСТов используют ТУ, поэтому стоит обратить пристальное внимание на маркировку изделия. Следует иметь в виду, что продукция, изготовленная по ТУ, может отличаться по размерам, весу и характеристикам.

Изготовление

Производство огнеупорного кирпича кардинально отличается от другой продукции этого вида. Важнейшее отличие играет материалы, которые применяются в качестве сырья. Все компоненты, которые используются, должны иметь огнеупорность не менее 1580 °С. Это графит, кварц, шамотный порошок, кокс.

Изготовление шамотного кирпича состоит из нескольких этапов:

1. • Подготовка. На этой фазе осуществляется дробление и смешивание компонентов. Самой главной составной частью является шамотный порошок, содержание которого в смеси может достигать 70%. Перемалывание ингредиентов происходит в специальных механизмах с набором сит. Далее их смешивают и добавляют различные жидкие добавки.
2. • Формовка. Может применяться метод прессования полусухого либо пластического формирования. Для получения изделий заданных размеров подготовленную смесь направляют в формы. Внутри они обрабатываются специальными маслами или другими растворами, это нужно для того, чтобы обжиг проходил равномерно, и не было пережога кирпичей.
3. • Обжиг. Важнейший процесс, от которого зависит огнеупорность кирпича.

На нем стоит остановится более подробно, так как он во многом отличается от обжиг других видов кирпичей. И происходит в несколько этапов:

• • температура в печи подымается до 200 °С в это время испаряется лишняя влага. Для того, чтобы не произошла деформация изделия, температуру нужно подымать на 15–20°С в час;
• • далее постепенно происходит, в режиме 45–50°С в час, поднимают температуру до 400°С. Это и нужно для распада органических соединений и контроля усадки;
• • нагрев от 400 до 1400°С происходит со скоростью 80°С в час. За это время все органические компоненты выгорают и получается огнеупорный кирпич. Последний этап довольно длительный и может продолжаться около 6 часов.

1. • остывание. Этот процесс тоже происходит постепенно, чтобы кирпич не потрескался. Для начала температура с помощью мощнейших вентиляторов снижается до 800–1000 °С. Скорость падения температуры составляет до 45°С в час.

Большое значение для качества кирпича имеет соблюдение технологии производства согласно ГОСТ 390-2018. Малейшее несоблюдение требований нарушит свойства изделия.

Огнеупорный кирпич – технические характеристики, применение

Введение

Те, кто уже приобретал строительный кирпич, чтобы построить своими руками сооружение из него (дом, гараж, забор) имеют представление о классификации этого стройматериала (силикатные, керамические). Они знают, что например, из себя представляет двойной силикатный кирпич М 150 согласно стандартам.

Фото: самый востребованный огнеупорный материал – шамотный

Могут сказать, что раз он двойной, то его геометрические размеры – 250 мм х 120 мм х 138 мм. А марка – «М 150» является его показателем прочности и указывает, что этот стройматериал из силиката выдержит нагрузку в 150 кг на 1 см2.

Свойства, характеристики и типоразмеры

Но, не очень многие сами занимались возведением печей, каминов, других очагов, где необходимо применение огнеупорных стройматериалов. А характеристики, размеры огнеупорного кирпича, его обозначения другие, чем применяются для стандартизации силикатных, керамических строительных материалов (читайте также статью Огнеупорный кирпич: общая информация).

Стандарты, нормативные документы

Все, кого интересует более полная информация по теме, стандарты об огнеупорных материалах, применяемые человеком в строительстве (кладке печей, каминов) сегодня, могут ознакомиться со следующими нормативными документами:

• ГОСТ 8691 – 73 «Изделия огнеупорные общего назначения».
• ГОСТ 24704 – 81 «Изделия огнеупорные корундовые и высокоглиноземистые».
• ГОСТ 390 – 96 «Изделия огнеупорные шамотные и полукислые общего назначения и массового производства».
• ГОСТ 24704 – 94 «Изделия огнеупорные корундовые и высокоглиноземистые».
• ГОСТ 4157 – 79 «Изделия огнеупорные динасовые».
• ГОСТ 5040 – 96 «Изделия огнеупорные и высокоогнеупорные легковесные теплоизоляционные».
• ГОСТ 21436 – 75 «Изделия огнеупорные и высокоогнеупорные, для футеровки вращающихся печей».
• ГОСТ 6137 – 97 «Мертели огнеупорные алюмосиликатные».
• ГОСТ 969 – 91 «Цементы глиноземистые и высокоглиноземистые».

Огнеупорные кирпичи

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

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

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

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

Многообразие огнеупорных конструкций и элементов

Виды огнестойких строительных материалов

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

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

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

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

Состав и области применения огнеупоров

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

Кварцевый

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

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

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

Характер термической обработки

При производстве шамотного материала по способу обработки различают изделия:

• безобжиговые;
• обожженные;
• плавленолитые.

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

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

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

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

Таблица: Предельные температуры применения шамотных изделий

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

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

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

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

Шамотные огнеупоры

Огнеупорные материалы шамотные (огнеупоры) — это материалы, изготавливаемые на основе минерального сырья (шамота) и отличающиеся способностью сохранять без существенных нарушений свои функциональные свойства в разнообразных условиях службы при высоких температурах. Применяются шамотные огнеупоры для проведения металлургических процессов (плавка, отжиг, обжиг, испарение и дистилляция), конструирования печей, высокотемпературных агрегатов (реакторы, двигатели, конструкционные элементы и др). Огнеупоры шамотные бывшие в употреблении называются огнеупорным ломом и используются в переработке.

Большинство огнеупорных шамотных изделий выпускают в виде простых изделий типа прямоугольного параллелепипеда массой в несколько килограммов. Это универсальная форма для выполнения футеровкиразличной конфигурации. На сегодня в огнеупорной промышленности происходит уменьшение выпуска огнеупоров в виде простых изделий и соответствующее увеличение производства огнеупорных бетонов и масс.

Огнеупорные шамотные материалы отличаются повышенной прочностью при высоких температурах, химической инертностью. По составу огнеупорные материалы это керамические смеси тугоплавких оксидов, силикатов, карбидов, нитридов, боридов. В качестве огнеупорного материала применяется углерод (кокс, графит). В основном это неметаллические материалы, обладающие огнеупорностью не ниже 1580°C, применяются практически везде где требуется ведение какого-либо процесса при высоких температурах.

Огнеупорный кирпич, выдерживающий температуру до 1600ºС. Наиболее часто встречающийся огнеупорный кирпич, изготовленный путем обжига в который входит шамотный порошок и специальная размолотая огнеупорная глина, огнеупорная масса, при высоких температурах.

Однако, если он будет передержан, то может покрыться стекловидной пленкой. Это, несомненно, придаст ему прочности, но использовать его для печей и каминов не стоит.

Шамотный кирпич не только устойчив к высоким температурам (способен выдержать температуру 1400-1800ºС), к воздействию химических веществ (щелочей, извести), но и прекрасно проводит тепло, быстро прогревая помещение.

В зависимости от физико-химического состава и температуры применения и полукислые изделия подразделяют на марки ШАК, ША, ШБ, ШВ, ШУС, ПБ, ПВ. Температура применения изделий приведена в таблице:

Следует отметить, что огнеупорный кирпич изготавливается не только прямоугольной формы, имеются также и другие форматы таких кирпичей (см.табл.) – н-р, клиновидные, используемые при кладке арок и сводов разного радиуса кривизны.

Цены на шамотный кирпич

*при заказе от 5000 штук

Размеры шамотных кирпичей

Технические характеристики и области применения огнеупорного кирпича

Те, кто уже сталкивался со строительством и раз в жизни приобретал кирпич для возведения дома, гаража или простого забора, имеют хотя бы общее представление о данном материале, его классификации и особенностях того или иного типа стройматериала. Но если постройки из обычного силикатного или керамического кирпича возводили многие, то кирпич огнеупорный, технические характеристики которого заметно отличаются от обычного материала, знаком лишь тем, кто брался за возведение камина, печи или иных изделий, которые связаны с высоким уровнем нагрева или открытым пламенем.

Виды кирпича и его назначение.

Все дело в том, что характеристики, габариты и основные свойства огнеупорного материала заметно отличаются от таких же параметров простого строительного кирпича, силикатного или керамического.

Нормативная документация

На сегодня, для того чтобы пополнить багаж знаний в области огнеупорных материалов, узнать все об их характеристиках и стандартных свойствах, достаточно просто ознакомиться с соответствующей нормативной документацией.

Наименование документа Порядковый номер ГОСТа Год выпуска Огнеупоры общего применения 8691 1973 Высокоглиноземистые и корундовые изделия 247004 1981 Полукислые и шамотные изделия 390 1996 Высокоглиноземистые и корундовые кирпичи 24704 1994 Изделия для строительства футеровки вращающихся печей 21436 1975 Вернуться к оглавлению

Огнеупорный кирпич: основные технические характеристики

Таблица сравнения огнеупорных материалов.

Простой кирпич строительный это материал, представленный на рынке в двух основных видах в зависимости от области и целей его использования. Это такие виды, как:

1. Силикатный строительный материал, созданный на основе извести и песка с добавлением иных добавок, придающих материалу различные свойства.
2. Керамический кирпич создается из глины различных сортов.

Несмотря на то что данные материалы применяются в большинстве ситуаций, существуют и такие области строительства, в которых такой кирпич применять нецелесообразно. Именно такой областью строительства является возведение высокотемпературных печей, используемых в металлургии, промышленном стекловарении и т. д. Самый простой, знакомый каждому красный кирпич из глины выдержит недолго, если будет эксплуатироваться в подобных условиях.

При долговременном воздействии открытого пламени и высокой температуры такой материал просто расплавится, а в после остывания начнет растрескиваться и буквально крошиться в руках. Многие удивятся, приведя в пример бани, сауны, домашние печи и камины, построенные с применением этого материала. Для бытового использования так называемый красный кирпич вполне подходит, но его технические характеристики не предусматривают эксплуатации в условиях не более 800° С.

Существующие виды огнестойких материалов для строительства

Производственные печи и домны, в которых выдуваются изделия из стекла, обжигается фарфоровая продукция, плавится металл, это строительные элементы, для создания которых используют максимально термостойкий материал.

Схема производства огнеупорных кирпичей.

Так, к примеру, кирпич, соответствующий параметрам, описанным в ГОСТе под номером 8691 от 1973 г. способен эксплуатироваться при температуре более 1000° С.

Огнеупорные материалы выпускаются в разных видах с различным набором характеристик, а соответственно, и область их применения также может быть очень разнообразной. По показателям такого набора характеристик, как химический состав, физические свойства, метод производства материала и диапазон рабочих температур, огнеупорные строительные кирпичи можно разделить на следующие группы:

• основные,
• глиноземные,
• кварцевые,
• углеродистые.

Химический состав и области использования различного типа огнеупоров

Технические характеристики материала, такие, как химический состав, физические показатели, вид и особенности используемого топлива, характеристики золы, способность беспрепятственно контактировать с материалами иного типа, все это определяет диапазон рабочих температур и характер среды, в которой может без проблем эксплуатироваться тот или иной огнестойкий строительный материал. Именно такие характеристики и являются основополагающими в выборе изделий для использования в разнообразных промышленных областях или бытовой деятельности человека.

Среди всего разнообразия огнеупоров можно выделить следующие основные его виды:

Кварцевый. Изделия такого типа создаются из песчаника или кварца, в которые во время производства добавляется небольшое количество глины. В итоге после термической обработки получается материал, лишенный полостей или пустот и обладающий полнотельной структурой.

Шамотный кирпич способен выдержать высокие перепады температур, а также воздействие извести и щелочи.

В печных топках данный материл занимает положение в тех местах, где он будет контактировать с открытым пламенем. Его применяют для кладки отражательных сводов печей и топливников каминов. Кварцевый кирпич способен очень долгое время не остывать и тем самым хранить необходимое тепло, поддерживая температурный режим. Важно знать о том, что такие изделия следует ограждать от контакта с щелочными растворами, известью или окислами металла, которые оказывают на него губительное воздействие.

Углеродистый. Такие изделия представляют собой графит или кокс в сильно спрессованном виде. Описание данного материала указывает на то, что он обладает наивысшими показателями стойкости и прочности. Применение его достаточно узкое. Углеродистый материал используется в промышленности при возведении доменных промышленных печей.

Основной. Широкое применение нашел данный материал в производственных процессах, напрямую связанных с фосфористыми типами руды или с бессемеровской сталью. Данная область применения доступна такому материалу благодаря присутствию в его составе известково-магнезиальной составляющей.

Глиноземный (шамотный). Само название данного кирпича указывает на то, что основным ингредиентом для его изготовления является глина, которая составляет более 65% всего состава. Характеристики данного материала позволяют ему стойко выдерживать щелочные воздействия и известковые, а также легко выдерживают резкие перепады температурного режима. Кроме того, популярность данного материала обуславливают простота его изготовления и сравнительно низкая цена.

Широкое применение данный огнеупор нашел в строительстве печных ядер, в которых в процессе работы может быть сохранена температура до 1300° С. Маркируются такие изделия заглавной буквой Ш, а цифры после нее указывают на габариты кирпича.

Производство огнеупоров

Огнеупорный кирпич используется для строительства печей, каминов, топок, а также других конструкций, подвергающихся высокому нагреву.

Изготовление огнеупорных материалов это процесс, во время которого они и наделяются своими свойствами. Значит, процесс этот кардинально должен отличаться от производственного процесса, во время которого изготавливается, к примеру, обычный или поризованный кирпич для строительных целей. Для примера будет рассмотрен процесс изготовления шамотного материала:

1. Для начала глину, необходимую для данного процесса, подготавливают. Подготовка заключается в обжиге сырья, который производится согласно специальной технологии. В процессе такого обжига глина лишается всех водных соединений и теряет свою пластичность, для того чтобы глиняную массу наделить характеристиками спекаемости.
2. Производственный процесс для материала такого вида кроется в долговременном обжиге готовых брусков глиняной массы в специализированных печах вращающегося или шахтного типа. Обжиг производится при температуре не менее 1500° С.

В зависимости от того, какая технология обжига была применена, в итоге получаются высоко жженные кирпичи и низко жженные. Разница данных типов изделий кроется в их возможности поглощать влагу.

Утилизация и ее особенности

Если говорить об изготовлении того или иного материала, нельзя умолчать о том, как его утилизировать.

В случае с огнеупорами ничего утилизировать не надо.

Все отходы такого производства могут быть использованы для повторного производства. У строителей даже существует такое понятие, как «огнеупорный лом». Так, к примеру, лом шамотного кирпича именуется магнезиальным, а кроме него, существуют алюмосиликатный, углеродосодержащий и динасовый ломы. Каждый из представленных видов отходов используется в производстве как вторсырье.

Подобное повторное использование отходов позволяет сделать стоимость огнеупоров более низкой благодаря тому, что расход глины для создания подобных материалов значительно минимизируется. Это сокращает и количество электроэнергии, расходуемой на производственный процесс.

В современном производстве повторное использование отходов распространено настолько, насколько это возможно. Основным препятствием для широкого распространения является качество изделий, потому что использование лома в производственном процессе способно снизить качество итогового изделия.

Даже те мастера, которые имеют опыт и наработанные навыки в кладке строительного кирпича при возведении печи, каминов или иных изделий из огнеупорного материала, непременно должны обратиться к профессионалам в этой области для получения консультации. Инструкция и практические советы опытного мастера позволят создать качественное изделие, которое прослужит далеко не один десяток лет.

Еще больше облегчить процесс может покупка готового набора порядной раскладки для стандартных изделий. Используя такую раскладку, можно не ломать голову над подбором огнеупоров по размеру и форме, которых может быть множество.