Что такое шамотный кирпич

Для строительства конструкций, работающих при высоких температурах, нужен огнеупорный материал. Чаще всего этих целей достигает шамотный кирпич. Этот огнеупорный материал годится для футеровки мощных паровых котлов, идет на кладку производственных печей и труб. С помощью кладки шамотного материала делают внутреннюю облицовку доменных печей и небольших вагранок.

Что такое шамотный огнеупорный кирпич

Что такое шамотный кирпич, из чего делают этот огнеупорный материал, который широко применяется в промышленности и в быту? С помощью каких добавок можно добиться такой теплопроводности шамотного кирпича? Он даже внешним видом отличается от остальных материалов своим желтовато-песочным цветом и однородной структурой. Рассмотрим некоторые технические характеристики этого изделия.

Производители изготавливают этот материал из особой белой глины. Она замешивается, формуется и обжигается в специальных печах. Каждая стадия изготовления строго контролируется по температурным условиям и по времени обжига. Свойства изделия очень зависят от этих факторов. Если сформованный блок в печи не додержать, нельзя будет достигнуть прочности изделия. В качестве добавок в огнеупорную глину обычно добавляют оксид алюминия. Именно он и придает необычные качества готовому изделию. От количества оксида алюминия зависит пористость готового изделия. А пористость оказывает влияние на теплопроводность.

Размеры блока тоже влияют на его свойства. Чем большую величину он имеет, тем нагрев будет идти дольше, а остывание будет происходить медленнее. При высоких показателях пористости готовый шамотный огнеупорный материал будет очень хрупким. Под действием нагрузок он обязательно раскрошится.

К положительным свойствам можно отнести:

• ровную структуру и цвет;
• высокую степень огнеупорности;
• прочность;
• большая теплоемкость;
• устойчивость к действию химических веществ.

Есть у него и отрицательные черты:

• изделия в силу своей прочности не поддаются резке;
• блоки даже одной партии могут иметь разные размеры;
• высокая стоимость материала;
• кладку ведут только с использованием специального раствора.

Итак, основные технические характеристики таковы:

• огнестойкость — 1100-1800 °C;
• плотность — 1700-1900 кг/м³;
• прочность (марка) — 75-250;
• морозостойкость (марка) — 15-50;
• пористость — 3-85%.

Это данные, которые предусмотрены ГОСТом. На рынок часто поступает огнеупорный материал, произведенный по собственным техническим условиям производителя — ТУ. Блок, в маркировке которого стоит какая-либо буква и сразу же за ней цифра, чаще всего выпущен по ТУ. Изделия, созданные по ГОСТу, значительно качественнее, чем изготовленные по ТУ. Поэтому приобретать лучше их.

Размеры огнеупорного шамотного блока

Ассортимент продукции на рынке широк. Размеры шамотного кирпича и его форма могут быть самыми разнообразными. Но чаще всего это обычные прямоугольники длиной 23 см. Их ширина — 11,3 см, Высота — 6,5 см. Это оптимальный размер. Но для некоторых целей выпускаются и другие формы изделий (рис. 1). Вместе с формой меняется и вес каждой единицы материала. По ГОСТу вес одного кирпича должен быть 3,7 кг. Но в продаже можно встретить изделия весом от 2,8 до 4,5 кг. При покупке стоит обратить на это свое внимание. Ведь у более легкого изделия выше коэффициент его теплопроводности. То есть, он будет нагреваться и остывать за более короткий промежуток времени.

Огнеупорный кирпич из глины по форме бывает:

• прямой (прямоугольный);
• клиновой шамотный;
• арочный;
• трапецеидальный.

Такие формы дают возможность возводить конструкции различной формы и назначения.

По степени пористости виды шамотного материала таковы:

• особо плотный огнеупорный кирпич с пористостью менее 3%;
• высокоплотный кирпич с пористостью от 3 до 10%;
• плотный, его пористость составляет от 10 до 16%;
• уплотненный, этот материал имеет от 16 до 20% плотности;
• среднеплотный, имеющий пористость от 20 до 30%;
• повышеннопористый — его пористость от 30 до 45%;
• шамотный легковесный материал с пористостью 45-85%;
• ультралегковесный — более 85%.

Работающие на крупных заводах специалисты постоянно разрабатывают новые изделия, улучшая старые и добавляя в формовочные смеси различные новые компоненты. В результате на свет появляются новые марки этого продукта, имеющие свою форму и вес кирпича.

Шамотный блок и его марки

Шамотный кирпич: что это такое в наши дни? Это универсальные блоки различной формы, которые пользуются спросом потребителей. Наиболее известные из них маркируются так: кирпич шамотный ША или ШАК, ШБ. Обозначения бывают разные. Что они значат? Рассмотрим этот вопрос подробнее:

• марки ША, ШБ, ШАК — кладка печей и каминов;
• ШУС, ШВ — применение в промышленности;
• ПБ — использование в быту;

Изделия марок ШАК, ША и ШБ легко выдерживает высокие температуры (до 1690 °C) и отличаются высокой степенью прочности. Сочетание цена/качество здесь самое идеальное. После буквенных обозначений могут стоять цифры. Например, кирпич шамотный ША 5. Цифра может быть и двухзначная. Выглядеть это может так: ША 45. Марки ШВ и ШУС предназначены для обмуровки внутренних поверхностей стен парогенераторов и конвективных шахт. ПБ годится на кладку небольших бытовых печей-барбекю.

Марка ШК используется в агрегатах, производящих кокс. Например: ШК 35. Легковесный марки ШЛ используется на производстве для футеровки печей с температурой до 1300 °C. Коэффициент расширения этого материала очень низкий, что дает возможность его применения и в бытовых печах. Этот материал выпускается разных форм, которых можно насчитать более 50. Самые распространенные из них: ШЛ-0,4; ШЛ-0,9. Большим спросом пользуются также марки ШЛ-1 и ШЛ-1,3. ШЦУ — это огнеупорные блоки, используемые в печах вращающихся конструкций.

Каждая марка представлена на рынке своими разновидностями, формами и весом. Все это сказывается на цене материала. Бытует мнение о вредности шамотного блока для человеческого здоровья. Но эта вредность не доказана никакими исследованиями. Ведь это просто обыкновенная глина. Из такой глины делается и столовая посуда, которая тоже обжигается в печах при высоких температурах.

Заключение по теме

Строительство труб, плавильных печей и других конструкций, работающих в условиях высоких температур, невозможно без использования огнеупорных материалов. Одним из них является шамотный кирпич. К нему на производстве предъявляются довольно высокие требования.

Это очень прочный материал с высокой степенью жаростойкости.

Схемы его изготовления довольно просты. Берется белая глина (шамот). Ее нужно почистить от примесей и измельчить. В глину добавляются присадки. В основном это оксид алюминия. Замешанную смесь формуют и запекают в печах при высоких температурах. Марок этого материала очень много. Размеры огнеупорного блока тоже могут быть разными. Каждая из них используется для достижения конкретных целей. Кладку шамотного кирпича ведут на особый раствор.