Производство шамотного кирпича: технология и оборудование

Производство шамотного кирпича: технология и оборудование

В настоящее время огнеупорные кирпичи получили широкое распространение, как в бытовом, так и в промышленном строительстве. В зависимости от конкретного вида

1. Виды шамотного кирпича
2. Строительный oгнeyпоpный кирпич
3. Замешивание сырьевой массы
4. Производство шамота
5. Разновидности
6. Примечания [ править| править код]
7. Параметры статьи
8. Высушивание
9. Литература [ править| править код]
10. Вредность шамота
11. Особенности укладки
12. Внимание на раствор
13. Раскладка кирпича
14. Процедура обжига

Виды шамотного кирпича

Существует всего 4 вида:

• Основной.
• Углеродистый.
• Кварцевый.
• Глиноземный.

Схема производства.

Первые 2 вида используются при изготовлении стали. Основной огнеупорный стройматериал изготавливается на известково-магнезиальной основе. В состав углеродистого кирпича входит кварц. Он может соприкасаться исключительно с огнем или металлом. Контактирование со щелочью недопустимо.

Наиболее распространен глиноземный (шамотный) кирпич. Производство огнеупорного кирпича происходит с помощью тепловой обработки смеси, состоящей из шамотного порошка и огнеупорной глины.

Строительный oгнeyпоpный кирпич

Обыкновенный “красный” (глиняный) кирпич, тpадициoнно использyeмый в строительстве на терpитopии России, нe выдepживaeт cильногo жapa. При тeмпеpaтype “белого каления” (1200 С) oн плавится, a пpи остывании кpoшитcя. Пpaвдa, в oбыкнoвеннoй комнатной печи тeмпеpaтypa не прeвышaет 800 С, и пoэтoмy пpи ее изготовлении можно обойтись без огнeyпopныx матepиaлoв. Но ecли мы учтeм высокий кoэффициeнт тeплoпpовoднoсти oгнеyпoрнoго кирпича и, соответственно, его cпocoбнocть пpeкpaснo нaкaпливaть и oтдaвaть тепло, тo oтдaдим предпочтение имeннo eмy пpи изгoтовлении каминов и печей, пpи постройке бань. Нeмaлoвaжнoe значение имeeт и кpaсивый внешний вид геометрически пpавильныx, poвныx, cвeтлo-кopичнeвыx или cоломeннo-желтых кирпичиков с коричнeвыми вкpaплениями.

В пpoмышлeннocти пpи темпepатypax дocтигaющиx 1400 С и даже 1800 С (неoбxoдимыx в мeтaллyргии, стеклоделии, oбжигe фapфopa) oгнеyпopный кирпич незаменим. Из него изгoтaвливaют своды, пол, пopoги дoмeнных и иных cпeциальныx пeчeй, в кoтoрыx в oбeднeннoй киcлoрoдoм aтмocфepe гopят нeфть, гopючиe газы, пылeвиднoe топливо.

Для того чтобы oгнeyпopныe кирпичи пpи обжиге не давали тpeщин, в иx cocтaв вводят до 70% шамота (oбoжжeнной огнеyпopнoй глины), а иногда — кoкcoвый или гpaфитовый пoрoшки либо кpупныe зepнa квapцa. Так полyчают разные cоpтa oгнeyпoрныx кирпичей, преднaзнaченные для paзныx целей. Выбоp того или инoгo copтa oпpедeляетcя не тoлькo темпepатypoй, для котоpoй oн пpеднaзнaчaетcя, но и химичecкими свoйcтвaми нaкaливaемoго вeщecтвa, а такжe cвoйствaми золы или топлива. Сyщecтвуют чeтыpе класса oгнeупоpнoгo кирпича: квapцeвый, глиноземный, основной и yглepодиcтый.

Слeдуeт отметить, что в пpoцecce строительства, пpи кладке oгнeупopныx кирпичей нeoбxoдимa oсoбeнно тщaтeльнaя их пpитиpкa, чтобы швы выxодили мaксимaльнo вoзмoжнo тонкими. Скpeпляют кирпичи pacтвopoм oгнeyпopнoй глины, в кoтopyю добавляют тoлчeный oгнеyпорный кирпич.

Квapцeвый кирпич пpименяется там, гдe стенки печей coприкасаютcя только c плaмeнeм или мeталлaми. Он нe переносит контакта со щeлoчами, известью, окислами жeлeзa. Обычно из нeгo строят своды oтpaжaтeльныx печей (нaпpимep, кaминов). В отличие oт обычного кирпича, он одноpодный, не сoдepжит пoлocтeй. Соcтoящий из чистого пecчaникa или квapцa, сцeмeнтирoвaннoгo небольшим количеством глины, после обжигания, кваpцeвый кирпич приобретает свойства, близкие к природным пecчаникaм.

Цены на двигатель АИР 80 А6 в Регионэлектросбыт, мощность 0,75 кВт, купить в Екатеринбурге. Новый трактор русич т-404. Мы продаем новый трактор русич т-404. нить сантехническая

Уже яcно из нaзвания, они coдepжат гopаздo большее количество глины. Они лучше квapцeвыx кирпичей cопpoтивляютcя действию щелoчeй, напримeр, извести. Тaкжe oни лyчшe выдеpживают быстpыe перемены тeмпеpатypы. Огнeyпоpныe кирпичи этогo клacca (иначе нaзывaeмые “шамотными”) легко изгoтовляютcя и пoтомy нaибoлeе рacпpocтpaнeны. Иcпoльзyютcя кaк материал для строительства там, где темпepатypa нe пpeвocxoдит 1000–1300° С.

Оcнoвныe кирпичи (от xимичecкoгo термина “основания”). Известково-мaгнeзиaльныe oгнecтойкиe массы нaxoдят пpимeнение в мeтaллyргии — при полyчeнии бeсceмеpoвcкoй cтали из фocфopиcтыx pyд.

Углeрoдиcтый кирпич пpимeняeтся тoлькo в ocoбыx облacтяx пpoмышленнocти. В yпpoщeнном виде, он пpeдcтaвляeт собой прессованный гpaфит или кокс, иcпoльзyeмый в доменных пeчаx.

Замешивание сырьевой массы

Шамот проходит повторную обработку до состояния порошка мельчайшей консистенции. Как правило, на заводские мощности поступает огнеупорная глина в виде нестандартных обломков. Так как, отдельные элементы имеют разную форму и размеры, их сортируют на фракции:

• Мелкие – 10 мм;
• Средние – от 100 до 500 мм;
• Крупные – более 500 мм.

Процессы дробления ведутся с применением промышленных грохотов и сепараторов. Полученные смеси дополняются оксидами алюминия и другими минеральными веществами. В период перемешивания возможно добавление различных суспензий и растворов, обладающих модифицирующими свойствами.

Производство шамота

Глиноземный кирпич производят согласно ГОСТ 390-69. Выпускают в 2 вариантах: 250*123*65 мм и 230*113*65 мм. Для него характерна мелкозернистая структура.

В составе блоков содержится 70% шамотной глины, 30% составляет коксовый и графитный порошок. Вес блока зависит от его размера и структуры, выпускается весом от 2,5 до 6 кг.

Выдерживает температуру от 1000 до 1800 градусов°С. Он совершенно не реагирует на многократные резкие температурные изменения. Именно этот вид строительного материала специалисты используют для возведения бытовых топок.

Отличительные признаки огнеупорных блоков:

1. При простукивании огнеупорный кирпич издает звонкий металлический звук.
2. Влагостойкий.
3. Песочно-желтого цвета с зернистой основой.

Заводы-изготовители делают разнообразные виды огнеупорного кирпича. Отличаются они по массе, размеру, форме, а также степени пористости и технологии производства. В продаже представлены следующие разновидности:

• прямой;
• трапецеидальный;
• арочный;
• клиновидный.

Эти разновидности шамота позволяют возводить любые по конструкции сооружения.

С учетом состава и степени пористости шамотный кирпич производится:

Сравнение огнеупорных материалов.

1. Особо плотным. Его пористость — менее 3%.
2. Высокоплотным. Пористость — от 3 до 10%.
3. Плотным. Пористость — до 16%.
4. Уплотненным. Пористость — до 20%

Эти свойства огнеупорных кирпичей помогают сделать грамотный выбор блоков для постройки.

По методу формирования подразделяют на такие виды шамотного кирпича:

1. Литой из шликера.
2. Плавленый.
3. Формованный полусухим или пластичным методом.
4. Горячепрессованный.
5. Термопластичный.

Разновидности

Шамотный кирпич классифицируют на 4 группы:

1. Основной с классическим составом.
2. Углеродистый – самый огнестойкий материал, способный выдерживать максимальный нагрев. В состав такого включают большое количество графитового кокса или измельченного графита.
3. Глиноземный имеет в составе особые породы глины;
4. Кварцевый включает в себя кварцевый песок или песчаник. Изделием выкладывают участки конструкций, соприкасающиеся с огнем. Например, внутренние стенки каминов, дымоходы, печи.

Как выбрать шамотный кирпич: размеры и формы изделий столь разнообразны, что из них можно выложить конструкцию любой формы и периметра.

Нет единственно правильных размеров огнеупорного кирпича:

• Длина может составлять 230, 250, 300, 460, 600 мм.
• Ширина – 114, 124, 150, 230;
• Высота – 40, 45, 55, 65, 75, 90 мм.

Наиболее часто применяют 230 × 114 × 65 мм и 250 × 124 × 65 мм.

Примечания [ править | править код ]

1. ↑ 1. Физические величины. Справочник. А.П. Бабичев, Н.А. Бабушкина, А.М. Братковский и др.; Под ред. И.С. Григорьева, Е.З. Мейлихова. — М.:Энергоатомиздат, 1991. — 1232 с.2. Еремкин А.И., Королева Т.И. Тепловой режим зданий: Учебное пособие. — М.: Издательство ACB, 2000 — 368 с.3. Кириллов П.Л., Богословская Г.П. Теплообмен в ядерных энергетических установках: Учебник для вузов. — М.: Энергоатомиздат, 2000. — 456 с.: ил.4. Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи.5. Франчук А.У. Таблицы теплотехнических показателей строительных материалов, М.: НИИ строительной физики, 1969 — 142 с.6. В. Блази. Справочник проектировщика. Строительная физика. М.: Техносфера, 2004.7. Строительная теплотехника СНиП II-3-79. Минстрой России — Москва 1995.8. Новиченок Н.Л., Шульман З.П. Теплофизические свойства полимеров. Минск, «Наука и техника» 1971.- 120 с.9. Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел А.С. Теплопередача. Учебник для вузов, изд. 3-е, перераб. и доп. — М.: «Энергия», 1975. — 488 с. Теплопроводность строительных материалов, их плотность и теплоемкость (неопр.) .
2. ↑ Франчук А. У. Таблицы теплотехнических показателей строительных материалов, М.: НИИ строительной физики, 1969 — 142 с.Таблицы физических величин. Справочник. Под ред. акад. И. К. Кикоина. М.: Атомиздат, 1976. — 1008 с. строительной физики, 1969 — 142 с.Казанцев Е. И. Промышленные печи. Справочное руководство для расчетов и проектирования.Михеев М. А., Михеева И. М. Основы теплопередачи. Плотность и удельная теплоемкость кирпича (неопр.) .
3. ↑ 123Ковалевский И.И. Печные работы. — М.: Высшая школа, 1983. — С. 86. — 208 с.
4. ↑ Гжельская глина // Большая энциклопедия нефти и газа

Параметры статьи

Адрес источника: http://www.cement-zavod.ru/kirpich/klin.php

постоянная ссылка на статью: http://po4itaem.ru/art/10121_stat.html

Высушивание

По окончании стадии формования минимальная прочность сырья составляет 0,05 МПа. По мере просушивания в туннельных печах влажность приравнивается к 10% с повышением механической прочности до 0,5 МПа. Будущие огнеупорные кирпичи приобретают стойкие очертания, и сразу отправляются в высокотемпературные печи. По конструкции печи могут быть полочного либо вагонного типа.

Литература [ править | править код ]

• Огнеупорный кирпич // Большая энциклопедия нефти и газа

Вредность шамота

Есть мнение, что данный вид строительного материала при его эксплуатации может нанести вред здоровью людей. Но научными исследованиями это не подтверждено. Наоборот, кирпич отличается тем, что производится из глины. А она считается экологически чистым материалом. Вредных веществ в атмосферу не выделяется.

Технология укладки блоков достаточно простая, поэтому данный строительный материал востребован владельцами частной недвижимости. Его применяют для кладки важных участков печей и каминов. Поэтому приобретать бракованный или некачественный материал нельзя.

Для возведения сооружений требуется специальный огнеупорный раствор, который должен обладать достаточной вязкостью. Для строительства дымоотводных труб блоки должны быть морозоустойчивыми.

Особенности укладки

Чтобы получить надежную огнеупорную конструкцию, необходимо соблюдать технологию кладки и знать, на что кладут шамотный кирпич.

Внимание на раствор

Для связки кирпичей в кладке используют только огнеупорные растворы. Их можно приготовить самостоятельно или приобрести готовую смесь в магазине. Её название – шамотный мертель. Сухой порошок заливают мягкой очищенной водой до образования консистенции густой сметаны. Замес производят не менее 5 минут, затем оставляют его в покое на час, затем повторяют операцию.

Допускается добавление цемента из расчета 15% от сухого шамотного вещества длят придания большей прочности будущим швам.

На что класть шамотный кирпич, если нет готовой смеси? Разумеется, собрать и приготовить раствор самостоятельно. Для этого берут каолиновую или кембрийскую голубую глину, замачивают ее на 12-36 часов, регулярно перемешивают. После берут сито с ячейкой 3 мм и пропускают размокшую массу через него. Добавляют шамотный песок в пропорции 2:1 (песок : глина). Доводят до нужной консистенции и приступают к работе.

Раскладка кирпича

Прежде, чем приступить к раскладке, размечают периметр будущей конструкции. Затем без раствора выкладывают кирпичи и оставляют зазоры. Выводят углы, при необходимости корректируют размеры изделий.

Чем резать шамотный кирпич? Для этого подойдет болгарка с алмазным диском, поскольку материал отличается высокой твердостью.

После распределения всех элементов заготовку разбирают в обратном порядке. Перед кладкой кирпичи помещают в воду на пару секунд для повышения схватываемости рабочих поверхностей и предотвращения впитывания влаги из раствора.

Процесс укладки огнеупорного камня трудоёмкий, необходимо соблюдать качественно заполнять швы при кладке, чтобы в процессе эксплуатации в них не попадала вода и мусор.

• Внешняя отделка

Процедура обжига

На этом этапе закладываются окончательные свойства изделий. От точной температуры, времени обжигания, состава газовой оболочки и скорости охлаждения напрямую зависит динамика физико-химических процессов. На стадии обжига в кирпичной массе происходят следующие изменения:

• Нагрев до 100-200о С. Происходит испарение остаточной влаги и гигроскопических скоплений;
• Нагрев до 600о С. Глинистый минерал каолинит содержит водные силикаты алюминия, поэтому при таких температурах вода в связанных соединениях испаряется без следа;
• Нагрев до 900о С. Начинается разложение карбонатных магниевых и кальциевых структур. Вещества с наличием сульфидов и углеродов подвергаются окислению;
• Нагревание до 1000о С. Сырьевые заготовки спекаются;
• Режим до 1400о С. Он сохраняется на протяжении 6 часов до полной готовности.

Здесь важно выдержать точные сроки обжига. В противном случае материал потеряет свои огнеупорные свойства.

По завершении этого этапа наступает черед охлаждения. Со скоростью примерно 30-40 секунд в час температурный режим постепенно снижается до значений в 900о С. Остывание сопровождается уменьшением объема кирпичных формованных изделий. После полного остывания огнеупоры готовы к упаковыванию и транспортировке на место хранения, продажи или строительства.