Строительство дымовых труб, промышленных печей, каминов и прочих каменных конструкций, работающих под действием высоких температур, происходит с использованием специальных материалов. Применение в подобных строениях обычного керамического или силикатного камня недопустимо, поскольку есть вероятность его разрушения. Специалистами используется огнеупорный кирпич, кладка которого происходит с применением таких же термоустойчивых растворов. Жаростойкость материала достигается за счет обжига и использования специальных компонентов при производстве камня.
Характеристики
Кирпич огнеупорный характеристики имеет отличительные от обычного искусственного керамического или силикатного камня. Составной частью материала выступает белая глина, а от примесей зависят свойства и виды кирпича. Однако все они имеют одну категорию – огнеупоры, то есть способность сохранять свои первоначальные характеристики при воздействии на них высоких температур, которые превышают 1580 градусов.
Применяют их в основном в промышленности, поэтому к производству огнеупоров предъявляются высокие требования. Поскольку любой отказ в эксплуатации таких материалов чреват большими потерями, причем не только временными, но и финансовыми. Главное - они обеспечивают безопасность. Огнеупорный кирпич является изолирующим огонь материалом.
Общие характеристики устойчивых к огню искусственных камней:
- Низкая теплопроводность – возможность сохранять жар внутри тепловых агрегатов.
- Жаростойкость – сохранение прочности кирпича при воздействии температуры свыше 1580 градусов.
- Тепловая инерция – способность огнеупорного материала медленно остывать и быстро нагреваться.
- Теплоемкость – характеристика, обеспечивающая накопление кирпичом тепла для дальнейшей отдачи.
- Химическая стойкость к воздействию горячих газов, шлака, металла.
- Постоянство объема, то есть характеристика огнеупорных камней не поддаваться усадке или росту в пределах от 0,5% до 1%.
Применение
Кирпич огнеупорный, характеристики которого отличны от обычных кладочных материалов, нашел свое применение в строительстве тепловых агрегатов. В металлургической промышленности для плавления железа, никеля, меди необходима температура выше 1500 градусов, поэтому печи на таком производстве выложены исключительно из доломитового, динасового, хромомагнезитового кирпича. Динасовый камень используют для арок и футеровки печей, работающих с кислыми веществами. Он при температуре расширяется, а вот магнезитовый огнеупор сжимается, поэтому арка с применением последнего может обрушиться. То есть каждый вид такой категории кирпича имеет разные свойства и способы использования.
В неметаллургической промышленности огнеупорный камень используется для кладки оборудования химического производства, коммунальных котельных, обжиговых печей кокса; агрегатов стекловаренных заводов.
Виды
Огнеупорный кирпич бывает в четырех исполнениях. Углеродистый тип изготавливают из каменноугольной смолы с добавлением коксового/антрацитового порошка. Такой материал термостойкий и шлакоустойчивый. Как правило, используется в конструкциях доменных печей. Однако для его предохранения выкладывается еще слой шамотных изделий. Динасовый (кварцевый) камень производят из кварцевого порошка и известкового молока. Огнеупорность такого материала составляет 1730 градусов, и используется кирпич для кладки оборудования, контактирующего с кислыми средами.
Магнезитовый, хромитовый, хромо-магнезитовый кирпич изготавливается из обожжённых минералов. Также существуют карборундовые и графитовые изделия. Огнеупорность таких видов – от 1500 до 2000 градусов.
К глиноземистому виду относится популярный в промышленности материал – кирпич шамотный огнеупорный. В его составе более 30% оксида алюминия (глинозема) и обязательное наличие специальной глины, стойкой к температурам. Огнеупорность – до 1400 градусов.
Классификация по химическим свойствам
В зависимости от состава основных компонентов искусственные камни можно разделить на 3 группы: нейтральные, основные и кислые.
К кислой группе каменных материалов относятся динасовый и кварцеглинястый кирпич. Они без ущерба себе взаимодействуют с кислыми средами.
С щелочной средой беспроблемно контактируют основные огнеупоры из доломита, магнезита, хромомагнезита. Используются они для кладки тепловых агрегатов, требующих в своей работе резкого изменения температур.
К нейтральной группе по химической совместимости относится кирпич шамотный огнеупорный, углеродистый и графитовый каменный материал. Они стойки и к щелочным, и к кислым средам.
Размеры изделий
Объединить все виды огнеупорных кирпичей под одним универсальным размером невозможно. Каждому типу изделия соответствует свой ГОСТ, по требованиям которого изготавливается стройматериал и где определены основные его параметры. Плюс ко всему, размеры огнеупорного кирпича зависят от формы, которая не всегда прямоугольная. Это связано со сложным конструктивным исполнением теплового агрегата, требующего наличия арок, сводов.
Например, размеры прямоугольных одинарных изделий начинаются с 230х65х65 мм и заканчиваются параметрами в 345х150х75 мм. Все размеры прямоугольных, клиновидных, подвесных и прочих огнеупорных изделий можно посмотреть в ГОСТе 8691-73.
Маркировка
Для ответа на вопрос о том, какой приобретать огнеупорный кирпич для печи, цена которого напрямую зависит от показателей материала, необходимо знать основную маркировку изделия. Каждый блок имеет условные обозначения. Первая буква обозначает наименование и вид изделия. Так, если в маркировке стоит буква «Ш», то этот огнеупор относится к группе шамотных камней; «Д» – динасовых, «М» –муллитовых.
Вторая буква определяет максимальную температуру применения материала. Пример для шамотных камней:
- ША, ШАК – 1400 градусов.
- ШБ – 1350 градусов.
- ШУС, ШВ – 1250 градусов.
- ПБ (полукислый тип) – 1350 градусов.
- ПВ – 1250 градусов.
Размеры огнеупорного кирпича идентифицируются по цифре, которой предшествуют две первые буквы марки изделия. Например, огнеупор ША-5 имеет параметры 230х114х65 мм, а ША-8 – 250х124х65. ШБ-22 характеризует изделие по форме клина торцового (трапеция), размеры такого материала – 230х114х65х55 мм. После цифры в маркировке следуют буквы, которые являются аббревиатурой завода-изготовителя.
Стоимость
Для возведения каминов, барбекю, печей используется огнеупорный кирпич. Цена материала зависит от марки, размеров, конструктивных особенностей и производителя. Для сравнения цен на октябрь 2015 года по Украине и России было выбрано 4 вида популярного шамотного кирпича. При заказе поддона насчитывается 350-360 штук кирпича. Стоимость указана за 1 шт.
- Прямоугольной формы изделие ША-5 в России оценено в 39,9 рубля.
- Аналогичный предыдущему огнеупору, ША-8, отличающийся чуть большими размерами, стоит 47,9 рубля.
- ША-22 (клин торцевой): цена в России – 49 рублей.
- ША-45 (клин торцевой): стоимость изделия в России – 41,2 рубля.
Какой выбрать огнеупорный кирпич для печи?
При сооружении печных устройств можно использовать красный кирпич нормального обжига, стандартные размеры которого – 250х120х65 мм. Он должен иметь четкие грани, без сколов, ровные кромки и прямые углы. Иначе кладка будет непрочной. При изломе кирпич должен иметь однородное строение, то есть быть внутри без трещин, пустот и прослоек.
Железняк – сорт пережжённого кирпича можно применять только для устройства печных фундаментов, поскольку он тяжело связывается с раствором. Недожженный (алый) искусственный камень, силикатный, дырчатый и пустотелый кирпич использовать для кладки печей и дымоходов не разрешается.
Огнеупорный кирпич для печи, цена которого в несколько раз выше красного керамического камня, необходим для футеровки тепловых агрегатов. То есть для создания защитной оболочки используется огнеупор, которым обкладывают топку. Благодаря чему, создаваемый внутри тепловой поток, не разрушает основные стенки печи.
Растворы
Огнеупорный кирпич для печи должен быть уложен в конструкцию с применением однородного раствора, который бы прочно скреплял кладку и затвердевал в положенные сроки. Для бытовых печей применяется глиняный раствор, готовящейся, в зависимости от жирности глины, с добавлением песка в пропорциях 1:1 или 1:2. Годным считается приготовленный раствор, если скатанный из него шарик при высыхании не трескается по контуру, а при броске на пол не рассыпается. Если избыток песка, тогда шарик разваливается, трещины дает наличие большой доли глины в растворе.
При кладке промышленного оборудования огнеупорный кирпич скрепляется между собой с помощью мертелей - это известковые растворы, предназначенные для связывания огнеупорных изделий.
Для кладки фундаментов печных рекомендуется готовить известковые растворы в пропорции 1:2 – 1:4. Цементные смеси используют для возведения фундаментов тепловых агрегатов, подверженных влиянию воды, например, грунтовых вод.
Категория кладки
При возведении, ремонте тепловых агрегатов кладка огнеупорного кирпича происходит по следующим требованиям, которые определяют ее категорию:
- Максимальной толщине швов от 0,5 до 1 мм соответствует особо тщательная кладка 1 категории.
- Швы размером 1-2 мм между кирпичами принадлежат ко 2 категории.
- Стандартная (обыкновенная) кладка характеризуется толщиной швов до 3 мм.
- Наличие раствора между кирпичами свыше 3 мм соответствует простой огнеупорной кладке.
Классы, марки огнеупоров, категория кладки – вся эта информация должна быть прописана в рабочей документации. Если таковая отсутствует, тогда толщина швов для разных конструктивных элементов определяется исходя из специальных таблиц.
