Кирпич, выдерживающий длительный прямой контакт с огнем стали известны в России приблизительно в середине XVII века и с того времени продолжают совершенствоваться. В настоящее время благодаря увеличению потребительских характеристик огнеупорный кирпич стал популярен в частном строительстве. Это связано с тем, что обыкновенный «красный» кирпич не выдерживает очень высоких температур. При раскаливании «добела» (около 1200 ºС) кирпич плавится, а при остывании крошится. В обыкновенных домашних печах температура не превышает 800 ºС, поэтому при их изготовлении часто обходятся и без огнеупорных изделий. Внешне схожие со своими строительными собратьями огнеупорные кирпичи предназначены, в основном, для использования в условиях высоких температур и разъедающего воздействия шлаков, происходящих в печах.
Огнеупорными называются материалы, без потерь работающие при высоких (более 1000 ºС) .Их этого кирпича (а правильное название «огнеупорное изделия») возводят функционирующие в условиях высоких температур промышленные печи, дымовые трубы, укладываемые на огнеупорном растворе. Применение таких материалов просто незаменимо в промышленности - металлургической, фарфоровой, стеклодувной. Из кирпича выкладывают своды, под, пороги доменных и других индустриальных печей, в которых сгорает нефть, горючие газы и другое топливо. И если раньше применение огнеупоров происходило только в промышленности, из-за недоступности изделий рядовым потребителям, то сегодня огнеупорный кирпич все чаще можно встретить в частных постройках.
Все больше людей учитывают теплопроводность огнеупорного кирпича и, а значит, его способность прекрасно накапливать и отдавать тепло, и отдают предпочтение огнеупорному кирпичу при обустройстве каминов и печей в банях.
Характеристики огнеупорного кирпича
Наряду со строительным кирпичом, огнеупоры имеют идентичные критерии эксплуатационных характеристик. Механическая прочность огнеупорных изделий также определяется в кгс/см2, которую выдерживает образец при сжатии в обычных температурных условиях. Важно учитывать — в обычных температурных условиях, то есть при температуре в 1500 градусов Цельсия прочностные характеристики искажаются.
Предел прочности на сжатие огнеупоров обусловлен их структурой. Чем выше плотность, мелкозернистость и однородность структуры огнеупорных изделий, тем выше их механическая прочность и меньше в них будет образовываться трещин.
В условиях промышленной службы печей огнеупорные кирпичи обязаны иметь возможно меньшую теплопроводность, так как они являются изоляцией, препятствующей передаче тепла из рабочего пространства печей в окружающую атмосферу в целях экономии топлива. А в некоторых случаях от огнеупорных изделий требуется совершенно обратное — проводить максимум жара, например, для расплавления стекломассы, металла или нагревания воздуха. Поэтому при выборе кирпича их характеристики и состав изучаются очень подробно.
Аккуратный геометричный внешний вид, белых, светло-коричневых, красноватых или желтых с вкраплениями кирпичиков подкупает своей природной красотой. Поверхность кирпича гладкая, ровная выгодно смотрится в любых декорациях. Швы между такими кирпичами стараются делать максимально тонкими, поэтому кладка издалека выглядит идеально ровной. Шамотный кирпич вносит в интерьер некую нотку домашнего уюта. Но нередко предпочитают более изящные украшения, в этом случае кладка огнеупорного кирпича украшается огнеупорной плиткой или изразцами.
Виды огнеупорного кирпича
Выбор огнеупорного кирпича зависит не только от предполагаемой температуры эксплуатации, но и от химических свойств накаливаемых веществ и топлива. Чтобы избежать растрескивания огнеупорного кирпича при обжиге, в шихту вводят до 70% обожженой огнеупорной глины (шамота), коксовый, графитовый порошок или крупные кварцевые зерна. Точнее, шамот это глина, обожженная до температуры, при которой она теряет пластические свойства. По такой технологии выпускается шамотный кирпич. Также, благодаря добавкам получают другие вида огнеупорных кирпичей, отличающиеся по своим целям.
Таким образом можно выделить четыре основных класса огнеупорного кирпича, среди которых наибольшим спросом пользуется шамотный кирпич. Остальные три вида кирпича - «основной», кварцевый и углеродистый кирпич используются точечно.
Основной печной кирпич (он же магнезитовый кирпич) выпускается из известково-магнезиальной смеси и применяется, в основном, в металлургической промышленности. Магнезит — природный минерал, обладающий огнеупорностью до 2000° С. Такой кирпич имеет много тонкостей в эксплуатации, например, не переносит резких перепадов температуры и под высокой нагрузкой может рассыпаться на куски.
Кварцевый кирпич состоит из кварца или песчаника, прочно скрепленного глиной. Подобный огнеупорный кирпич можно использовать для кладки печных и каминных сводов. В промышленности он применяется редко, так как не переносит соседства с химикатами различного происхождения(к примеру, со щелочами).
Углеродистый печной кирпич - это, по сути, тот же графит или кокс, только сильно спрессованный. Этот вид кирпича наименее распространен и имеет специфическую область применения (к примеру, доменные печи).
По форме и размерам различают следующие огнеупорные изделия:
- прямые и клиновые стандартных размеров, малого и большого форматов;
- фасонные простые, сложные, особо сложные, крупноблочные;
- специальные - промышленного и лабораторного назначения (тигли, трубки и т.п.).
В зависимости от пористости изделия могут быть:
- Огнеупорные изделия могут мать плотность от особой плотной менее 3% до ультра легкой >85%.
По способу формования изделия подразделяют на следующие:
- литые (изготовленные литьем из шликера),
- пластичного формования,
- полусухого формования,
- плавленые (литые из расплава),
- термопластичнопрессованные,
- горячепрессованные.
По характеру термической обработки различают следующие изделия:
- безобжиговые;
- обожженные (спеченные в печах);
- плавленолитые.
Шамотный кирпич
Универсальный класс кирпича, предназначенного для кладки печей. Шамотный кирпич - это наиболее популярный огнеупорный кирпич. Название свое шамотный кирпич получил благодаря состава: шамотный кирпич на 70% состоит из особой огнеупорной глины, в народе именуемой «шамотом». И если другие виды огнеупорного кирпича узко специализированны, то шамотный кирпич не предназначен для каких-то особых нужд. К тому же технология изготовления шамотного кирпича одна из самых простых.
Универсальный шамотный кирпич часто используется в быту, так как легко переносит перепады температуры и жар до 1300 градусов С и безразличен к воздействию химических веществ (солям, кислотам, железистым шлакам). Там, где другой кирпич давно рассыпался бы в крошку, шамотный кирпич продолжает радовать прочностью и внешним видом. Так, шамотный кирпич укладывают на растворе, содержащем шамотный порошок и огнеупорную глину. Благодаря своему сырью кирпич шамотный полнотелый обладает способностью выдерживать 25 циклов замораживания-оттаивания.
Производство шамотных изделий регламентирует ГОСТ 390—69, который предписывает маркировать шамотный кирпич буквой «Ш». Как правило, печной шамотный кирпич выпускается полнотелым, размерами 250 х 123 х 65 мм и 230 х 113 х 65 мм, в большинстве случаем шамотный кирпич имеет песочно-желтый цвет и зернистую структуру. Данный вид кирпича изготавливается также клиновидной формы для создания объектов с различным радиусом кривизны. Изделия по всей поверхности излома должны иметь однородное строение, без пустот и расслоений.
Шамотный кирпич — это идеальных вариант для тех, кто хочет чтобы его камин или банная печь служили долгие десятилетия. Правильно уложенный на особый раствор (в состав которого входит и огнеупорная глина и толченый шамотный кирпич) дает очень прочную красивую кладку и не даст печи долго выходить из строя. Недостатком шамотного кирпича можно считать то, что он, имея высокую огнеупорность (до 1750° С), уже при температуре 1250—1400° С начинает деформироваться (течь). Поэтому шамотный кирпич обычно применяется для кладки печей, в которых температура не достигает предельных 1350° С.
