В настоящее время огнеупорные кирпичи получили широкое распространение, как в бытовом, так и в промышленном строительстве. В зависимости от конкретного вида кирпича в его составе содержится до 70% шамота. Это специальная огнестойкая глина, обработанная при сверхвысоких температурах. Купить огнеупоры можно при возведении ответственных построек, в которых крайне важны огнестойкие характеристики. Также, они используются при обустройстве каминов, бань, саун, печей и сооружений для барбекю.
Главной отличительной чертой данного материала является возможность выполнять свои функции в условиях повышенных температурных режимов без потерь эксплуатационных качеств. Предварительно обожженный и особо обработанный каолин смешивается с различными сортами глины, при необходимости добавляются модифицирующие примеси. Полученная однородная смесь запекается до определенного состояния. Особенно важно не допускать пережигания материала.
Производственная технология
В отличие от других типов строительных кирпичей огнеупоры изготавливаются на основе шамота, а не силикатов или простой глины. Принято разделять огнеупорные кирпичные изделия на следующие виды:
- Основной. Применяется на металлургических предприятиях в качестве основания при выплавке стали бессемеровским процессом;
- Кварцевый. Используют при сооружении отражательных печей, в которых кирпич непосредственно контактирует с огнем и металлом;
- Углеродистый. Отличается повышенным содержанием кокса или графита. Задействуется преимущественно в доменных печах;
- Шамотный.
Последняя разновидность считается самой популярной благодаря массе полезных эксплуатационных свойств. Наряду с устойчивостью к огню он демонстрирует также и стойкость к действию сильных химических реагентов, в том числе кислот.
Шамотные кирпичи состоят из таких главных компонентов:
- Обработанный шамот;
- Измельченный кокс и графит;
- Кварцевые зерна.
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.
Процесс формования
Зачастую для придания полуфабрикату окончательной формы прибегают к методу полусухого прессования либо пластического формования. Готовую массу размещают по формам, тем самым, придавая ей конечный вид. По технологическим нормам допускается применение технических масел и специальных растворов для смазывания формочек изнутри. Этот нюанс позволяет обеспечить равномерное прогревание сырья без перегрева внешней поверхности.
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.
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.