Шамотная глина состав
Содержание
- Шамотная глина: виды, состав и характеристики, где используется, варианты приготовления
- Описание и состав огнеупорной глины
- Основные технические характеристики материала
- Разновидности огнеупорной глины
- Сферы использования и рецептура составов
- Химический состав и огнеупорность шамотных изделий (стр. 1 из 2)
- Особенности
- Недостатки
- Характеристики
- Виды и маркировка
- Шамотные глины
- Шамотные изделия при конструировании печей и высокотемпературных агрегатов.
- Виды шамотных изделий
- Еще одна классификация шамотных изделий.
Шамотная глина: виды, состав и характеристики, где используется, варианты приготовления
Зачастую для возведения отопительных печей и каминов, изготовления огнеупорных кирпичей и декоративных изделий используется специальный материал – шамотная глина. Хорошая пластичность, жаростойкость и эстетичность глины делают ее незаменимой для оштукатуривания и декоративной отделки различных поверхностей. Чтобы обеспечить длительный срок службы материала, необходимо знать, как правильно его использовать для различных целей.
Описание и состав огнеупорной глины
Шамотная глина изготовлена из чистого каолина, который подвергается тепловой обработке в печи или барабане под воздействием высоких температур в диапазоне от 1100 до 1500 градусов. В процессе обжига снижается пластичность и уровень влажности глины, что на выходе позволяет получить твердую основу, имеющую различную фактуру и плотность. Завершающим этапом является измельчение материала для получения сухой мелко- и среднефракционной массы.
В состав шамотной глины включены следующие химические компоненты:
- Кварц.
- Алюмосиликатная керамика.
- Магниевые, натриевые, калийные, железные и кальциевые оксиды.
Особый химический состав, повышенная прочность и стойкость к температурному воздействию дают возможность использовать шамот в современном строительстве, дизайне и скульптуре.
Основные технические характеристики материала
Если соблюдены особые условия складирования, это позволяет сохранить уникальные свойства огнеупорной глины на протяжении всего срока ее эксплуатации. Особую опасность для нее представляют высокая влажность воздуха, низкие температуры и нарушение целостности заводской упаковки. Срок годности шамота составляет 3 года от даты производства. Для затвердения кладочного раствора требуется 48 часов, для достижения полной прочности – 28 дней.
Технические характеристики материала строго регламентируются ГОСТом и составляют:
- Влагопоглощение для высокообожженных глин – до 10%, для низкообожженых – 24%.
- Уровень влажности – до 5%.
- Жаростойкость – от 1580 до 1840 градусов.
- Уровень прочности – от 12 до 24 Н/кв. мм.
- Размер крошки – от 0,3 до 2,4 мм.
Разновидности огнеупорной глины
Огнеупорная глина – готовая основа, которая подходит для приготовления строительных растворов различного назначения. В зависимости от плотности расходного сырья, методов производства, температурного режима обжига и степени измельчения, материал имеет множество разновидностей.
Существует два вида шамотной крошки: комовая и молотая.
- Комовая глина используется для изготовления керамических, жаростойких, пластиковых, резинотехнических изделий, картона, бумаги и клинкера.
- Молотая глина применяется для производства жаростойких растворов, обмазочных, формовочных и набивных смесей, а также мертелей.
По количеству связующей добавки – песок, глина – бывает:
- Связующей – 55% песка.
- Плавной – от 19 до 48% песка.
- Истощенной – до 21% песка.
- Камнеподобной – не используется для приготовления пластичных растворов.
По степени содержания алюминиевого оксида прокаленная шамотная глина бывает:
- Высокоосновной (до 40%).
- Основной (от 26 до 38%).
- Полукислой (до 27%).
В зависимости от фракционных примесей, степени огнестойкости и химических элементов выделяют 4 сорта глины: особый, 1-й, 2-й и 3-й.
Сферы использования и рецептура составов
Благодаря своим хорошим техническим характеристикам и длительному сроку эксплуатации, огнеупорная глина широко используется для приготовления штукатурных и кладочных растворов, производства жаростойких кирпичей, изготовления керамики и декоративных элементов интерьера.
Этот материал отлично подходит для изготовления посуды, статуэток, скульптур и сувениров.
Высокая прочность и пожаробезопасность шамота позволяют использовать его для декоративной отделки отопительных печей, каминов и фасадов зданий.
Огнеупорная кладка отопительных приборов
Опытные печники при строительстве, ремонте печей и каминов применяют термостойкие силикатные кирпичи. В этом случае кладка выполняется при помощи специального раствора на основе огнеупорной глины, который имеет одинаковые с кирпичом коэффициенты температурного расширения.
Если для кладки применяется стандартный кирпич с низким уровнем пустотности, то расходная норма материала составит 100 кг шамотной смеси на 1 кубический метр кирпича.
Инструкция по замесу кладочного раствора:
- На дно емкости высыпаются компоненты в следующих пропорциях: 2 части кварцевого песка и 1 часть шамотной дробленой глины.
- Далее добавляется вода для пропитки сухой смеси. Все тщательно перемешивается и отстаивается 3 дня до полного поглощения жидкости.
- При помощи строительного миксера выполняется замес раствора для получения густой тягучей смеси. Слишком жидкие составы можно сгустить частью кварцевого песка, густые разбавить водой.
Более сложная рецептура предусматривает использование следующих компонентов: 1 часть синей глины, 1 часть шамотной глины и 4 части белого каолинового песка. Смесь разводится водой до получения вязкого раствора. Готовый состав обладает высокой прочностью и огнеупорностью, достигающей отметки в 1840 градусов.
Для улучшения эксплуатационных характеристик в готовый раствор следует добавить связующие компоненты:
- Клей ПВА.
- Каменную соль.
- Жидкое стекловолокно.
Технология нанесения раствора аналогична той, что применяется при кладке стен и фундаментных оснований. Оптимальная толщина швов между кирпичами – от 8 до 10 мм.
Оштукатуривание поверхностей
Способ оштукатуривания шамотной глиной схож с процессом нанесения обычной штукатурки. Единственное отличие заключается в рецептуре приготовления самодельного штукатурного раствора.
Он состоит из таких компонентов:
- 1 части портландцемента.
- 2 частей шамотной глины.
- 7 частей карьерного песка.
Качественный раствор можно приготовить следующим образом:
- В емкость нужно засыпать в указанных пропорциях глину и песок.
- Сухую смесь следует развести водой и настоять пару дней.
- В подготовленную основу добавить портландцемент и при помощи строительного миксера тщательно перемешать до получения тягучей и однообразной массы.
Важно! Готовый состав можно использовать в течение 2-3 часов до начала его затвердевания.
Нанесение штукатурного состава выполняется на предварительно подготовленную поверхность отопительного прибора. Поскольку обжиг приводит к снижению пластичности шамота, поэтому необходимо обеспечить его максимальную адгезию с поверхностью.
Это предусматривает применение специальной термостойкой грунтовки глубокого проникновения. В дальнейшем на грунтованную поверхность можно клеить армированную металлическую сетку для повышения адгезии штукатурного состава.
Для оштукатуривания печек и каминов используются два вида шпателей – среднего и большого размера. Раствор необходимо аккуратно нанести и равномерно распределить на поверхности шпателем, своевременно устранив все потеки и неровности. Оптимальная толщина штукатурного слоя – 2 мм.
Декоративная отделка наносится после полного высыхания шамотной штукатурки.
Изготовление декоративных элементов и керамики
Благодаря своей прочности, эстетичности и фактурности материал особенно востребован среди дизайнеров. Применение глины распространено в производстве посуды, изразцов, декоративных элементов интерьера – и это неполный перечень того, что можно сделать на ее основе.
Хорошие результаты достигаются за счет добавления в шамотную глину особых примесей, увеличивающих пластичность материала.
Для производства керамики и декоративных изделий используется обычная пластичная глина различной жирности, в которую добавляется молотый шамотный порошок. Его доля может достигать 42%.
Чтобы сделать изделия из шамотной глины, мастеру необходимо создать рабочий эскиз, а также подготовить формы или молды для отливки.
Раствор для изготовления декоративных изделий и керамики готовится по схеме:
- В емкость засыпаются ингредиенты в следующих пропорциях: 6 частей простой глины и 4 части шамотной крошки.
- Смесь разводится водой и настаивается в течение 2-3 суток.
- Готовый раствор тщательно перемешивается для получения жидкой сметанообразной консистенции.
- Подготовленная форма заполняется раствором и оставляется до полного высыхания.
Важно! Готовая отливка может сохнуть быстрее, если добавить в раствор часть клея ПВА.
Для изготовления скульптур и статуэток понадобится более пластичный раствор, который удобно наносить на проволочное основание. Чтобы упростить работу с подобным материалом, в основу можно добавить жидкое стекловолокно (его объем составляет 3% от всей массы раствора).
Обязательным этапом производства декора является обжиг готовых изделий. Он осуществляется через 2-3 дня после окончания всех работ. Это предотвратит возможную деформацию и растрескивание поверхности.
Температура обжига в специальной печи должна достигать отметки в 1300 градусов. Подобный температурный порог обеспечивает правильное плавление шамота с плавным преобразованием его в керамику.
Шамотная глина представляет собой уникальный, экологически чистый строительный материал, обладающий высокими техническими характеристиками. Чтобы получить качественный продукт, необходимо соблюдать не только технологию приготовления раствора, но и основные меры предосторожности при работе с расходным сырьем.
Химический состав и огнеупорность шамотных изделий (стр. 1 из 2)
Реферат по предмету: «Огнеупорные неметаллические материалы»
Выполнил студент гр. ПН-08 Храпко Н.И.
Днепропетровск 2010 г.
Шамотные изделия
Шамот (франц. chamotte), огнеупорная глина или каолин, обожжённые до потери пластичности, удаления химически связанной воды и той или иной степени спекания. Иногда Ш. называют также некоторые другие исходные материалы для производства огнеупоров, обожжённые с целью окускования порошков (нередко в смеси с глиной) и стабилизации свойств материала (высокоглинозёмистый, корундовый, цирконовый «Ш.»). Ш. получают обжигом (преимущественно при 1300—1500 °С) во вращающихся, шахтных или других печах исходного сырья в виде естественных кусков или брикетов, приготовленных на ленточных, вальцевых и других прессах. Степень спекания Ш. характеризуется водопоглощением, которое обычно составляет от 2—3 до 8—10% (для «низкожжённого» шамота 20—25%). После дробления и измельчения Ш. применяют в качестве отощающего (уменьшение пластичности и усадки при сушке и обжиге) компонента шамотных масс при формовании изделий (или, соответственно, высокоглинозёмистых и других огнеупоров), изготовлении мертелей, торкрет-масс, в качестве заполнителя огнеупорных бетонов и т.д. В середине 20 в. Ш. начали применять и в скульптуре (преимущественно небольшие статуэтки).
Характеристика:
Достаточная механическая прочность;
Хорошая сопротивляемость длительным механическим нагрузкам при температуре службы (высокая жаростойкость);
Способность огнеупора выдерживать в течение длительного времени достаточно большие скорости подъема, снижения (термостойкость);
Постоянство объема огнеупора при температуре службе, т.е. незначительные величины его дополнительной усадки или дополнительного роста;
Правильность формы, точность размеров и внешний вид в соответствии с техническими условиями.
ГОСТ 390-96
Основной компонент – Al2O3 – не менее 30%
Наименование продукции:
Горелочные камни для газовых горелок котельных ДКВР-10/13; ДКВР-6, 5/13; ДКВР-20/13
Горелочные огнеупоры для печей хлебозавода:
Г4-ХПФ-21.002 – кольцо топочное;
Г4-ХПФ-21.004 – футеровка трубы.
Шамотные огнеупоры несложной конфигурации по чертежам заказчика.
Шамотный порошок.
Шамотные огнеупорные изделия, наиболее распространённый вид алюмосиликатных огнеупорных изделий. Содержат 28—45% Al2O3. Изготовляются из огнеупорных глин и каолинов, отощённых шамотом, реже непластичной глинистой породой, кварцем. Применяются в доменных, нагревательных, обжиговых печах, при разливке стали и т.д.
Алюмосиликатные огнеупорные изделия, состоят преимущественно из глинозёма (Al2O3) и кремнезёма (SiO2), получаются обжигом при t 1250—1450°С (при высоком содержании глинозёма — до 1750°С), обеспечивающей превращения исходных минералов в новообразования. Различают А. о. и.: полукислые (до 28% Al2O3, 65—85% SiO2), шамотные (28—45% Al2O3) и высокоглинозёмистые (свыше 45% Al2O3).
Полукислые и шамотные А. о. и. изготовляют из глины или каолина, смешанных с измельченным шамотом. В полукислые может добавляться кварц, обычно в виде песка. Шамотные А. о. и. на основе каолина называются также каолиновыми, а содержащие более 70% шамота — многошамотными. Высокоглинозёмистые А. о. и. получают из горных пород, содержащих больше 45% Al2O3, а также из искусственных материалов (технического глинозёма, электрокорунда). Высокоглинозёмистые А. о. и. подразделяются на муллитокремнезёмистые (45—62% Al2O3), муллитовые (62—72%), муллитокорундовые (72—90% ) и корундовые (свыше 90% ).
Изготовляют А. о. и. прессованием полусухих (увлажнённых до 6—9%) порошкообразных масс на механических или гидравлических прессах. Некоторые виды изделий, преимущественно фасонные сложной конфигурации, формуют из пластичных масс с влажностью 17—22%. Обжигают изделия в промышленных печах, большей частью туннельных непрерывного действия. Виды и размеры изделий различны: кирпичи простой формы, плиты, трубы, мелкие и крупные изделия сложной формы и др.
Свойства А. о. и. (см. таблицу) отличаются большим разнообразием в зависимости от используемого сырья и способов обработки.
Основные свойства алюмосиликатных огнеупорных изделий, наиболее распространённых в СССР
Показатели | Полукислые изделия | Шамотные изделия | Высокоглинозёмистые изделия | ||||
класс А | класс Б | класс А | класс Б | ВГО-62 | ВГУ-62 | ВГО-72 | |
Огнеупорность, не ниже, °С | 1710 | 1670 | 1730 | 1670 | 1800 | 1800 | 1800 |
Пористость кажущаяся, не выше, % | 27 | 30 | 30 | 30 | 24 | 17 | 24 |
Предел прочности при сжатии, не ниже, Мн/м2* | 10 | 15 | 12, 5 | 12, 5 | 25 | 60 | 30 |
Шлакоустойчивость | умеренная | умеренная | хорошая | Хорошая | Хорошая | отличная | отличная |
Термостойкость | хорошая | умеренная | хорошая | хорошая | хорошая | умеренная | хорошая |
2. Пористость
Пористость – одна из важнейших характеристик теплоизоляционных материалов, позволяющая оценивать долю (процентное содержание) газовой (воздушной) фазы в объеме материала. Принято подразделять пористость на истинную (общую), открытую и закрытую.
Истинная пористость характеризует отношение общего объема всех пор к объему материала (в долях или процентах).
Открытая пористость – отношение общего объема сообщающихся пор к объему материала (определяется экспериментально путем водонасыщения).
Закрытая пористость характеризует объем закрытых пор в объеме материала.
Для зернистых материалов (засыпной теплоизоляции) введено понятие пустотности, которая характеризует объем межзерновой пористости.
Значения пористости для теплоизоляционных материалов различной пористой структуры.
Ячеистый бетон (ячеистая структура) – истинная пористость 85- 90%, открытая пористость 40 – 50%, закрытая пористость 40 — 45%;
Пеностекло (ячеистая структура) – истинная пористость 85- 90%, открытая пористость 2 – 5%, закрытая пористость 83 — 85%;
Пенопласты (ячеистая структура) – истинная пористость 92- 99%, открытая пористость 1– 55%, закрытая пористость 45 – 98%;
Минераловатные материалы (волокнистая структура) – истинная пористость 85 — 92%, открытая пористость 85 – 92%, закрытая пористость 0%;
Перлитовые материалы (зернистая структура) – истинная пористость 85 — 88%, открытая пористость 60– 65%, закрытая пористость 22 – 25%.
Объем истинной пористости определяется содержанием в материале каркасообразующих элементов (волокон, зерен, мембран, образующих межпоровые перегородки в ячеистых структурах), прочностью этих элементов и образованного ими каркаса. Чем выше прочность структурообразующего материала и чем прочнее связи между элементами каркаса, тем больше может быть истинная пористость теплоизоляционного материала.
Для материалов с волокнистой и зернистой структурой значения истинной пористости не являются величинами постоянными, так как даже при небольшой нагрузке истинная пористость снижается за счет уплотняемости. После снятия нагрузки у волокнистых материалов возможно частичное восстановление истинной пористости за счет упругого последействия волокон.
В технологии теплоизоляционных материалов применяют ряд приемов для повышения истинной пористости. Для материалов с волокнистой структурой это достигается путем уменьшения диаметра волокна до предела, обеспечивающего малую сминаемость минеральной ваты, снижением содержания связующего в материале за счет повышения его адгезионных и когезионных свойств, а также путем направленного ориентирования волокон по отношению к нагрузке при эксплуатации материалов. Для материалов с зернистой структурой – применением зерен монодисперсного гранулометрического состава, повышением их прочности, увеличением внутризерновой пористости, снижением расхода связующего путем уменьшения его вязкости, поризацией связующего. Для материалов с ячеистой структурой – повышением прочности межпоровых перегородок и уменьшением их толщины.
Повышение общей пористости может быть также достигнуто конструкционными приемами, путем снижения эксплуатационной нагрузки на теплоизоляционный слой конструкции.
Открытая пористость ухудшает эксплуатационные свойства теплоизоляционных материалов, являясь причиной проникновения влаги и газов вглубь изделий. Это способствует резкому повышению теплоемкости и теплопроводности теплоизоляции, интенсификации химической и физической коррозии твердой фазы.
Закрытая пористость обеспечивает повышенную эксплуатационную стойкость строительной теплоизоляции. При производстве теплоизоляционных материалов с ячеистой структурой закрытая пористость стремятся увеличить. Это достигается оптимизацией процесса порообразования путем направленного регулирования его кинетики и реологических характеристик формовочных смесей.
Однако при устройстве высокотемпературной теплоизоляции предпочтение отдается материалам с волокнистой структурой, они намного лучше выдерживают резкие колебания температуры, так как элементы, слагающие их структуру, способны деформироваться без разрушения каркаса и релаксировать за счет этого температурные напряжения.
Размер и форма пор оказывает существенное влияние не только на теплопроводность теплоизоляционных материалов, но и на их прочностные характеристики. Снижение размера пор в материалах с любой структурой до определенного размера в зависимости от прочности и степени связности каркасообразующего материала является одним из эффективных приемов повышения прочности высокопористых изделий.
Форма пор также оказывает влияние на прочность теплоизоляционных материалов. Наилучшие показатели прочности имеют ячеистые и зернистые материалы со сферическими порами и зернами. Форма пор является причиной анизотропии свойств теплоизоляционных материалов. Материал с продолговатыми или эллиптическими порами неравнопрочен. Его прочность ниже при положении нагрузки параллельно короткой оси. Для теплопроводности же наблюдается обратная зависимость.
Прежде чем ответить на главный вопрос — вредный ли шамотный кирпич, необходимо понять, что это за строительный материал, в каких областях и конструкциях применяется и из каких компонентов производится.
Чаще всего шамотный кирпич используется при сооружении печей и каминов.
Обычный кирпич, используемый в строительстве, не подходит для конструкций, которые постоянно подвергаются действию высоких температур. Для подобных условий применяются кирпичи из огнеупорных материалов, самым популярным из которых является шамотный кирпич. Без его использования сложно представить и частное, и промышленное строительство.
Особенности
Специфичный песочно-желтый окрас и крупнозернистая структура делают шамотный кирпич легко узнаваемым. Необычные свойства материалу придает технология изготовления, в ходе которого исходное сырье формуется и обжигается при высоких температурах. Причем их уровень на каждой стадии в обязательном порядке строго контролируется.
Изготавливается шамотный кирпич из особого сорта глины.
Высокие показатели (теплоемкость и огнестойкость) достигаются особым составом исходного сырья. Шамотный кирпич изготавливают из специальных марок глины (которые и носят название «шамот») с применением некоторых добавок, в частности, оксида алюминия. Именно он «отвечает» за прочность и стойкость строительного материала и, самое главное, пористость, от которой напрямую зависит теплоемкость шамотного кирпича.
Понятно, что чем больше добавляется оксида алюминия, тем выше пористость материала и, соответственно, ниже прочность. Найти баланс между этими двумя показателями — самое главное в производстве шамотного кирпича, да и теплоемкость от этого тоже зависит.
Недостатки
Исходя из вышесказанного, можно сделать однозначный вывод — миф о вредности шамотного кирпича не имеет под собой никакого фактического обоснования. Более того, трудно даже просто объяснить причину его возникновения. Вполне возможно, что материал невольно «пострадал» из-за того, что само производство шамотного кирпича, как и большинства других строительных материалов, особенно до прихода современных технологий, зачастую не являлось образцом для подражания защитникам окружающей среды.
Как бы то ни было, опыт многолетней эксплуатации материала позволяет однозначно утверждать, что при воздействии высоких температур (даже предельно высоких) не происходит выделения абсолютно никаких вредных для человека веществ. Трудно ожидать иного, особенно учитывая то, что при производстве шамотного кирпича применяется материал, в экологической чистоте которого сложно усомниться, а именно глина. Можно даже провести параллель с глиняной посудой, которая сопровождает человека множество сотен лет.
Возможные формы шамотного кирпича.
Означает ли это, что шамотный кирпич не имеет недостатков? Конечно же, нет. Можно отметить несколько основных:
- Блоки шамотного кирпича трудно обрабатывать и резать из-за высокой прочности. Этот минус частично нивелируется многообразием форм блоков шамотного кирпича, позволяющих добиваться практически любых дизайнерских изысков без резки материала.
- Даже в одной партии изделия заметны отклонения в размерах кирпичей, а добиться большей унификации блоков проблематично из-за особенностей технологии производства.
- Дороговизна материала в сравнении с обычным кирпичом. Избежать этого недостатка также невозможно: условия эксплуатации требуют применение подходящего материала. Использование обычного, не огнеупорного кирпича резко снижает срок службы конструкции либо требует применения дополнительных средств его обработки.
Характеристики
Шамотный кирпич просто незаменим в сфере частного строительства при возведении печей и каминов. Но для того, чтобы конструкция эксплуатировалась долгие годы, необходим качественный материал. Это особенно актуально именно для частников, так как крупные промышленные предприятия имеют больше возможностей по контролю применяемых в строительстве материалов.
И-за высокой прочности шамотный кирпич сложно резать и обрабатывать.
Все показатели шамотного кирпича — от прочности до морозостойкости, от пористости до плотности строго регламентируются государственными стандартами. Стоит отметить, что в последние годы часть производителей при производстве шамотного кирпича руководствуется собственными техническими условиями. В результате по ряду параметров возможны некоторые расхождения. Поэтому при приобретении материала необходимо в обязательном порядке проверять сертификат соответствия на качество продукции.
Следует обратить особое внимание на вес кирпичей. Чем он меньше, тем выше теплопроводность и, соответственно, ниже теплоемкость. Оптимальная масса огнеупорного блока определена ГОСТом в пределах 3,7 кг.
Виды и маркировка
Современные заводы-производители предлагают большое количество самых различных видов шамотного кирпича, которые различаются по массе и форме, технологии производства и степени пористости.
Стандартными по форме прямым и арочным блоками разнообразие форм шамотного кирпича далеко не заканчивается.
Большое распространение получили трапецеидальный и клиновидный, способные удовлетворить любые требования к конструктивным элементам.
В зависимости от показателя степени пористости, шамотный кирпич может варьироваться от особо плотного (менее 3% пористости) до ультралегковесного (пористость — 85% и более).
Основные характеристики очень просто определить по маркировке огнеупорного кирпича, которая в обязательном порядке наносится на каждый блок. В настоящее время выпускаются следующие марки:
- ШВ, ШУС.
Теплопроводность шамотного кирпича этих разновидностей позволяет применять их в промышленности — для футеровки стен газоходов парогенераторов и конвективных шахт.
Размеры и огнеупорность разных марок шамотного кирпича.
- ША, ШБ, ШАК.
Самые универсальные и в силу этого популярные огнеупорные блоки, используемые в большинстве своем частниками. Применяются особенно часто при кладке каминов и печей. Могут использоваться при температурах до 1690 градусов. Кроме того, обладают высокой прочностью.
- ШК.
Используются при строительстве агрегатов по производству кокса.
- ШЛ.
Легковесная разновидность материала, используемая для футеровки печей с относительно невысокой температурой нагрева — не более 1300 градусов. Небольшой вес огнеупорных блоков достигается ростом показателя пористости.
- ПВ.
Используются при строительстве дымоходов. Также могут применяться для кладки внутренних каминных стен.
- ПБ.
Чаще всего используются в конструкциях бытового назначения, примером такой конструкции может быть печь-барбекю.
//www.youtube.com/watch?v=HrJ-oXlbD5U
Именно маркировку при приобретении материала необходимо изучать в первую очередь, что позволит любому строителю выбрать именно тот вид шамотного кирпича, который наиболее подходит для особенностей конструкции. А изучив приведенную информацию, любой может быть уверен в том, что шамотный кирпич не представляет никакой опасности для человека, а тем более мифического вреда.
Шамотные глины
Более того, известны литейные шамотированные массы, например, в Кимрах работает Александр Чернышев, который отливает свою керамику из шамотированного шликера. А у меня долгое время в холодильнике лежал шамотированный фарфор.
Шамотированные массы созданы в основном для упрощения работы с крупно-габаритными изделиями: они не только прекрасно держат форму, но и совершенно некапризны в сушке и обжиге, имеют меньшую усадку. Кроме того, некоторые из них можно ставить в обжиг даже не до конца высушенными.
Суть шамотирования глины такая же, как у добавления гравия в цемент при создании железобетона — армирование глины для увеличения крепости изделия в сырце, и как следствие, возможность делать из нее с меньшими усилиями крупные цельные предметы.
Многие не любят шамоты, но, как известно, чаще всего нелюбовь проистекает от незнания предмета. С шамотной массой нужно внимательнее работать в плане рельефов изделия. Если масса пересушена или наоборот слишком влажная, то шамотное зерно выскакивает на сгибах и рельеф получается неаккуратный и драный. Поэтому пласт из шамотной массы должен быть вполне определенной влажности, а пробивка рельефа должна быть очень тщательная, ибо непробитый рельеф «замыть по-быстрому» не получится, его нужно будет долго выводить деревянным или пластиковым стеком заглаживая и лоща поверхность изделия. Иногда бывает проще перебить повторно, чем выводить.
Мы опробовали в разное время несколько шамотированных масс, и о них сейчас и напишу.
Первая наша масса приобреталась в Кимрах на производстве «фито-керамика». Как ясно из названия, люди специализируются на садово-парковой керамике. Эта масса была очень похожа на старую конаковскую, а кто-то говорил, что она имеет тот же рецепт.
Из ее плюсов — абсолютная некапризность — мы с ней такое вытворяли, а ей хоть бы что. Крупный шамот, до 2 мм, превращал ее в «универсального солдата», позволяющего ваять из нее детали в человеческий рост. Впрочем, в «фито-керамике» именно такую гигантскую скульптуру из нее и делают, наряду с крупными архитектурными элементами.
Крупный шамот позволяет делать из нее и прекрасную фактурную керамику, когда в поверхность можно втереть оксиды, проявляющие после обжига рельефную шороховатость самой массы. Еще один плюс это низкая цена — в районе 15 рублей за кг.
Минусов у нее тоже хватает.
Во-первых, масса загрязнена окалиной, оксидами железа и меди. Поэтому на поверхности утеля нередко выступают черные и зеленые пятна, которые закрываются только темной глазурью. Детали для рафинированных белых каминов получались из нее угреватыми в мелкой черной или зеленой сыпи, что, конечно, лечилось при помощи бормашинки и шликера, но вообще-то эти квесты совсем не в радость. Однако, если применять ее для декорирования в брутальном духе, то масса вполне годная, а эти вот выступающие пятна и образующиеся от окалины дырки лишь прекрасно подчеркнут суровую эстетику изделия.
Жечь ее нужно на 1150 градусов. Тогда ее КТР будет около 50 и совпадет с подавляющим большинством несвинцовых глазурей с КТР 55-65.
Режим обжига зависит в первую очередь от качества формовки — тонко и ровно отформовано, можно быстренько обжечь — типа 90 г/ч до 200, 120 г/ч до 575, выдержка 20, и дальше на максимуме до упора. Толсто и грубовато отформовано, да еще не досушено — значит, включаем режим более щадящий — 60 г/ч до 200, далее 80 г/ч до 575, выдержка 20 и далее 120 в час до упора.
Эта масса тоже не любит неравномерность формования (никто этого не любит), однако не трещит от этого, ее просто слегка ведет. Добиться ровных целых деталей из нее существенно проще, чем из любой другой массы, ибо она легко прощает определенные погрешности в формовке.
Однако нам требуется «рафинированная керамика», поэтому и масса нужна похожая на фаянс, но позволяющая делать из себя крупные архитектурные детали. Поэтому мы купили два варианта шамотов от Керамических Масс Донбасса, продаваемых в Гжели. Это ШМ-4П и ШМ-6П.
В целом эти массы более пластичные, чем кимрская, в них меньше засора и поэтому окалина с медью выступает намного реже, но по своим качествам они не слишком отличаются от кимрской. На них так же глазурь выглядит «мягкой», т.е. имеет неидеальное зеркало поверхности. И чтобы добиться «твердого» глянца нужен достаточно толстый слой глазури и несколько глазуровочных обжигов.
Кроме того, экономика донбасско-гжельских шамотов оставляет желать лучшего — от 39 р. за кг… Да еще доставка из Гжели, которая, как известно находится на Егорьевском шоссе и лучше сразу убиться, чем туда ехать. Нам испанку предлагают чуть дороже, а доставка из Санкт-петербурга дешевле, чем из Гжели получается. В общем, мы же за экономику, поэтому продолжили свои изыскания масс. И нашли, конечно.
Полуфаянсовая шамотированная масса производства «Гончар.Ка» из Железнодорожного по 26 р. за кг.
Шикарная масса, очень пластичная и даже легко гончарится. Дает великолепное зеркало поверхности при глазуровке. Более капризная в формовке, чем кимрская и донбасская, но идеальна с толщиной стенки около 15 мм. Не любит разницу толщин, не любит недосушку, не любит насилие в виде пресса, но в обжиге трещит редко.
Я ее, как и МКФ-2, сушу сутки в печи при 75 градусах, а затем обжигаю со скоростью 100 градусов в час и 20 минутной выдержкой в конце. Требуемая ей температура 1180-1200 градусов.
На фото есть кружка из смеси нашего шамота с красной глиной МКК. Весьма брутальная кружка, обожженная на 1180, несмотря на то, что МКК жжется до 1100. Вот тоже вариант шамотирования и смешения масс для получения требуемых характеристик у изделия.
На этом пока все. В следующий раз напишу о нескольких каменных массах разных производителей.
С уважением,
художественный руководитель мастерской
Комиссарова Юлия
Шамотные изделия при конструировании печей и высокотемпературных агрегатов.
Огнеупорные материалы получают применение там, где обычные материалы по своим физико-химическим характеристикам не способны выдерживать высоких температур. Огнеупорная продукция, а именно шамотные изделия и неформованные огнеупоры широко используются в металлургических отраслях промышленности, при конструировании печей и высокотемпературных агрегатов.
Шамотные изделия изготавливают из смеси порошка необожженной пластичной огнеупорной глины и молотого шамота как отощающего компонента. Присутствие в шихте шамота уменьшает усадку и растрескивание изделия при нагреве. при температуре 1300—1400° С.
После обжига шамот подвергают сначала грубому дроблению, потом тонкому помолу. Размолотый шамот просеивают с разделением на фракции по величине зерен.
Подготовка огнеупорной глины состоит из очистки ее от механических примесей и сушки в сушильных барабанах. Подсушенную глину размалывают в шаровых мельницах.
Существуют два способа изготовления шамотных изделий — пластичное формование и полусухое прессование.
При пластичном формовании шамотных изделий шамот определенного гранулометрического состава смешивают с глиной в сухом смесителе, причем для обычных шамотных изделий смесь составляют из 50—60 % шамота и 50—40 % огнеупорной глины.
После сухого смешивания массу направляют во влажный смеситель, увлажняют до 16—24 % (сухой массы), а при жирных глинах и больше. Изделия формуют на прессах под давлением 1500—2000 кПа.
При полусухом прессовании изделий влажность прессуемой массы значительно меньше 6—9 %. Соотношение шамота и глины берется такое же, как и при пластичной формовке, но часть пластичной глины предварительно смешивают с водой для образования шликера, которым смачивают зерна шамота.
Шамот, увлажненный шликером, и оставшаяся глина поступают на смешивание (при добавлении к шамоту шликера получается хорошее обволакивание зерен шамота глиной). Со шликером в массу вводят всю необходимую воду затворения. Прессуют полусухую массу на механических прессах под давлением 10—60 МПа.
Способ полусухого прессования получил большое распространение, так как шамотные изделия при этом имеют меньшую усадку при сушке и обжиге (около 2—3 %) и получаются более плотными, механически прочными и термостойкими. Однако способом полусухого прессования трудно изготовить изделия сложной формы и массивные. Преимуществом же пластичной формовки является сравнительная дешевизна, особенно при изготовлении изделий сложной формы.
Отформованные или отпрессованные изделия сушат. В процессе сушки удаляется большая часть воды затворения, и при этом объем изделия уменьшается (происходит усушка). Для предотвращения коробления и растрескивания изделия сушку проводят с постепенным и равномерным нагревом. Обычно сушку осуществляют в специальных устройствах при температуре 100—120° С.
После сушки шамотный сырец с влажностью 3—5 % поступает на обжиг, который необходим для превращения всей глины, входящей в состав сырца, в шамот.
В первый период обжига, при медленном повышении температуры до 200°С (со скоростью 5°С/мин), удаляются остаток воды затворения и гигроскопическая влага. Во втором периоде при повышении температуры с 200 до 900°С выделяется химически связанная вода.
Далее температуру повышают до 1350°С со скоростью 10—12°С в минуту. В этот период происходит образование муллита и сложные процессы образования силикатов железа, щелочных металлов и других соединений. После обжига температуру медленно понижают до 40—50°С.
Общими свойствами шамотных изделий являются высокая огнеупорность (1610—1730°С в зависимости от класса), сравнительно низкая температура начала деформации под нагрузкой (1200— 1400 °С), повышенная кажущаяся пористость (13—28 %), относительно высокая термостойкость, невысокая теплопроводность, хорошая сопротивляемость воздействию кислых (при повышенном содержании SiO2) и основных (при повышенном содержании А12O3) шлаков, высокая износостойкость и низкая стоимость.
Виды шамотных изделий
К разновидностям шамотных изделий относятся многошамотные, бесшамотные, каолиновые и полукислые изделия.
Многошамотные изделия изготавливаются из шихты с повышенным содержанием шамота 80—95% и 20—5% связующей огнеупорной глины. Гранулометрический состав шамота подбирается так, чтобы получить наиболее плотную укладку зерен. Глина добавляется в виде шликера. Для увеличения связующей способности глины в шихту вводят клеящие добавки (сульфитно-спиртовая барда около 0,4%).
Давление при формовке 40—50 МПа. Сушка почти не требуется. Обжиг производится по программе, обычной для шамота. Температура обжига 1400° С. Изделия из многошамотных огнеупоров отличаются высокой механической прочностью на сжатие, малой пористостью, высокой термической стойкостью (до 100 и более теплосмен), малой усадкой и в связи с этим большой точностью размеров и формы.
Бесшамотные изделия, в которых шамот заменен сухарными сульфатными глинами, обладают малой пористостью, высокой механической прочностью и термической стойкостью. Бесшамотные изделия получают методом полусухого прессования.
Каолиновые изделия изготовляются из шихты, состоящей из 70% предварительно обожженного при температуре 1400° С каолина, 15% сырого каолина и 15% пластичной огнеупорной глины. Изготавливаются они методом полусухого прессования при давлении 40—60 МПа. Температура обжига 1450—1500° С. По сравнению с шамотными каолиновые изделия обладают более высокой огнеупорностью, более высокой температурой деформации под нагрузкой, а также большей термической стойкостью и шлакоустойчивостью.
Полукислые изделия по своему составу являются промежуточными между динасовыми и шамотными. Они изготавливаются из тощих или искусственно отощенных глин или каолинов и содержат 15—30% А12O3 и не менее 65% SiO2. Так как глина при обжиге дает усадку, а кремнезем увеличивается в объеме, то при определенном количественном соотношении глины и кремнезема можно получить изделия, практически не изменяющие размеров при длительном нагреве.
Полукислые изделия обладают огнеупорностью, близкой к огнеупорности шамотных, пониженной термостойкостью, но повышенной температурой начала размягчения под нагрузкой и малой усадкой. Каолин повышает термостойкость полукислых огнеупоров. Полукислые изделия имеют сравнительно малую пористость.
Характеристика:
— достаточная механическая прочность;
— хорошая сопротивляемость длительным механическим нагрузкам при температуре службы (высокая жаростойкость);
— способность огнеупора выдерживать в течение длительного времени достаточно большие скорости подъема, снижения (термостойкость);
— постоянство объема огнеупора при температуре службе, т.е. незначительные величины его дополнительной усадки или дополнительного роста;
— правильность формы, точность размеров и внешний вид в соответствии с техническими условиями.
— огнеупорные материалы хранят рассортированными по маркам и размерам в стальной таре в закрытых складах.
Еще одна классификация шамотных изделий.
Огнеупорные шамотные изделия общего назначения — фасонные
Изделия огнеупорные шамотные общего назначения — фасонные — применяются для кладки различных тепловых агрегатов. Изготавливаются простой (клиновые), сложной и особосложной конфигурации в соответствии с требованиями ГОСТ 390-96, типоразмеры по ГОСТ 8691-73, ГОСТ 6024-75 и чертежам заказчика.
Для фасонных изделий в зависимости от габаритных размеров, массы, толщины прессования, формы, наличия пазов, шпунтов, отверстий, входящих углов, углов со срезанными вершинами и др., устанавливаются 15 групп сложности.
Огнеупорные шамотные изделия нормальных размеров — прямые
Изделия огнеупорные шамотные общего назначения — прямые, нормальных размеров — 230×114 × 65 мм, 250×124 × 65 мм,выпускаются в соответствии с ГОСТ 390-96 и применяются для кладки различных тепловых агрегатов.
Огнеупорные шамотные изделия для пробирного анализа
Изделия огнеупорные шамотные для пробирного анализа выпускаются по ТУ 1549-031-00188162-2000 и применяются для контроля при добыче и обогащении руд, содержащих благородные металлы. Завод готовит тигли объемом 0,15; 0,25; 0,35; 0,50; 0,75; 1,0 л., шерберы и ящики для проб, муфеля и др.
Огнеупорные изделия для сифонной разливки стали
Изделия огнеупорные для сифонной разливки стали выпускаются в соответствии с требованиями ГОСТ 11586-69. Трубки сифонные пролетные применяются для разливки стали сифонным способом в изложницы и литейные формы, стаканчики для разливки стали сверху. Форма и размеры изделия соответствуют требованиям, указанным в ГОСТ 11586-69. Изделия выпускаются марок ШС-32 и ШС-28.
Огнеупорные шамотные изделия — мелкоштучные
Изделия огнеупорные шамотные мелкоштучные сложной конфигурации массой не более 2 кг марки ШМБ выпускаются по ТУ 1549-031-00188162-2000 и применяются в электропечах, нагревательных приборах и различных тепловых агрегатах. Изделия изготавливаются по чертежам, согласованным с заказчиком. В зависимости от формы, размеров и массы подразделяются на шесть групп сложности.
Кирпич керамический полнотелый одинарный и кирпич керамический пустотелый полуторный
Кирпич керамический соответствует ГОСТ 530-2007. Марка по прочности — от М125 до М200. Морозостойкость — 35 циклов. Применяется для кладки и облицовки несущих и самонесущих стен стен и других элементов зданий и сооружений.
Неформованные огнеупорные материалы
К неформованным огнеупорным материалам относятся: мертели, заполнители шамотные, огнеупорная глина.
Предназначены для обмуровки тепловых агрегатов, изготовления огнеупорных бетонных смесей, масс.
Наша Компания — один из ведущих дистрибьютеров шамотных изделий, а так же других огнеупорных материалов.
Мы реализуем широкий ассортимент огнеупорной продукции по выгодным ценам. Продажа огнеупорных материалов — это стабильная, многолетняя деятельность, поэтому нам хорошо известны все запросы и требования наших покупателей.