Коэффициент расширения шамотного кирпича
Обновлено: 02.05.2024
§ I. ОГНЕУПОРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ
При нагревании огнеупорные изделия, как и все тела, изменяются в объеме вследствие термического расширения и, кроме того, под влиянием дополнительной усадки или роста.
Дополнительной линейной усадкой или ростом огнеупорных изделий называются необратимые изменения их линейных размеров в результате повторного нагревания при высоких температурах. Это является характерной особенностью только огнеупорных изделий.
Увеличение объема огнеупорных изделий (термическое расширение) при нагревании принято выражать коэффициентом линейного температурного расширения, т. е. приростом их линейных размеров по отношению к первоначальным размерам при нагревании на 1°. Коэффициент линейного температурного расширения большинства огнеупорных изделий в пределах температур до 1000° С не превышает десятых долей процента от их первоначальных линейных размеров при комнатной температуре. Наибольший коэффициент линейного температурного расширения имеют магнезитовые изделия — 0,000013—0,000014 град"1, а наименьший карборундовые — 0,0000047 град-1. У шамотных изделий коэффициент линейного температурного расширения находится в пределах 0,0000052— 0,0000058 град-1.
Дополнительный рост, или увеличение объема при нагревании, помимо термического расширения, наиболее ярко выражен у динасовых огнеупорных" изделий, у которых он происходит в период перерождения кварца из одной кристаллической формы в другую. Дополнительная усадка шамотных полукислых, доломитовых и магнезитовых изделий объясняется изменением структуры этих изделий при нагревании в тепловых агрегатах выше температуры их первичного обжига. Поэтому во избежание дополнительной усадки огнеупорные изделия рекомендуется обжигать до максимальной рабочей температуры теплового агрегата, для кладки которого они предназначены.
Для определения величины температурных швов в огнеупорной кладке в практике печестроения принимают во внимание только термическое расширение огнеупоров и дополнительный линейный рост динасовых изделий.
Коэффициент расширения шамотного кирпича
Вы используете устаревший браузер. Этот и другие сайты могут отображаться в нём некорректно.
Необходимо обновить браузер или попробовать использовать другой.
Применяется для приклеивания декоративных элементов из керамики, камня или других минеральных материалов к нагревающимся поверхностям. Рекомендована для кладки, облицовки, шпатлевки, затирки и ремонта печей, котлов, каминов и заделки трещин на дымоходах. Мастика устойчива к воздействию воды и температуры до +1300°C. Отличная адгезия, высокая эластичность, удобство применения, низкий расход.
Особенности, применение и условия службы огнеупорного кирпича
Условия службы огнеупорного кирпича ША в сталеплавильных печах
Огнеупорные изделия, применяемые в сталеплавильных печах изначально должны обладать не только высоким коэффициентом термической и химической стойкости, а также низкой способностью к газопроницаемости и эрозии вследствие значительных перепадов температуры и воздействию на них химических веществ, образующихся в процессе расплава металла и шлака. По этим причинам, основным направлением увеличения срока эксплуатации сталеплавильных печей является оптимизация качественных характеристик огнеупорных кирпичей таких как: высокая аккумуляция тепла, износостойкость и долговечность, устойчивость к тепловым ударам и агрессивным элементам термохимического воздействия. Данному набору требований полностью удовлетворяет шамотный кирпич (ША), который широко используется в сталеплавильной промышленности, а также очень популярен в домашнем быту при строительстве печей, дымоходов, каминов, бань.
Максимальный порог теплового воздействия шамотного кирпича находится в пределах 1580 – 1770 градусов по Цельсию, что обуславливается наличием в его составе 70% шамотного порошка и 30% огнеупорной глины. Этот кирпич отлично справляется с широким диапазоном температурных колебаний: резким тепловым повышением температуры и последующим охлаждением. Также шамотный кирпич наиболее устойчив к воздействиям извести, щелочи, шлака и непроницаем для вредных элементов сгорания. По этим причинам шамотный кирпич ША становится незаменимым огнеупорным материалом, который пользуется повышенным спросом в работе самых разных тепловых агрегатов.
Однако, шамотные изделия в процессе длительной эксплуатации сталеплавильного производства при температурах, которые превышают их максимально допустимый обжиг (1350 – 1500 градусов по Цельсию) дают некоторую дополнительную усадку (утрата объема и увеличение в плотности). Так что в условиях значительных перегревов, кладка из шамотного кирпича деформируется и теряет свой запас прочности. Коэффициент дополнительной усадки напрямую зависит от состава материала и температуры обжига шамотных изделий. С наращиванием содержания шамота огнеупорность этого кирпича закономерно возрастает, а технологические параметры, обеспечивающие более износостойкую структуру материала, повышают и температурный порог начала деформационного размягчения. Таким образом, особым условием продолжительной работы кирпича шамотного и оптимизации его качественных характеристик имеет температура обжига. Шамотные материалы, обожженные в температурном диапазоне ниже спекания исходных глин, имеют большую дополнительную усадку, чем высокообожженные.
Также, при иных равных особенностей работы сталеплавильных печей следует учитывать такие существенные условия в эксплуатации шамотного кирпича как шлакоустойчивость и стойкость к агрессивной среде. Устойчивость к шлаку и стойкость к агрессивным элементам шамотного кирпича определяет его структура, уровень плотности и химический состав. В процессе службы шамотного кирпича на его поверхности, при контакте с агрессивной средой, формируется слой разнородного состава из продуктов взаимодействия элементов среды (реагентов) и огнеупорным материалом. При воздействии данных мощных факторов сталеплавильного производства, шамотный кирпич изнашивается без скалывания, а путем постепенного оплавления, разрушения эрозией и шлаком. Поэтому надо всегда учитывать уровень пористости шамотного кирпича. Для уменьшения разрушающего воздействия необходимо стремится уменьшать общую пористость шамотного кирпича, а не только кажущуюся.
Отличие огнеупорного легковесного ШЛ кирпича от шамотных ША
Главными отличиями кирпича (ШЛ) от кирпича (ША) являются меньший вес, меньший процент содержания шамота и глины в его составе, более низкий порог максимальной температуры применения, низкая теплопроводность, более пористая структура, а также другие физико-химические отличия, такие как кажущаяся плотность, коэффициент линейного расширения.
Шамотный кирпич ШЛ в отличие от кирпича ША – легковесен, о чем сообщает вторая литера Л его маркировки. В его производстве применяют обычный и специальный пористый шамот, содержание которого составляет 15 – 25 % в массе, огнеупорную глину с добавлением других пород, например – перлита. Именно поэтому шамотный кирпич ШЛ рассчитан на применение более низкого допустимого порога температуры от 1150 – 1300 градусов по Цельсию в отличие от кирпича ША. Низкая теплопроводность и малый коэффициент линейного расширения кирпича ШЛ позволяют использовать его при облицовке тепловых агрегатов, а легковесность дает широкие возможности для кладки горизонтальных рядов, футеровки промышленных печей, устройства каминов, домашних печей и дымоходов. Кроме того, низкая теплопроводность шамотного кирпича ШЛ дает дополнительную возможность значительно увеличивать скорость разогрева и остывания печи, что в свою очередь позволяет на порядок сокращать общий объем топлива.
Применение кирпича шамотного в строительстве печей
Шамотный кирпич обладает отличными техническими характеристиками, такими как термостойкость, шлакоустойчивость, газонепроницаемость и высокими защитными функциями при взаимодействии с агрессивной средой. Все эти исходные свойства шамотного кирпича делают его основным материалом при строительстве тепловых агрегатов.
По условиям использования огнеупорных изделий в сталеплавильных печах выделяют две зоны. Нижняя зона это горн, район фурм, заплечики и верхняя включает распар, шахту и колошник. Условия применения огнеупорных материалов в нижней зоне печи характеризуются самым высоким температурным режимом (1300 – 1800 градусов по Цельсию) и, соответственно – износом. На что в равной степени влияет интенсивное воздействие шлаков, паров щелочей, угарного газа. Эти участки печи определяют весь срок ее работы. Поэтому здесь применяют шамотный кирпич с высоким содержанием каолина (белой глины). Верхняя зона печи не подвергается таким сильным тепловым ударам как нижняя. В этих участках температура колеблется от 200 – 1300 градусов по Цельсию. Здесь огнеупорные материалы подвержены механическому износу и химической коррозии вследствие воздействия газов и паров. Поэтому в этой зоне такие параметры как пористость, размер пор, газонепроницаемость, прочность огнеупорного кирпича играют первостепенную роль. Здесь также применяют шамотный, плотный кирпич с большим содержанием каолина.
Условия эксплуатации шамотного кирпича в печах
Применение шамотного кирпича в различных тепловых установках позволяет реализовать приоритетную цель металлургической промышленности – аккумуляцию и поддержание тепла на необходимом производственном уровне.
В процессе продолжительной службы шамотного кирпича в условиях применения постоянных температур его теплопроводность повышается на 10 – 15 %, а в условиях работы переменных температур, наоборот – понижается вследствие образования микротрещин в его материале. Поэтому лучшие результаты в производительности сталеплавильных печей и увеличение цикла эксплуатации шамотных материалов достигаются при постоянной работе, а не переменной, по причине отсутствия резких перепадов температурного режима, что в свою очередь определяют такие условия как: температурный режим, рабочее время, химический состав среды, механические напряжения, действие различных элементов теплового процесса.
Для оптимизации работы шамотного кирпича в печах проводят исследования физико-технических и химико-минералогических процессов, происходящих в огнеупорных изделиях под влиянием вышеуказанных факторов. Разрабатывают методы защиты огнеупорных материалов и делают рекомендации по выбору и созданию новых огнеупорных изделий, технические свойства которых соответствовали современным стандартам работы. Анализ условий эксплуатации шамотных изделий, выполняет роль «обратной связи» с технологией огнеупорных материалов.
На срок службы огнеупоров во многом влияют производственные условия. Он может варьироваться от 3 до 10 лет в футеровки доменной печи и до 40 – 1500 ч в зонах движения стали. В ковшах и миксерах от 20 до 1500 мин при работе в продувочных фурмах и шиберных затворах. От условий эксплуатации значительно зависят расход огнеупоров на единицу продукции (кг/т стали), их технико-экономическая эффективность.
Продолжительность работы огнеупорного кирпича ША, ШБ в индукционных печах
В индукционных сталеплавильных печах металл интенсивно перемешивается, что обуславливает быстрый износ футеровки. Рабочая поверхность футеровки тигельной печи имеет температуру расплавленного металла, в то время как наружная сторона нагревается до 200 – 300 градусов по Цельсию. Поэтому в огнеупорной футеровке индукционных печей не должно быть сквозных трещин или пор, а материал футеровки должен обладать высокой термостойкостью и постоянством объема в процессе эксплуатации. Выбор огнеупорных материалов, применяемых в данной зоне печи достаточно разнообразен в зависимости от выплавляемого металла либо сплава. Шамотные огнеупоры марки ША и ШБ, которые удовлетворяют этим требованиям, чаще всего, используются для выплавки цинка и алюминия, благодаря своим высоким качественным характеристикам.
Для выплавки цинка используют шамотный кирпич из состава 70 % шамота каолинового, 20 % огнеупорной глины и 10 % каолина, что дает среднее число плавок – 7000 и максимальное – 12000.
Для выплавки алюминия используют состав 65 % шамота, 25 % огнеупорной глины и 10 % бария с жидким стеклом, что дает среднее число плавок – 1000 и максимальное – 2000. Также применяют состав 50 % шамота, 20 % кварцита, 20 % огнеупорной глины и 10 % бария, что повышает среднее число плавок до 2600 и максимальное до 5300.
Стабильная работа индукционной печи в пределах 300 плавок занимает приблизительное время 3-4 месяца.
Коэффициент расширения шамотного кирпича
у шамотного и керамического кирпича разные характеристики.
Шамотный кирпич "отталкивает" от себя тепло, и что бы нагреть шамотную печь потребуется поднять температуру в топке вдвое.
Есть пример. Приезжаю к другу в Калугу, он мне говорит , что ему сложили русскую печь , но нагреть её так и не смогли, мол посмотри в чем дело.
Все оказалось очень просто - свод и под были сделаны из шамота, поменяли под и свод на керамику, и все печь заработала.
Почему и применяют шамот в каминах, там главная задача, оттолкнуть тепло .
Температурные деформации заполнителя.
Температурные деформации и коэффициенты линейного расширения различных видов заполнителей в интервале температур от 20 до 800° сильно отличаются друг от друга. Наибольшими температурными деформациями характеризуется песчаник, а наименьшими до температуры 525°— известняк, а при более высоких температурах — базальт. Рассматривая характер изменения свойств цементного камня при нагревании, необходимо остановиться на температурных деформациях и коэффициенте линейного расширения различных видов заполнителей. При температуре 300° деформация кристалличеокого известняка превышает деформацию мелкозернистого базальта в 5,5 раза.
Коэффициент линейного расширения шамотного кирпича в температурном интервале от 20 до 1300° равен 6 х 10 -б — 8 х 10 -6 .
Рис. 44. Линейная температурная деформация различных видов заполнителя: а: 1—песчаник; 2—шлак доменный; 3—диабаз; 4—известняк; 5—обыкновенный глиняный кирпич; 6—базальт; б: 1—гранит крупнозернистый; 2—известняк кристаллический; 3—галька кварцевая; 4—диабаз; 5—известняк-ракушечник; 6—песчаник; 7—шлак доменный; 8 — базальт мелкозернистый.
Ввиду того, что большинство минералов при нагревании деформируется неодинаково по различным осям кристалла (например, кварц, кальцит, полевой шпат), то это вызывает появление значительных внутренних напряжений в заполнителе, содержащем такие минералы. При температуре 573° происходит превращение кварца из β в а -модификацию, сопровождаемое значительным увеличением объема минерала. В результате горные породы, содержащие кристаллический кварц, при нагревании значительно снижают свою прочность и термическую стойкость. Введением в цемент соответствующих микронаполнителей можно добиться получения затвердевшего цемента со специальными свойствами. Так, например, известно, что различные тонкомолотые добавки не одинаково влияют на усадочные явления, происходящие в цементном камне в процессе его нагревания.
При нагревании в определенном температурном интервале происходит расширение цементного камня, но при большем нагревании начинается сокращение объема, превышающее по своим размерам первоначальное расширение.
Рис. 45. Коэффициент линейного (температурного) расширения различных видов заполнителя: с: ,1—песчаник; 2—шлак доменный; 3—диабаз обыкновенный глиняный кирпич; 5—базальт; 6—известняк; б: 1 - гранит крупнозернистый; 2—известняк кристаллический; 3—галька кварцевая; 4—диабаз; 5—известняк-ракушечник; 6—песчаник; ,7—шлак доменный; 8—базальт мелкозернистый.
Расширение изделий при нагревании прекращается в температурном интервале 200—355°. Возвращение изделия к нормальным размерам происходит в интервале 370—560°. Обожженная глина, доменный шлак и пемза уменьшают сокращение цементного камня, а трасс, трепел и сиштоф значительно его увеличивают. Из приведенных кривых (рис. 47) следует, что во всех случаях при повышении температуры от 100 до 200° изделия сначала расширяются, а затем сокращаются. Изделия из затвердевшего портландцемента расширяются при повышении температуры до 175°, а при дальнейшем повышении ее начинается сокращение объема.
Расчет теплового расширения кирпича
Тепловое расширение кирпича - это изменение линейных размеров и формы кирпича при изменении его температуры.
Формула теплового расширения:
l - длина удлиненная;
l0 - начальная длина;
α - коэффициент теплового расширения;
t - изменение температуры.
Коэффициент теплового расширения кирпича = 0.000006 1/К
Быстро выполнить эту математическую операцию можно с помощью нашей онлайн программы. Для этого необходимо в соответствующее поле ввести исходное значение и нажать кнопку.
На этой странице представлен самый простой онлайн калькулятор расчета теплового расширения кирпича по простой математической формуле в зависимости от начальной длины, коэффициента теплового расширения и температуры. С помощью этой программы вы в один клик сможете рассчитать тепловое расширение кирпича.
Особенности, применение и условия службы огнеупорного кирпича
Условия службы огнеупорного кирпича ША в сталеплавильных печах
Огнеупорные изделия, применяемые в сталеплавильных печах изначально должны обладать не только высоким коэффициентом термической и химической стойкости, а также низкой способностью к газопроницаемости и эрозии вследствие значительных перепадов температуры и воздействию на них химических веществ, образующихся в процессе расплава металла и шлака. По этим причинам, основным направлением увеличения срока эксплуатации сталеплавильных печей является оптимизация качественных характеристик огнеупорных кирпичей таких как: высокая аккумуляция тепла, износостойкость и долговечность, устойчивость к тепловым ударам и агрессивным элементам термохимического воздействия. Данному набору требований полностью удовлетворяет шамотный кирпич (ША), который широко используется в сталеплавильной промышленности, а также очень популярен в домашнем быту при строительстве печей, дымоходов, каминов, бань.
Максимальный порог теплового воздействия шамотного кирпича находится в пределах 1580 – 1770 градусов по Цельсию, что обуславливается наличием в его составе 70% шамотного порошка и 30% огнеупорной глины. Этот кирпич отлично справляется с широким диапазоном температурных колебаний: резким тепловым повышением температуры и последующим охлаждением. Также шамотный кирпич наиболее устойчив к воздействиям извести, щелочи, шлака и непроницаем для вредных элементов сгорания. По этим причинам шамотный кирпич ША становится незаменимым огнеупорным материалом, который пользуется повышенным спросом в работе самых разных тепловых агрегатов.
Однако, шамотные изделия в процессе длительной эксплуатации сталеплавильного производства при температурах, которые превышают их максимально допустимый обжиг (1350 – 1500 градусов по Цельсию) дают некоторую дополнительную усадку (утрата объема и увеличение в плотности). Так что в условиях значительных перегревов, кладка из шамотного кирпича деформируется и теряет свой запас прочности. Коэффициент дополнительной усадки напрямую зависит от состава материала и температуры обжига шамотных изделий. С наращиванием содержания шамота огнеупорность этого кирпича закономерно возрастает, а технологические параметры, обеспечивающие более износостойкую структуру материала, повышают и температурный порог начала деформационного размягчения. Таким образом, особым условием продолжительной работы кирпича шамотного и оптимизации его качественных характеристик имеет температура обжига. Шамотные материалы, обожженные в температурном диапазоне ниже спекания исходных глин, имеют большую дополнительную усадку, чем высокообожженные.
Также, при иных равных особенностей работы сталеплавильных печей следует учитывать такие существенные условия в эксплуатации шамотного кирпича как шлакоустойчивость и стойкость к агрессивной среде. Устойчивость к шлаку и стойкость к агрессивным элементам шамотного кирпича определяет его структура, уровень плотности и химический состав. В процессе службы шамотного кирпича на его поверхности, при контакте с агрессивной средой, формируется слой разнородного состава из продуктов взаимодействия элементов среды (реагентов) и огнеупорным материалом. При воздействии данных мощных факторов сталеплавильного производства, шамотный кирпич изнашивается без скалывания, а путем постепенного оплавления, разрушения эрозией и шлаком. Поэтому надо всегда учитывать уровень пористости шамотного кирпича. Для уменьшения разрушающего воздействия необходимо стремится уменьшать общую пористость шамотного кирпича, а не только кажущуюся.
Отличие огнеупорного легковесного ШЛ кирпича от шамотных ША
Главными отличиями кирпича (ШЛ) от кирпича (ША) являются меньший вес, меньший процент содержания шамота и глины в его составе, более низкий порог максимальной температуры применения, низкая теплопроводность, более пористая структура, а также другие физико-химические отличия, такие как кажущаяся плотность, коэффициент линейного расширения.
Шамотный кирпич ШЛ в отличие от кирпича ША – легковесен, о чем сообщает вторая литера Л его маркировки. В его производстве применяют обычный и специальный пористый шамот, содержание которого составляет 15 – 25 % в массе, огнеупорную глину с добавлением других пород, например – перлита. Именно поэтому шамотный кирпич ШЛ рассчитан на применение более низкого допустимого порога температуры от 1150 – 1300 градусов по Цельсию в отличие от кирпича ША. Низкая теплопроводность и малый коэффициент линейного расширения кирпича ШЛ позволяют использовать его при облицовке тепловых агрегатов, а легковесность дает широкие возможности для кладки горизонтальных рядов, футеровки промышленных печей, устройства каминов, домашних печей и дымоходов. Кроме того, низкая теплопроводность шамотного кирпича ШЛ дает дополнительную возможность значительно увеличивать скорость разогрева и остывания печи, что в свою очередь позволяет на порядок сокращать общий объем топлива.
Применение кирпича шамотного в строительстве печей
Шамотный кирпич обладает отличными техническими характеристиками, такими как термостойкость, шлакоустойчивость, газонепроницаемость и высокими защитными функциями при взаимодействии с агрессивной средой. Все эти исходные свойства шамотного кирпича делают его основным материалом при строительстве тепловых агрегатов.
По условиям использования огнеупорных изделий в сталеплавильных печах выделяют две зоны. Нижняя зона это горн, район фурм, заплечики и верхняя включает распар, шахту и колошник. Условия применения огнеупорных материалов в нижней зоне печи характеризуются самым высоким температурным режимом (1300 – 1800 градусов по Цельсию) и, соответственно – износом. На что в равной степени влияет интенсивное воздействие шлаков, паров щелочей, угарного газа. Эти участки печи определяют весь срок ее работы. Поэтому здесь применяют шамотный кирпич с высоким содержанием каолина (белой глины). Верхняя зона печи не подвергается таким сильным тепловым ударам как нижняя. В этих участках температура колеблется от 200 – 1300 градусов по Цельсию. Здесь огнеупорные материалы подвержены механическому износу и химической коррозии вследствие воздействия газов и паров. Поэтому в этой зоне такие параметры как пористость, размер пор, газонепроницаемость, прочность огнеупорного кирпича играют первостепенную роль. Здесь также применяют шамотный, плотный кирпич с большим содержанием каолина.
Условия эксплуатации шамотного кирпича в печах
Применение шамотного кирпича в различных тепловых установках позволяет реализовать приоритетную цель металлургической промышленности – аккумуляцию и поддержание тепла на необходимом производственном уровне.
В процессе продолжительной службы шамотного кирпича в условиях применения постоянных температур его теплопроводность повышается на 10 – 15 %, а в условиях работы переменных температур, наоборот – понижается вследствие образования микротрещин в его материале. Поэтому лучшие результаты в производительности сталеплавильных печей и увеличение цикла эксплуатации шамотных материалов достигаются при постоянной работе, а не переменной, по причине отсутствия резких перепадов температурного режима, что в свою очередь определяют такие условия как: температурный режим, рабочее время, химический состав среды, механические напряжения, действие различных элементов теплового процесса.
Для оптимизации работы шамотного кирпича в печах проводят исследования физико-технических и химико-минералогических процессов, происходящих в огнеупорных изделиях под влиянием вышеуказанных факторов. Разрабатывают методы защиты огнеупорных материалов и делают рекомендации по выбору и созданию новых огнеупорных изделий, технические свойства которых соответствовали современным стандартам работы. Анализ условий эксплуатации шамотных изделий, выполняет роль «обратной связи» с технологией огнеупорных материалов.
На срок службы огнеупоров во многом влияют производственные условия. Он может варьироваться от 3 до 10 лет в футеровки доменной печи и до 40 – 1500 ч в зонах движения стали. В ковшах и миксерах от 20 до 1500 мин при работе в продувочных фурмах и шиберных затворах. От условий эксплуатации значительно зависят расход огнеупоров на единицу продукции (кг/т стали), их технико-экономическая эффективность.
Продолжительность работы огнеупорного кирпича ША, ШБ в индукционных печах
В индукционных сталеплавильных печах металл интенсивно перемешивается, что обуславливает быстрый износ футеровки. Рабочая поверхность футеровки тигельной печи имеет температуру расплавленного металла, в то время как наружная сторона нагревается до 200 – 300 градусов по Цельсию. Поэтому в огнеупорной футеровке индукционных печей не должно быть сквозных трещин или пор, а материал футеровки должен обладать высокой термостойкостью и постоянством объема в процессе эксплуатации. Выбор огнеупорных материалов, применяемых в данной зоне печи достаточно разнообразен в зависимости от выплавляемого металла либо сплава. Шамотные огнеупоры марки ША и ШБ, которые удовлетворяют этим требованиям, чаще всего, используются для выплавки цинка и алюминия, благодаря своим высоким качественным характеристикам.
Для выплавки цинка используют шамотный кирпич из состава 70 % шамота каолинового, 20 % огнеупорной глины и 10 % каолина, что дает среднее число плавок – 7000 и максимальное – 12000.
Для выплавки алюминия используют состав 65 % шамота, 25 % огнеупорной глины и 10 % бария с жидким стеклом, что дает среднее число плавок – 1000 и максимальное – 2000. Также применяют состав 50 % шамота, 20 % кварцита, 20 % огнеупорной глины и 10 % бария, что повышает среднее число плавок до 2600 и максимальное до 5300.
Стабильная работа индукционной печи в пределах 300 плавок занимает приблизительное время 3-4 месяца.
Коэффициент расширения шамотного кирпича
Войти
Нет аккаунта? ЗарегистрироватьсяАвторизуясь в LiveJournal с помощью стороннего сервиса вы принимаете условия Пользовательского соглашения LiveJournal
Нет аккаунта? ЗарегистрироватьсяКирпич: шамотный Vs керамический.
Вокруг вопроса применения шамотного и керамического кирпича в печном деле ходит очень много разных споров, слухов, домыслов и легенд. Например, часто встречается мнение, что шамотный кирпич радиоактивный, что его использование вредно для здоровья.
Издавна принято, что печь кладется из керамического кирпича, а топка футеруется шамотным. Сейчас же можно встретить печи, камины, барбекю полностью сделанные из шамотного кирпича, да что уж таить - сам использую именно шамотный кирпич в работе.
Давайте попробуем все-таки разобраться, что здесь к чему, сравнить эти 2 вида кирпича и определить их области применения.
Для начала несколько теоретических моментов.
Теплопроводность - способность материала передавать через свою толщу тепловой поток, возникающий вследствие разности температур на противоположных поверхностях. Теплопроводность характеризуется количеством теплоты (Дж), проходящей в течение 1 ч через образец материала толщиной 1 м, площадью 1 м2, при разности температур на противоположных плоскопараллельных поверхностях в 1 К.
Теплоемкость - способность материала при нагревании поглощать теплоту. Теплоемкость определяется отношением количества теплоты, сообщаемого телу, к соответствующему изменению температуры
Пористость - степень заполнения объема материала порами, измеряется в %
Плотность кирпича определяется массой кирпича на единицу его объема
Морозостойкость - способность материала выдерживать попеременное замораживание и оттаивание в водонасыщенном состоянии без признаков разрушения
1. Шамотный кирпич будет быстрее прогреваться и стенки кирпича будут более горячими, но при этом остывает он по времени почти столько же,сколько и керамический. В подтверждение этому опыты Евгения Колчина. Это очень удобно, например, в облицовках каминных топок.
2. Сам по себе шамотный кирпич имеет правильную геометрическую форму где любая из 6 граней может быть лицевой(точнее 5 - ложок с клеймом не подойдет) - с этим преимуществом не может поспорить керамический кирпич(там их всего 3). Данный факт позволяет работать почти без брака.
Так же наличие шамотных блоков (ШБ 94, ШБ 96) в некоторых моментах упрощают работу и увеличивают возможность использования шамота (полки, декоративные элементы)
3. Давайте обратимся к Европейскому опыту. Дополнительные теплонакопительные элементы(включая дополнительные дымообороты) для Brunner, Jotul, Schmid, Olsberg делают из шамота. Немецкая компания Wolfshoeher Tonwerke выпускает шамотные элементы для дымооборотов и теплонакопительных печей. Мало кто обращает внимание, но даже есть специальный класс - печные топки: их можно подключать только через систему дымооборотов.
4. Конечно, коэффициент расширения у шамотного и керамического кирпича разный, потому перевязывать их настоятельно не рекомендуется. Это еще раз подтвердил опыт Евгения Колчина.
5. Очень часто бытует мнение, что шамотный кирпич при нагревании выделяет вредные вещества или вообще радиоактивен. Последнее еще в теории(и только в теории!) как-то возможно, так как все зависит от места добычи глины, но вот в первое верится с трудом. Скорее всего, причина возникновения слуха о выделении вредных веществ в следующем. Шамотный кирпич - один из видов огнеупорных материалов(подгруппы алюмосиликатных огнеупоров: полукислые, шамотные и высокоглиноземистые; а есть еще динасовые, муллитовые и др. огнеупоры), а их очень много, изготавливаются они разным способом. Возможно, что при нагревании некоторых из них и выделение вредных веществ, но это не относится к шамотному кирпичу, так как он предназначен для бытового использования.
6. Еще одним недостатком шамотного кирпича можно назвать его меньшую, по сравнению с керамическим кирпичом, морозостойкость. Многи скажут, что для барбекю он не подойдет. Я не так давно работаю печником, но то, что было сделано на улице мной 3-5 лет назад бес признаков разрушения. Да и всегда можно защитить шамотный кирпич лаками или тем же жидким стеклом
Применяемые для изготовления футеровки огнеупорные материалы и их важнейшие свойства , страница 4
Теплопроводность магнезитового кирпича выражается уравнением λтехн =7—0,0030 t (где t — температура испытания). По данным [19], при средней температуре 300 °С теплопроводность составляет около 3,1 ккал/(м∙ч∙град).
Однако эта величина значительно уменьшается с повышением температуры. Газопроницаемость магнезитового кирпича выражается ориентировочно цифрой 1,7 л/ (м • ч•мм вод. ст.).
Коэффициент линейного теплового расширения магнезита α= 14,1•10 ––6 . Термическое расширение выражается значениями порядка 1,2—1,4 % в температурном интервале 20—1000 °С. При этом следует иметь в виду, что расширение магнезита, в отличие от кремнеземистых материалов, продолжается до тех пор, пока не будет достигнута температура спекания магнезита. Переход от расширения к сжатию вызывается дополнительной усадкой, которая начинается с 1400° С.
Главнейшие свойства магнезитовых огнеупоров
Плот––ность, г/см 3
предел прочности при сжатии, кГ/см 2
Температура деформации, °С, под нагрузкой
Термостой––кость водя––ные тепло––смены
248030
Термостойкие на шпинелыюй связке
229040
Из плавленого магнезита
Из рапной магнезии
3. Доломитовые огнеупоры
Доломитовые огнеупоры имеют в металлургии самостоятельное значение и применяют их в виде порошков или изделий. Доломитовые огнеупоры изготавливают из горной породы, содержащей в основном минерал доломит, представляющий собой двойную углекислую соль CaMg(CO3)2. Теоретический состав сырого доломита: 30,4 % СаО, 21,9 % MgO и 47,7% СО2. В доломите в виде примесей могут содержаться кальцит, халцедон, кварц, гипс и минералы глин. Эти примеси вносят в доломит, кроме окислов кальция и магния, также А12О3, Fe2O3, SiО2 и др. В доломитовых огнеупорных материалах отношение CaO/MgO не должно быть меньше 1,39. Если содержание СаО в доломите по сравнению с теоретическим больше, то доломит называют известковистым, если же содержание MgO больше, то — магнезиальным доломитом, или известковым магнезитом. Доломит с содержанием глин от 5 до 25 % носит название глинистого доломита, или доломитового мергеля.
Структура доломитов разнообразна — от криптакристаллической до грубозернистой. Преобладают породы мелко–– и среднезернистые. В зависимости от размера слагающих его кристаллов, мм, доломиты в основном подразделяются на следующие виды [20]:
Читайте также: