Нужен ли шамотный кирпич для топливника. Друзья огня

Нужен ли шамотный кирпич для топливника. Друзья огня

Проект выполнен печниками А.Бацулиным и Marcus Flynn/Pyromasse. Возводя кладочную кирпичную печь, мастер должен правильно организовать лабиринт для дымовых газов, чтобы обеспечить оптимальный уровень прогрева корпуса конструкции…

© Проект выполнен печниками А.Бацулиным и Marcus Flynn/Pyromasse. …Также нужно повысить эффективность утилизации тепла, сведя к минимуму его потери через дымоход

© Lisac's Fireplaces & Stoves
Помимо утилитарных свойств теплоемкие отделочные материалы обладают эстетическими качествами, гармонично сочетающимися с любым стилем

Футеровка топки шамотом защищает её от воздействия высоких температур

Огнеупорный кирпич используют при температуре 1200°С и выше, которую обычный кирпич не выдерживает (в таких условиях он рассыпается). Кроме того, огнеупорный кирпич хорошо аккумулирует и отдает тепло, что очень важно для материала, идущего на изготовление очага.

Шамотный кирпич, маркируемый буквой «Ш», имеет в своем составе порошок-шамот и также относится к огнеупорным материалам. Его используют, как правило, в местах непосредственного контакта с огнем. Он хорошо реагирует на резкие перепады температуры. Если шамотный кирпич при обжиге передержать, то он превратится в «железняк» — покроется стекловидной пленкой и станет непригодным к использованию в камине из-за хрупкости такого покрытия. Недообожженные же образцы активно впитывают влагу, из-за чего практически перестают быть огнеупорными.

Наружная же часть печи может быть выложена и красным керамическим полнотелым кирпичом марки М-150 и выше. Он также должен быть хорошо обожжен и иметь правильную геометрию, без трещин и инородных включений.

Дымовую трубу можно выложить красным строительным кирпичом, поскольку температура здесь ниже, чем в топке. Этот вид кирпича более порист, чем печной, а следовательно, обладает меньшей теплопроводностью, что важно для предотвращения остывания трубы и создания условий, препятствующих выпадению конденсата. Кирпич, применяемый для выкладки дымоходов, тоже должен иметь высокую морозостойкость, так как именно здесь наиболее сильно проявляется воздействие агрессивных факторов внешней среды. Морозостойкость означает способность материала, насыщенного водой, выдерживать многократные циклы замораживания-оттаивания без повреждений и ухудшения свойств. Для обозначения этого параметра в маркировку вводится буква «F» в сочетании с цифрами.

Печь без футеровки. Материалы для футеровки

Так как огнеупорных материалов, в которых сочетаются одновременно все требуемые свойства, не существует, то футеровку дуговых печей приходится изготовлять состоящей из нескольких слоев, выполняющих те или иные функции. Это приводит к тому, что в фу теровке дуговых печей используют разнообразные огнеупорные материалы, обладающие разными свойствами и используемые для разных целей.

В зависимости от технологического процесса футеровку дуговых печей можно выполнять из кислых или основных огнеупорных материалов.

Для изготовления кислой футеровки используют кварцит и изделия из него (динас) с содержанием основного компонента (SiО₂) в количестве 95—97%. При изготовлении динасового кирпича в качестве связующего материала применяют известковый раствор (2,0—2,2%) и раствор сульфитного щелока или патоки.

Для футеровки печей с основной кладкой применяют материалы и изделия из магнезитового порошка с добавлением бедной хромистой и железной руды. На ряде заводов в качестве огнеупорного материала для футеровки электропечей применяют доломит и изделия из него.

На отечественных заводах для изготовления основной футеровки используют главным образом магнезитовый порошок. Качество его зависит от химического и гранулометрического состава, а также плотности, позволяющей судить о степени обжига порошка. Содержание примесей в магнезитовых порошках, используемых для набивки подин и заправки откосов электропечей, не превышает по СаО 2,5—4,0% , по SiО₂4,0—5,0%; потери при прокаливании находятся в пределах 0,6—0,8%. Зерновой состав указанных порошков должен быть в следующих пределах: мельче 0,5 мм — не более 60%, мельче 1 мм — не более 80%.

Для кладки сводов используют высокоогнеупорные обожженные магнезитохромитовые изделия, изготавливаемые из магнезитового порошка и хромовой руды. Изделия прессуют под большим давлением и подвергают высокотемпературному обжигу при температуре 1600⁰С.

Огнеупорные материалы характеризуются следующими свойствами: огнеупорностью, температурой начала размягчения под нагрузкой, термостойкостью, механической прочностью при сжатии, химическим составом, способностью к взаимодействию с основными и кислыми шлаками и стоимостью:

• огнеупорностью называется свойство материала противостоять, не расплавляясь, воздействию высоких температур;
• температура начала размягчения под нагрузкой характеризует ту температуру, при которой образец огнеупорного материала высотой 50 мм, находящийся под нагрузкой 2 кг/см²сжимается на величину, равную 40 % от первоначальной длины образца;
• термостойкость — способность выдерживать резкие изменения температуры без разрушения: она определяется числом теплосмен, которые выдерживают огнеупорные кирпичи до того, как они частично разрушатся и потеряют 20 % своего первоначального веса. Теплосмена осуществляется следующим образом: кирпичи нагревают до 850 “С и затем быстро охлаждают в проточной воде.

Кроме высокой огнеупорности не менее важным свойством является температура начала размягчения под нагрузкой. В этом отношении явные преимущества имеют динасовые кирпичи, несмотря на более низкую их огнеупорность. Особенно это свойство присутствует в сводах, в печах, как с кислой, так и с основной футеровкой. В таблице  1 приведены свойства огнеупорных материалов.

Наиболее термостойким из перечисленных огнеупоров являются хромомагнезитовые, но они очень дорогие. Наибольшее увеличение размеров и объема при нагревании имеют магнезитовые и динасовые кирпичи, однако при высокой температуре магнезитовые кирпичи имеют дополнительную усадку (-1,0 %), что приводит к образованию щелей между отдельными кирпичами. Увеличение размеров желательно при кладке сводов и арок, так как они увеличивают стрелу выпуклости и повышают прочность кладки, поэтому магнезитовые кирпичи не применяют для сводов. В тех случаях, когда увеличение размеров кладки должно быть уменьшено, следует класть между отдельными кирпичами легко сгорающие прокладки из фанеры, толя или папки. Своды из магнезитовых кирпичей и хромомагнезитовых следует утеплять. Для теплоизоляционных материалов главным свойством является низкая теплопроводность в виду того, что температура на границе внутреннего и наружного слоя достигает 1200—1300°С. Необходимо сразу за высокоогнеупорными материалами располагать шамотные, а еще лучше легковесные кирпичи.

Огнеупорный кирпич название. Производство и состав огнеупорного кирпича

Огнеупорный кирпич применяется в бытовом и промышленном строительстве. В состав огнеупорного кирпича входит 70% шамота. Это. Его используют для возведения построек, которые будут подвергаться высоким температурам. Он подходит для строительства своими руками каминов, печей, бань, барбекю. Огнеупорным называется материал, способный работать при высокой температуре без потерь.

Основной элемент огнеупорного кирпича является шамот — огнеупорная глина.

Простой строительный кирпич на рынке представлен 2 видами:

1. Керамический . Он не способен противостоять высокой температуре. При 1200°С этот вид кирпича начинает плавиться, а при остывании — крошиться. Его производят из глины разных сортов.
2. Силикатный. Его производят с использованием песка, извести и некоторых добавок, которые придают строительному материалу различные свойства. Он не способен выдерживать значительную температуру. Разрушается от резкого нагрева или охлаждения, длительного воздействия огня.

• Углеродистый.
• Кварцевый.
• Глиноземный.

Схема производства.

Первые 2 вида используются при изготовлении стали. Основной огнеупорный стройматериал изготавливается на известково-магнезиальной основе. В состав углеродистого кирпича входит кварц. Он может соприкасаться исключительно с огнем или металлом. Контактирование со щелочью недопустимо.

Наиболее распространен глиноземный (шамотный) кирпич. Производство огнеупорного кирпича происходит с помощью тепловой обработки смеси, состоящей из шамотного порошка и огнеупорной глины.

Производство шамота

Глиноземный кирпич производят согласно ГОСТ 390-69. Выпускают в 2 вариантах: 250*123*65 мм и 230*113*65 мм. Для него характерна мелкозернистая структура.

В составе блоков содержится 70% шамотной глины, 30% составляет коксовый и графитный порошок. Вес блока зависит от его размера и структуры, выпускается весом от 2,5 до 6 кг.

Выдерживает температуру от 1000 до 1800 градусов°С. Он совершенно не реагирует на многократные резкие температурные изменения. Именно этот вид строительного материала специалисты используют для возведения бытовых топок.

Отличительные признаки огнеупорных блоков:

1. При простукивании огнеупорный кирпич издает звонкий металлический звук.
2. Влагостойкий.
3. Песочно-желтого цвета с зернистой основой.

Заводы-изготовители делают разнообразные виды огнеупорного кирпича. Отличаются они по массе, размеру, форме, а также степени пористости и технологии производства. В продаже представлены следующие разновидности:

• прямой;
• трапецеидальный;
• арочный;
• клиновидный.

Эти разновидности шамота позволяют возводить любые по конструкции сооружения.

С учетом состава и степени пористости шамотный кирпич производится:

Сравнение огнеупорных материалов.

1. Особо плотным. Его пористость — менее 3%.
2. Высокоплотным. Пористость — от 3 до 10%.
3. Плотным. Пористость — до 16%.
4. Уплотненным. Пористость — до 20%

Эти свойства огнеупорных кирпичей помогают сделать грамотный выбор блоков для постройки.

По методу формирования подразделяют на такие виды шамотного кирпича:

1. Литой из шликера.
2. Плавленый.
3. Формованный полусухим или пластичным методом.
4. Горячепрессованный.
5. Термопластичный.

Марки шамота

На каждом блоке ставится маркировка.

По ней определяются технические характеристики и состав шамотного кирпича:

1. ША, ШБ , ШАК — это блоки универсальные. Из них можно сделать печь, камин. Они очень прочные и выдерживают температуру до 1600 градусов°С. Соотношение цены и качества идеальное.
2. ШУС, ШВ — для этих блоков характерна высокая теплоемкость. Применяются в промышленности для обмуровки (защиты) стен шахт и газоходов.
3. ПБ. Изделия используют для кладки барбекю-печей.
4. ПВ. Блоки данной марки используют для сооружения внутренних стен каминов.
5. ШК. Марка незаменима при изготовлении сооружений для производства кокса.
6. ШЛ. Это легковесный шамот, который подходит для печей с невысокой температурой нагрева (до 1300 градусов°С).
7. ШЦУ. Эти блоки применяют для кладки вращающихся конструкций печей.

Каждая марка имеет свой размер, вес, состав. Перед покупкой надо тщательно изучить маркировки, после чего можно начать выбор блока.

Вредность шамота

Есть мнение, что данный вид строительного материала при его эксплуатации может. Но научными исследованиями это не подтверждено. Наоборот, кирпич отличается тем, что производится из глины. А она считается экологически чистым материалом. Вредных веществ в атмосферу не выделяется.

Технология укладки блоков достаточно простая, поэтому данный строительный материал востребован владельцами частной недвижимости. Его применяют для кладки важных участков печей и каминов. Поэтому приобретать бракованный или некачественный материал нельзя.

Для возведения сооружений требуется специальный, который должен обладать достаточной вязкостью. Для строительства дымоотводных труб блоки должны быть морозоустойчивыми.

Огнеупорный кирпич для печи. Виды и характеристики

Массово производятся несколько видов огнеупорной кирпичной продукции:

• Основной, так часто называют глиноземный шамотный кирпич , так как это наиболее давно производящийся, проверенный практикой вид штучной огнеупорной продукции. Немаловажным фактором является и стоимость его приобретения, обходящаяся заказчикам ниже других разновидностей этого огнеупора. Шамотный кирпич – это основной печной материал в гражданском строительстве, коммунальной инфраструктуре населенных пунктов, включая котельные, ТЭЦ.
• Углеродистый или графитовый , создаваемый на основе свободного углерода. Огнеупорность таких штучных изделий, получаемых при обжиге до 2000℃ шихты из каменноугольной смолы с графитом, просто огромна – до 3500 ℃, поэтому не удивительно что они востребованы для футеровки плавильных печей в металлургии, на предприятиях энергетики, включая АЭС.
• Кварцевый или динасовый , работающих до предельных температур эксплуатации шамотного кирпича – 1730 ℃. Их используют для футеровки промышленных отопительных агрегатов.
• Корундовый (выдерживает температуру до 1750°C) – применяют в установках, созданных для получения серной кислоты, печах с окислительной средой.
• Магнезиальный , выдерживающий длительный нагрев до 1900℃, обладает высокой механической прочностью, в том числе к истиранию, поэтому широко используется в металлургии.
• Доломитовый получают обжигом смеси оксидов Ca, Mg. Он обладает огнеупорностью до 2300 ℃.
• Хромистый , изготавливают из горной породы – хромита. Он инертен к кислой, щелочной среде, в том числе к воздействию шлаков, образующихся при варке металлических сплавов. Предельная температура эксплуатации – 2180 ℃.
• Циркониевый – изготавливаемый из минерала бадделеита, с огнеупорностью до 2700 ℃.

Какой кирпич лучше для печи в доме. Основные параметры кирпича

В дальнейшем в ходе рассмотрения разновидностей кирпича придется оперировать несколькими понятиями, характеризующими материал.

• Прежде всего, это размеры кирпича. По сложившейся давней традиции в наших краях применяют одинарный кирпич длиной (Д) 250 мм, шириной (Ш) 120 мм и высотой (В) 65 мм.

Стороны кирпича имеют свое название: 1 – постель (плашка); 2 – ложок; 3 – тычок

Однако, могут встречаться и иные размеры, и на это следует обращать внимание при покупке материала. Несколько стандартных размеров иного формата приведено в таблице:

Существует еще так называемый печной модуль, размерами 230×125×65. Хотя он и считается уже устаревшим, но некоторые схемы рассчитаны именно на него. Кстати, под него выпускается и целая линейка огнеупорных кирпичей, в том числе и зауженным и зауженных с уменьшенной высотой: 230×114×65 и 230×114×40 мм.

При выборе схемы-порядовки в обязательном порядке следует уточнить, под какой формат кирпича проводилось проектирование, чтобы избежать впоследствии неприятных «сюрпризов».

Для выкладки арочных сводов, некоторых фигурных элементов печи, для внешней отделки могут применяться особые форматы кирпичей.

Так, для сводов используются кирпичи клиновидной формы (с ребровым или торцевым заужением). Размеры зауженной стороны в этом случае указываются через дробь, например: 230×114×65/45.

Пример огнеупорного кирпича ША-45 клиновидной формы

Для внешней отделки применяются кирпичи со скругленными углами или иной нестандартной конфигурации. Все это должно быть отражено в схеме порядовке и прилагаемой к ней таблице с перечнем необходимых материалов.

Одна из разновидностей облицовочного фасонного кирпича

• Марочная прочность кирпича. Этот показатель показывает уровень механической нагрузки, которую способен выдерживать материал без появления деформаций, деструктуризации, растрескивания, крошения и т.п.

Марка прочности указывается буквенным значением М и числом, которое показывает уровень допустимой нагрузки в кгс/см². Например, для кладки любого из отделов печи потребуется кирпич марки не ниже М150. Если печь массивная, двухэтажная, то зачастую необходимо применять и более высокие марки: М200 или М250. Но вот гнаться за слишком высокими показателями все же не стоит. Дело в том, что для достижения марок М300÷М500 в процессе производства в формовочную смесь вводят специальные синтетические добавки. Для стен дома это не имеет критического значения, но для печи, которая испытывает значительную термическую нагрузку – это недопустимо. Кроме того, и цена на такие марки будет значительно выше.

• Морозоустойчивость кирпича.

Этот параметр показывается в маркировке буквой F и числовым обозначением. Число показывает минимальное число циклов заморозки и оттаивания кирпича без потери им своих эксплуатационных, в том числе – прочностных качеств.

Хотя для кладки печи этот параметр, казалось бы, не столь важен, на него все же стоит обращать внимание, особенно при выборе материала для тех отделов, которые могут подвергаться воздействию отрицательных температур – это фундамент и дымоход. Кстати, чем выше этот показатель, тем устойчивее кирпич к любым в принципе резким температурным перепадам.

• Теплопроводность кирпича.

Печь – это, прежде всего, теплотехническое сооружение, и ее станки должны хорошо аккумулировать тепло и отдавать его в помещение. Для подобных целей применяется кирпич с показателем теплопроводности не ниже 0,61 Вт/м×°С. Исключение допустимы для внешней отделки дымохода, расположенного в чердачном помещении и на открытом воздухе – там термоизоляционные качества материала идут, скорее, во благо.

• Гигроскопичность, то есть способность материала впитывать влагу. Как правило, выражается в процентном отношении от массы кирпича. Этот параметр следует иметь в виду для выбора материала для отделов печи, где обязателен или вероятен контакт с влажной средой – опять же, фундамент и дымоход. Чем ниже гигроскопичность, тем в данном случае лучше.

Сколько нужно шамотного кирпича на топку. Фундамент

Первым делом сооружается основание. Поскольку конструкция обычно располагается на первом этаже, нужно учитывать близость земли. Поэтому в качестве первого слоя обычно укладывается бетонная плита, причем ниже уровня пола, а на нее наносится слой гидроизоляции.

Таким образом, мы получаем пласт, который выдержит массу нашего будущего сооружения, а также не даст воздействовать на него влаге и холоду, которые идут из почвы. Поверх гидроизоляционного слоя обычно укладываются сплошные кирпичные ряды, их может быть от двух до четырех.

Другим отделом конструкции, вызывающим больше всего вопросов о подборе материала, является топка. Это то самое место, куда закладываются дрова и где разводится огонь. Кирпичи в топке подвергаются непосредственному воздействию пламени в течение продолжительного времени, и происходит это на протяжении многих лет. Поэтому к ним предъявляются соответствующие требования.

Как правило, для выкладывания топки применяются шамотные блоки. Они обладают самыми высокими показателями огнеупорности из всех возможных вариантов, поэтому спокойно выполняют свои функции в течение всего срока эксплуатации очага.

В принципе, из шамотных можно сложить и всю конструкцию целиком. Но это очень дорого. К тому же, выложенная шамотными блоками кремового цвета топка очень выгодно смотрится в окружении красных кирпичных блоков, поэтому такое решение оптимально с точки зрения не только функциональности, но и дизайна.

Дымоход не контактирует с огнем напрямую и не несет на себе особо высокую нагрузку. Тем не менее, к нему тоже есть определенные требования.

Во-первых, изнутри на него воздействуют агрессивные химические вещества, выделяющиеся при горении

Они пагубно влияют на состояние стройматериала, из которого выложена внутренняя часть дымохода, поэтому следует обратить особое внимание на устойчивость этих кирпичей в различным разрушающим факторам

Во-вторых, часть дымохода, которая расположена над поверхностью крыши дома — то есть труба — подвергается еще и атакам со стороны внешней среды. Дождь и снег, заморозки, ветер, резкие перепады температуры воздуха — все это в значительной степени подтачивает кирпичные блоки.

Внешний вид очага также немаловажен, особенно в современных частных домах. В принципе, если речь идет о старой избушке, то там обычно конструкция просто покрывается побелкой, как в прежние времена.

Но все же, как правило, в последнее время предпочтение отдается отделке с помощью облицовочного кирпича. Этот вариант подходит и для русской печи, и для голландской, и для прочих разновидностей.

При выборе облицовки нужно учесть два фактора:

• теплоемкость. Она должна быть высокой. От кирпича требуется, чтобы он накапливал в себе как можно больше тепла;
• теплопроводность. Эта способность важна для того, чтобы печь не только хранила в себе тепло, но и отдавала его в помещение.

Как правило, оба этих показателя есть у керамического облицовочного кирпича второго сорта. Именно такой материал эксперты рекомендуют использовать для наружной отделки печной конструкции.

Любая печь, будь то русская, голландка, шведка или сооружение для бани, состоит из нескольких основных отделов. Для каждого из них подбирать материал следует отдельно, так как важны определенные характеристики, необходимые именно для конкретной части очага.