1.3 Характеристика огнеупорных и теплоизоляционных материалов

1.3.1 Шамотный кирпич

Шамотный кирпич производят методом обжига специального порошка (шамота) и молотой огнеупорной глины при очень высоких температурах. В зависимости от физико-химического состава и температуры применения шамотные изделия подразделяют на марки ША, ШБ.

Кирпич шамотный ША-5 предназначен для кладки любых промышленных и домашних печей, а также применятся для кладки тепловых агрегатов с максимальной температурой использования 1250-1400 °С.

Чтобы избежать быстрого разрушения кладки, контактирующей с открытым огнем, необходим огнеупорный кирпич, способный выдерживать высокие температуры. Его называют «печным», огнеупорным и шамотным. Данный

материал выдерживает температуры свыше 1600°C. Делают огнеупорный кирпич из шамота – из огнеупорной глины. Кстати, ту же глину добавляют в кладочный раствор, чтобы печь не развалилась от воздействия пламени. Изготавливают огнеупорный кирпич классической, а также трапециедальной, клиновидной и арочной формы.

Технические характеристики шамотных изделий общего назначения марки ША

Массовая доля, %: Аl2О3	не менее 30
Огнеупорность, °С	не ниже 1690
Пористость открытая для изделий 1 подгруппы, %	не более 24
Пористость открытая для изделий 2 подгруппы, %	не более 30
Предел прочности при сжатии для изделий 1 подгруппы, Н/мм	не менее 20
Предел прочности при сжатии для изделий 2 подгруппы, Н/мм	менее 15
Температура начала размягчения, °С	не ниже 1300
Размеры (кирпич огнеупорный ША-5)	230х114х65

Таблица 1

В промышленном и частном печестроении существуют изоляционные материалы, которые действуют по принципу многократного перехода тепловых волн из одной среды в другую и отличаются меньшей теплопроводностью. К таким материалам относятся легковесные шамотные огнеупоры, которые изготавливаются из чистых жирных глин, не содержащих посторонних включений, с добавлением смеси из древесных опилок, торфа или других органических материалов. При обжиге органические соединения выгорают, оставляя после себя структурные поры.

Состав легковесных огнеупоров перед процессом формирования пор выглядит следующим образом:

- 20% шамотного порошка (70% содержит кирпич первой подгруппы огнеупорности);

- 35% огнеупорной глины, определяющей высокую сопротивляемость открытому пламени;

- 45% выгорающих добавок.

1.3.2 Диатомитовый кирпич

Наиболее распространенным искусственным теплоизоляционным материалом при сооружении промышленных печей является диатомитовый кирпич, изготовляемый путем обжига при температуре 750—900° С сырца, состоящего из диатомита и древесных опилок, выгорающих при обжиге.

Диатомитовый кирпич размерами 250X123X65 и 230X113X65 мм выпускается трех марок: 500, 600 и 700, соответствующих объемной массе кирпича в кг/м3. Коэффициент теплопроводности соответственно по маркам: 0,163—0,185 [0,1—0,16]; 0,14—0,21 [0,12—0,18]; 0,175—0,27 [0,15—0,23] Вт/(м-град) [ккал/(м-ч-град)]. Диатомитовый кирпич применяется в тех конструктивных элементах промышленных печей, где температура не превышает 900° С. Пенодиатомитовые изделия (кирпич) с объемной массой 450 кг\смъ и коэффициентом теплопроводности при средней температуре 50° С 0,093 Вт/(м-град) [0,08 ккал/(м-ч-град)] изготовляют из диатомита.

В качестве пенообразователя применяют мыльный корень, содержащий пенообразующее вещество — сапонин. Смесь диатомита с пеной разливают в формы и после сушки обжигают в туннельных печах при температуре 850—900° С. Пенодиатомитовые изделия, имеющие более высокие показатели, чем изделия с выгорающими добавками, находят широкое применение при строительстве промышленных печей. Кирпич пенодиатомитовый предназначенный для тепловой изоляции промышленного оборудования (электролизных ванн, плавильных печей, котлов, трубопроводов и т.п.) при температуре изолируемой поверхности до +900 'С