Огнеупорный кирпич. в мокрых средах

Огнеупорный кирпич. в мокрых средах?!

Все они отличаются друг от друга по составу, внешнему виду и физико-техническим свойствам.

Какой из этих видов огнеупора можно использовать в мокрых средах? Например, при строительстве печи бани? Для того, чтобы в этом разобраться, рассмотрим более подробно состав и свойства каждого из перечисленных видов огнеупора.

Динасовый кирпич

Главное отличие – высокое содержание кремнезема (не менее 93%). Такой кирпич изготавливается из кварцитов, в состав также добавляют 2-2,5% извести. Сырая порода измельчается, а затем перемешивается с известковым молоком. Формовка динасового кирпича проводится в прессах. Далее изделие проходит сушку, затем – обжиг при 1400-1460 градусах.

Динасовый кирпич отличается высокой огнеупорностью — 1680-1730 градусов. Температура начала деформации и вовсе одна из самых высоких среди огнеупоров – 1650 градусов.

Существует два вида динасового кирпича: стандартный и легковесный с плотностью не более 1300 кг/м3.

Динасовый кирпич используется для строительства нескольких видов промышленных печей:

Коксовые;
Стекловаренные;
Мартеновские.

Иными словами, он используется только в промышленном строительстве.

Но коэффициент водопоглощения динасового кирпича составляет до 12%. О чем это говорит? Этот вид огнеупора нежелательно использовать во влажных помещениях, так как он впитывает немалое количество влаги и частично теряет свои свойства.

Магнезиальный кирпич

Этот вид огнеупора изготавливается из хромово-магнезиальной шпинели. Обладает наиболее высокой огнеупорностью – 2000 градусов. Также материал устойчив к воздействию металлов, основных шлаков и оксидов железа при высоких температурах.

За счет этого магнезиальный кирпич часто используется в промышленном строительстве для сооружения мартеновских печей.

Однако этот материал уязвим перед воздействием кислот, солей, высокой влажности. По сути, не рекомендуется, чтобы он контактировал с любыми веществами, кроме огня и различных металлов. Так что этот вариант тоже отпадает.

Углеродистый кирпич

Изготавливается с повышенным содержанием графита и кокса. Отличается от шамотного сильной спрессованностью. Так как в структуре этого кирпича минимальное количество пор, а коэффициент водопоглощения не превышает 4%, он легко противостоит высокой влажности и подойдет для мокрой среды (например, для бани).

Однако и тут есть одно большое НО. Этот кирпич очень редко встречается на строительном рынке, стоит дорого и используется в очень узких отраслях (строительство печей для металлургической промышленности). Так что использовать редкий и дорогой углеродистый кирпич для бани нет никакого смысла.

Шамотный кирпич

Интересен тем, что может легко противостоять практически всем видам химических веществ. В состав входят:

Шамотный порошок (70%);
Порошок графита;
Порошок кокса;
Зерна кварца (имеют коричневый цвет).

Максимальная огнеупорность – 1690 градусов, температура начала плавления – 1300 градусов. В этом отношении шамотный кирпич не уступает динасовому.

Пор в структуре шамотного кирпича немного, коэффициент водопоглощения составляет 7%. То есть, этот материал относительно устойчив к высокой влажности и может использоваться в мокрой среде. Но самое интересное, что стоит он недорого в сравнении с другими видами огнеупорного кирпича, а сфера применения затрагивает не только промышленное, но и частное строительство.

Шамотный кирпич часто применяется для строительства печей бани. Он хорошо передает тепло внутреннему помещению и выдерживает среду с относительной влажностью до 80%.

Однако это не означает, что шамот легко переносит очень высокую влажность. Для того, чтобы кирпич не впитал много влаги и не потерял своих физико-технических свойств, баня должна иметь эффективную систему вентиляции. Уровень влажности должен поддерживаться на оптимальном уровне – от 60% до 80%.

Огнеупорный кирпич по немецки

Футеровка котла — наличие в топке, в зоне горения огнеупорных материалов (шамотный кирпич, огнеупорный бетон).

Процессу сжигания твердого топлива в водогрейных твердотопливных котлах посвящено много книг и научных работ. Опыты длятся веками, и продолжаются в настоящее время. При всех наших новых технологиях, осталось очень много вопросов по сжиганию топлива.

В этой статье мы рассмотрим такую важную деталь как обмуровка твердотопливного котла, её функции и влияние на горение топлива.

На промышленные твердотопливные котлы ставят современную автоматику, применяют новые материалы, технологии, но такие вещи как футеровка, тепловое напряжение, длина факела, дожиг газов, теплопередача остаются неизменными.

Физика процесса горения твердого топлива хорошо описана многими теплотехниками прошлого века. Ими выведены формулы и аксиомы, в которых невозможно сомневаться или пробовать их изменить. Но реалии современного мира постоянно пытаются это сделать, так сказать обмануть физику.

Читайте так же:

Кирпич огнеупорный маркировка пб

Для начала я бы хотел привести примеры импортных твердотопливных котлов. Если смотреть конструкции немецких водогрейных и паровых котлов, английских, американских, то вы увидите в них футеровку, а именно обложенную шамотным кирпичом или огнеупорным бетоном топку, обмурованный длинный второй ход газов для дожига топлива.

За границей все твердотопливные котлы имеют кладку из огнеупоров. Смотрим на рынок твердотопливных котлов Украины: обложенную шамотным кирпичом или огнеупорным бетоном топку имеет всего несколько производителей, и то, у большинства она обложена наполовину, чего просто недостаточно для поддержания нужной температуры.

О чем это говорит? Экономия? Отсутствие знаний?

А ведь это тот самый высокий КПД, правильный дожиг топлива и газов — экономия сил и времени. Или это иностранцы дураки такие? Может они просто не понимают, что можно обходиться в твердотопливных котлах без кирпича? Думаю, что нет. В отличие от нас, иностранцы считают каждую копейку, и не только сейчас, но и на 10 лет вперед. Они понимают, что покупая качественный твердотопливный котел, они будут экономить долгие годы, не загрязняя окружающую среду и не жечь лишнее топливо.

У нас же ситуация наоборот: чем дешевле, тем лучше — «сэкономил»! Но, как говорят: «кроилово приводит к попадалову». Покупая дешевый котел, наши люди не думают об экономии в далекой перспективе. Большинство в нашей стране живет «здесь и сейчас», сталкиваясь с приличным расходом топливав своих котлах, думают, что так и должно быть.

Начнем со строения древесины. Из таблиц мы видим, что в древесине выход летучих веществ составляет до 85 процентов, количество летучих в топливе обозначается аналогично с составом топлива в процентах к весу рабочего топлива или горючей массы и пр. (Vp, Vх и т. д.). В составе летучих веществ и кокса находится горючие элементы, поэтому каждая из двух частей топлива горит, но условия их сжигания весьма различны.

Характеристика топлива по выходу летучих накладывает отпечаток на конструкцию топки и методы ее эксплуатации. При сжигании в топках котлов древесного кускового топлива, процесса выхода летучих в их чистом виде не происходит, так как к топливу все время подается воздух для горения. Однако свежезагруженное топливо в первую очередь начинает сильно «газить», обильно выделяя летучие вещества. Дым из трубы становится темного цвета, но потом процессы горения и газификации выравниваются и протекают параллельно.

Если, например, взять дрова — топливо с очень высоким выходом летучих (более 80% от веса топлива), то при сжигании их на колосниковой решетке конструктор должен предусмотреть большой объем топочного пространства, в котором будут сгорать горючие летучие вещества.

Воздух, необходимый для горения летучих веществ (как и кокса) в топочном пространстве, на колосниковой решетке, подводится обычно через поддувало и колосниковую решетку. Таким образом, значительная часть воздуха, направляясь в топочное пространство, пройдет через колосники и слой топлива транзитом. Этот воздух будет охлаждать колосники и лежащий на них слой топлива, поэтому при сжигании дров в твердотопливном котле, колосники не будут сильно нагреваться и могут быть простой конструкции (не водоохлаждаемые).

В современных котлах, для дожига летучих, часть воздуха подается непосредственно в топку. Это называется вторичный воздух или острое дутье. Но подача вторичного воздуха должна быть правильно рассчитана и организована, так как чрезмерная его подача охлаждает топку и нарушает процесс горения. Так же вторичный воздух должен иметь напор, иначе он просто не сможет смешаться с пламенем и транзитом улетит в дымоход, забирая тепло из топки.

Поэтому, принимая во внимание высокое содержание летучих веществ в древесном топливе, нужно понимать, что важным фактором при сжигании твердого топлива в котлах есть большая длина пламени. То есть, что бы все правильно горело и дожигалось, пламя должно пройти некое расстояние, не касаясь холодных поверхностей теплообменника. Огнеупорный кирпич изолирует стенки топки от непосредственного контакта с пламенем.

Читайте так же:

Дорожный знак стоп кирпич

Многие ошибочно полагают, что роль огнеупорного кирпича — это защита стенок от прогара. Может быть, в какой-то степени он так и работает. Хотя теплообменным поверхностям водогрейных котлов не грозит прогорание, пока теплообменник заполнен теплоносителем. Прогорание теплообменника — проблема воздушных котлов (теплогенераторов). Основная роль огнеупорных материалов в водогрейных котлах — это отсечение зоны горения от непосредственного контакта с теплообменником для повышения температуры в очаге. Можно сказать, что шамот выступаем в данном случае в качестве утеплителя.

Дожиг летучих компонентов благодаря огнеупорному кирпичу

Важным фактором дожига летучих компонентов твердого топлива есть температура.

Из курса школьной физики все знают: что бы реакция шла быстрее нужно повышать температуру. Но, помимо скорости реакции, в сжигании важна качественная составляющая. В летучих компонентах существуют соединения которым нужна высокая температура, иначе реакция окисления не произойдет. Например, чтобы окислить СО нужна температура от 600 гр. и выше и т.д.

Научно доказано, что в котлах с водоохлаждаемыми стенками вряд ли получится поднять общую температуру больше 500 гр., а особенно, если языки пламени достают до стенок теплообменника , то ситуация с дожигом становится совсем грустная.

Поэтому во всех котлах, работающих на древесном топливе, рекомендуется закрывать огнеупорным кирпичом или бетоном хотя бы часть топки.

Без большой температуры в зоне сжигания не получится создать качественное горение, этот вывод описан во многих книгах по теплотехнике.

Таким образом огнеупорный кирпич в топке необходим для сжигания низкокаллорийного топлива.

Кирпич огнеупорный

Кирпич шамотный огнеупорный (изделия шамотные алюмосиликатные) производят из смеси зерен шамота и огнеупорной глины, обожженный в печах при высокой температуре. Шамотный кирпич широко применяется для кладки печей, котлов и других промышленных тепловых агрегатов