Что такое шамотные изделия

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.

— 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.

Акции

Уважаемые клиенты! Компания «ОгнеупорЭнергоХолдинг» рада сообщить что сохранит цены прежними на продукцию со склада! Спешите приобрести до 1.12.2021.

Источник

Шамот

Шамот (фр. chamotte ) — огнеупорная глина, каолин, обожжённые до потери пластичности, удаления химически связанной воды и доведённая до некоторой степени спекания. Данное наименование применяется также в отношении других исходных материалов, используемых для производства огнеупоров, обожжённых до окускования смешанных с глиной порошков и стабилизации свойств материала.

По применяемым материалам различают высокоглинозёмистый, корундовый, цирконовый шамот, изготовленный с применением шамотной глины кирпич.

В практике художественной керамики шамотом часто называют пластичную массу на основе глин разного состава с добавлением 30-40 % собственно шамотной крошки крупностью 0,2—2,5 мм, а также готовые обожжённые изделия из этой массы: шамотные вазы.

Содержание

Получение

Шамот получают путём обжига при температуре 1300—1500 °C в печах, обычно вращающихся или шахтных.

Сырьё поступает в печь в естественном виде или в виде брикетов, подготовленных на ленточных, вальцевых и других прессах.

По степени спекания различают «высокоотожжённый» шамот, с водопоглощением от 2—3 до 8—10 %, и «низкожжённый» — до 20—25 %.

Применение

Полученный шамот дробят, измельчают, после чего добавляют как отощающий компонент (уменьшает пластичность и усадку при сушке и обжиге) в массу для формования изделий, в том числе из высокоглинозёмистых и других огнеупоров.

Также шамот используют при изготовлении мертелей, при торкрет-масс, как наполнитель огнеупорных бетонов и в других составах.

В середине XX века, по мере роста распространённости материала, шамот начали применять для архитектурного оформления зданий и в скульптуре малых размеров.

Производство и загрязнение окружающей среды

Среди известных российских предприятий, изготавливающих шамотные изделия — «Снегирёвские огнеупоры» в подмосковном посёлке Снегири.

См. также

Ссылки

Примечания

Полезное

Смотреть что такое «Шамот» в других словарях:

Шамот — – обожженная до спекания огнеупорная глина, подвергнутая затем измельчению. [Словарь архитектурно строительных терминов] Шамот – алюмосиликатный огнеупорный материал, получаемый обжигом глины или каолина. [Терминологический словарь по… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

ШАМОТ — см. шамотная масса. Объяснение 25000 иностранных слов, вошедших в употребление в русский язык, с означением их корней. Михельсон А.Д., 1865. шамот (фр. chamotte) обожженные до спекания огнеупорная глина или каолин; измельченный ш. добавляется к… … Словарь иностранных слов русского языка

Шамот — (франц. chamotte), огнеупорная глина или каолин, обожжённые до потери пластичности, удаления химически связанной воды и определённой степени спекания. С середине XX в. шамот активно используется в декоративном искусстве (парковая… … Художественная энциклопедия

шамот — огнеупор, кирпич, глина, каолин Словарь русских синонимов. шамот сущ., кол во синонимов: 4 • глина (38) • каолин … Словарь синонимов

Шамот — обожженная до спекания огнеупорная глина, подвергнутая затем измельчению. Источник: Словарь архитектурно строительных терминов алюмосиликатный огнеупорный материал, получаемый обжигом глины или каолина (Болгарский язык; Български) шамот (Чешский… … Строительный словарь

шамот — Алюмосиликатный огнеупорный материал, получаемый обжигом глины или каолина [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)] шамот Техногенный материал, получаемый в результате обжига кусковой огнеупорной глины или… … Справочник технического переводчика

ШАМОТ — (франц. chamotte) огнеупорная глина или каолин, обожженные до потери пластичности, удаления химически связанной воды и определенной степени спекания. В измельченном виде компонент шамотных масс при формировании огнеупорных изделий … Большой Энциклопедический словарь

ШАМОТ — ШАМОТ, шамота, муж. (франц. chamotte) (тех.). 1. Обожженная измельченная глина, употр. как примесь к сырым огнеупорным глинам при изготовлении кирпича. 2. Кирпич, изготовленный таким способом. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова

ШАМОТ — ШАМОТ, а, муж. (спец.). Обожжённая до спекания глина, а также огнеупорный кирпич из такой глины. | прил. шамотный, ая, ое. Ш. кирпич. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова

Источник

Что такое шамотная глина и где ее взять, состав, пропорции при кладке печи и применение

Что это такое?

Огнеупорная шамотная глина включает в свой состав гидроалюмосиликаты с высокой дисперсией. Данный материал относят к природным ископаемым и подразделяют на глины морского типа и материкового происхождения. Морская глина добывается со дна моря, тогда как материковые залежи встречаются в речных и озерных донных отложениях. В Россию шамотную глину добывают на месторождениях, самыми крупными из которых являются Астафьевское, Кыштымское и Палевское.

По цвету порода выглядит в зависимости от составляющих ее компонентов органических примесей. Чистая глина имеет светло-серую окраску, но распространены также и красные, синие, желтые варианты.

Состав огнеупорной шамотной глины выглядит следующим образом:

Востребованность и популярность шамота довольно высока, и объясняется это тем, что состав продукта полностью натуральный и имеет высокую степень устойчивости к высокотемпературным режимам. Кроме того, шамотная смесь при высыхании не склонна давать усадку и поэтому не растрескивается. Длительность просушки глины зависит от температуры окружающей среды, в среднем этот срок составляет 10-12 суток.

Из чего состоит и как выглядит

Первоосновой шамота является каолиновая глина, которая образуется в результате оседания частиц разрушенных горных пород. Массу серой каолиновый глины подвергают термической обработке при высоких температурах – порядка 1300-1500 Co, в следствие чего она теряет практически всю воду, скрепляющую её молекулы, и глина спекается. После такой обработки каолин приобретает бурый оттенок и по физическим свойствам становится подобен камню. В готовый вид шамот приводят с помощью металлических валиков, которыми дробят куски обожжённого каолина.

Чем выше температура обжига каолиновой глины, тем меньше воды остаётся в составе шамота, благодаря чему материал теряет свою пластичностью и не подвергается кардинальным физическим и химическим изменениям при термическом воздействии. Иными словами, из-за потери воды шамот практически не расширяется при нагреве. По поглощению влаги шамот разделяют на:

Водопоглощение — количество влаги, которое способен впитать в себя и удерживать в порах материал. Данная характеристика выражается в процентах как разница массы сухого материала и насыщенного влагой. К примеру, если сухой материал имеет массу 1 кг, а полностью насыщенный (больше он жидкости впитать не способен) — 1100 грамм, то его водопоглощение – 10%.

Все виды шамотной глины выдерживают примерно одинаковую температуру, при которой не подвергаются её разрушительному воздействию — 1800 Co. Выдержанная температура зависит от конечного материала, в котором был использован шамотный порошок: концентрации в нём глины, воды, удерживающих веществ и иных химических реагентов. Производители могут (но не обязаны) указывать точную максимальную эксплуатационную температуру глины на мешке, добавляя при этом детальный состав для замешивания.

Шамотная глина отлично подходит для кладки шамотного кирпича, так как оба материала обладают одинаковым коэффициентом линейного расширения

Также у глины есть ещё одна характеристика – влажность. Чем она выше, тем пластичнее материал, а следовательно – чувствительнее к термическому воздействию. Влажность, как и максимальную температуру, могут указывать на упаковке, но обычно на эту характеристику не обращают внимания, поскольку разница небольшая – от 4 до 7%. Кроме того, шамот различается по размеру частиц: для добавления в состав кирпичей используется мелкозернистый, а для декоративной отделки – крупнозернистый.

Минеральный состав

Сырье для производства шамота — глина, состоящая из высокодисперсных гидроалюмосиликатов. Кроме них, в сухой массе содержится некоторое количество примесей. Добытое сырье проходит процедуру обжига, после чего его обогащают минералами. Существует множество рецептур, различающихся по количеству воды, шамотного порошка и добавок. Длительность термической обработки тоже варьируется. Она зависит от того, какими характеристиками должна обладать продукция на выходе. Основное отличие состоит в цветах и типах фактуры.

Химические элементы в составе огнеупорной глины:

Характеристики материала

Шамотную глину выпускают в форме порошка, фракцией до 2 мм. Если вещество хранили правильно (+15-25 С), то по консистенции однородное, без заметных кусков и комков. Материал теряет характеристики через 3 года или при содержании во влажных условиях.

Температура плавления всех видов шамотной глины – от 1500 до 1850 С. При повышении градуса эксплуатационные качества не меняются, что позволяет применять при изготовлении печей и каминов. После спекания вещество теряет способность впитывать влагу, при этом не утрачивая огнеупорности.

У каолина и песка нет связующих возможностей, но при соединении получается очень крепкая, плотная масса (сырец). Уровень прочности состава – 12-24 Н/кв.мм. Раствор из шамотной глины по устойчивости не уступает бетону. У средства высокие адгезивные свойства, что облегчает последующую обработку.

Одной упаковки материала в 20 кг достаточно для укладки 30 кирпичей. Чтобы облицевать куб поверхности, используют 100 кг огнеупорного вещества. Каолиновый состав пропускает сквозь себя кислород и влагу, поэтому в помещении сохраняется благоприятный микроклимат. Затвердевший натуральный шамот безопасен для здоровья человека.

Огнеупорная глина – очень дорогой материал с особыми правилами использования. Обработанная поверхность долго сохнет (3-4 суток). Если нарушить технологию приготовления раствора или не соблюдать сроки выдержки, то масса не станет крепкой. Поднимающаяся в воздух шамотная пыль токсична, поэтому во время смешивания ингредиентов обязательны респиратор с защитными очками.

Технические параметры и свойства

Характеристики шамотной глины у каждого производителя должны соответствовать нормативам ГОСТ 6137-8, который определяет основные параметры продукта:

Срок годности сухого шамотного состава не превышает 3 лет, при хранении его в сухой и плотно закрытой упаковке. Шамотные глиняные смеси применяют для кладки печей, каминов, дымоходов.

Из глины делают кирпичи, они так же, как и раствор, имеют огнестойкость и теплопроводность с одинаковыми параметрами.

Обоженный каолин обладает следующими полезными свойствами:

Недостатки шамотной глины заключаются в том, что этот продукт имеет высокую стоимость, а для приготовления рабочих растворов необходимо знать тонкости работы и обладать некоторыми навыками.

Основными физическими свойствами шамотной глины является ее огнеупорность, хорошая пластичность, способность к спекаемости и огневой усадке.

Чтобы получить изделие по заданным размерным и объемным параметрам, при формовании необходимо учитывать процент усадки и увеличивать параметры заготовки. Процесс усадки у шамотной глины начинает происходить уже при температуре от 600°C, он протекает довольное длительное время. Происходит этот равномерный процесс до того момента, когда температура не повышается до 1000°C. После этого рубежа усадка идет наиболее интенсивно и продолжается до температуры 1300-1400°C, после достижения этой отметки усадка останавливается.

Благодаря своим огнеупорным качествам глина чаще всего востребована для выполнения кладки печей. Кроме того, из этого материала изготавливается огнеупорный кирпич, необходимый для выкладывания печи изнутри, то есть для формирования топки. Эта же глина применяется и в качестве кладочного раствора, так как имеет хорошую адгезивную способность к поверхностям. Кроме использования шамотной глины в печном деле, она используется и для обмазок в виде огнеупорных масс и мертелей. Для этих целей применяют марки ПГБ или ПГА.

На сегодняшний день из огнеупорной глины производят керамическую облицовочную плитку, изразцы для отделки печей, тигели для расплавления драгоценных металлов, изделия из фарфора, фаянс.

Пластичность

К основным свойствам шамотной глины относят пластичность, огнеупорность, способность к огневой усадке, связующую способность. Некоторые термины требуют дополнительного определения. Под пластичностью подразумевается способность материала изменять свою форму при относительно небольшом воздействии. Это касается лишь увлажненных глин, так как шамотные глины, из которых была удалена влага, практически не подвержены деформации.

Пластичность возникает только когда глина контактирует с водой. Разные сорта глины обладают различными показателями пластичности, так как они зависят от состава минералов и зернистости шамота. При нагревании глины до температуры 150 градусов ее пластичность обратима. Но после дегидратационного процесса нагревание до более высоких температур делает пластичность необратимой. Снизить пластичность можно при помощи специальных добавок – отощителей, содержащих кварц и сухой шамотный песок.

Связующая способность

Связующая способность шамотной глины – показатель, который интересует не только строителей, но и декораторов. Глина способна связывать между собой мелкодисперсионные частицы шамота, которые сами по себе не являются пластичными. Под связностью подразумевается, что для разделения материала на части необходимо прикладывать определенное усилие.

Разведенный глиняный порошок после высыхания образует «сырец». Связующая способность сырца обусловлена пластинчатым строением частиц некоторых компонентов шамотной глины. Если такие компоненты будут присутствовать в других сортах глины, то их связность тоже будет высокой.

Воздушная усадка

Воздушная усадка показывает степень уменьшения объема заготовки после просушки. Она выражена в процентном соотношении к первоначальному объему. Для шамотных глин показатель воздушной усадки варьируется от 5 до 11%. Высокий показатель соответствует пластичным сортам глины. Их также называют «жирными» глинами.

Работать с пластичными сортами глины проще, однако в процессе обжига изделие начинает ужиматься, что приводит к образованию трещин. Сохранить первоначальные параметры без специальных примесей практически невозможно. В глину необходимо добавлять связующие компоненты.

Огневая усадка

Усадка происходит не только в процессе сушки, но и в процессе обжига, поэтому следует обратить внимание еще и на такую характеристику, как огневая усадка. Данный вид усадки объясняется, отнюдь, не испарением влаги, а плавлением глины, то есть некоторые ее соединения при высоких температурах могут плавиться. Жидкая субстанция проникает в поры и пространства между частицами, которые не расплавились. Плотность материала увеличивается, а объем, соответственно, уменьшается.

Весь описанный процесс называют огневой усадкой или усадкой огневого типа. Большое содержание кварцевого шамота позволяет избежать усадки. Дело в том, что кварцевые частица при высокой температуре образуют новые структуры кристаллический решетки увеличенного объема. Усадка и преобразование кристаллов компенсируют друг друга, поэтому объем заготовки практически не изменяется. Логично говорить о полной усадке, обусловленной процессом воздушной и огневой усадки. Для шамотной глины этот показатель не превышает 18%.

Для достижения заданных параметров необходимо рассчитать полную усадку и увеличить размеры заготовки. Усадка глины начинается при температуре 600 градусов и длится достаточно продолжительное время. Завершается монотонная усадка при достижении температуры в 1000 градусов. После этого интенсивность усадки увеличивается, а заготовка перестает изменяться в объеме только при температуре в 1400 градусов.

Температура спекания

Глина спекается в тот момент, когда она перестает впитывать влагу. Температура, при котором происходит указанный процесс, называется температурой спекания и служит одной из характеристик материала. Изделия из шамотной глины спекаются, не деформируясь, при этом сохраняются все огнеупорные свойства.

Огнеупорность

Под огнеупорностью понимают способность глины оставаться в твердом состоянии, то есть, не плавиться, при высоких температурах. Хорошая глина способна выдержать температуру до 1580 градусов. Высокая огнеупорность достигается очищением глины от посторонних примесей. Огнеупорность востребована при кладке печей и каминов.

Шамотная глина используется в качестве связующего материала, но из нее также изготавливаются кирпичи, которыми выкладывается внутренняя поверхность печи. Но такая глина нашла применение и в других отраслях. Она используется для изготовления изразцовых плиток, тигелей, в которых плавят драгоценные металлы, фарфора и фаянса, а также при лепке статуэток и декоративных поделок.

Получение

Шамот получают путём обжига при температуре 1300—1500 °C в печах, обычно вращающихся или шахтных.

Сырьё поступает в печь в естественном виде или в брикетах, подготовленных на ленточных, вальцевых и других прессах.

По степени спекания различают высокоотожжённый шамот, с водопоглощением от 2—3 до 8—10 %, и низкожжённый — до 20—25 %.

Производство и загрязнение окружающей среды

В производстве используется токсичная фенольная смола, технологический цикл предусматривает обжиг в печном цеху, в результате которого воздух вокруг предприятий, изготавливающих шамотные изделия загрязняется сернистыми и фенольными соединениями.

Другой фактор отрицательного воздействия на окружающую среду при производстве шамотных — шамотная пыль. Одна вращающаяся печь Великоанадольского огнеупорного комбината ежегодно производит около 13 800 тонн шамотной пыли ]источник не указан 355 дней.

Среди известных российских предприятий, изготавливающих шамотные изделия — «Снегирёвские огнеупоры» в подмосковном посёлке Снегири.

Преимущества и недостатки

Этот материал не вызывает противоречий как у профессиональных строителей, так у любителей выполнять бытовую работу своими руками, поскольку он практически незаменим при изготовлении печей и различных топок. Явными минусами шамотная глина не обладает, но это не исключает её отрицательных свойств. К достоинствам материала можно выделить:

Минусов меньше, да к тому же они характеры для многих качественных материалов:

Адгезия — физический процесс слипания разнородных тел под воздействием межмолекулярных сил.

Применение

Полученный шамот дробят, измельчают, после чего добавляют как отощающий компонент, который уменьшает пластичность и усадку при сушке и обжиге, в массу для формования изделий, в том числе из высокоглинозёмистых и других огнеупоров.

Также шамот используют при изготовлении мертелей, торкрет-масс, как наполнитель огнеупорных бетонов и в других составах.

В середине XX века, по мере роста распространённости материала, шамот начали применять для архитектурного оформления зданий и в скульптуре малых размеров.

Штукатурка шамотной глиной

Если вам приходилось выполнять оштукатуривание, то и при работе с шамотной глиной у вас проблем не возникнет, поскольку здесь используется схожая технология. Это работа не требует использования специальных инструментов, достаточно двух шпателей — большого и среднего.

С их помощью можно даже при отсутствии специальных навыков выполнить качественное оштукатуривание печи. Во время нанесения раствора нужно всё время контролировать его, подтирая растекающиеся капли и разглаживая неровности.

Толщина слоя должна составлять максимум 12 мм. В дополнительном увлажнении шамотный кирпич не нуждается. Когда кладка будет завершена, необходимо сделать паузу, чтобы штукатурка хорошо высохла. Обычно производители указывают время просушки на упаковке смеси. Когда штукатурка полностью высохнет, можно переходить непосредственно к отделке.

Изделия из шамотной глины

Многие дизайнеры часто включают этот материал в свои проекты, ведь он обладает такими преимуществами, как огнестойкость, высокая прочность. Не последнюю роль играет и привлекательная фактура. Шамотную глину часто используется для изготовления статуэток, керамической посуды, изразцов и других вещей.

Изделия из шамотной глины — это универсальный декор, который будет гармонично смотреться в интерьере любого стиля. Объясняется это тем, что шамотная глина приобретает высокую пластичность за счёт добавления в ней примесей.

Ещё это очень экологически чистый материал, поскольку в составе шамотной глины отсутствуют токсичные примеси. Изделия художественной керамики делают из пластичной глины разного состава и обязательно добавляя в неё шамотную крошку, которую берут в количестве около 40%.

Процесс изготовления изделий из шамотной глины начинается с составления эскиза. После этого художнику-керамисту необходимо изготовить форму, наполнить её шамотной глиной, а затем отправить её на просушку. Эта процедура занимает много времени и должна проходить в естественных условиях. Иначе у готового продукта изменятся геометрические формы.

Как приготовить раствор для огнеупорной кладки

На каждый огнеупорный кирпич в печной кладке нужно около килограмма скрепляющего раствора. Обычно 20-килограммовый мешок шамота расходится после укладки максимум 30 кирпичей. А на куб нужно не менее пяти таких мешков (100 кило раствора).

Приготовление скрепляющего кирпичи раствора идет по особой схеме. Вначале подбирается посуда для замеса. У этой посуды должны быть низкие борта и дно максимально большой площади. Идеальный вариант – это корыто или старая ванна.

На дно корыта засыпается дробленый шамот и кварцевый песок. Пропорция состава: 1 часть глины на 2 части песка для кладки топки и дымоходов. Используют Для кладки тела печки другую пропорцию: 1 часть глины на 3 части песка. Впрочем, если печник собирает небольшой очаг, то готовить отдельный состав не имеет смысла и тогда используют пропорцию 1:2 (шамот : песок).

По финальным объемам можно ориентироваться на вышеприведенную пропорцию – 100 кило на куб кирпича (5 стандартных мешков). Причем в мешках может содержаться не чистый шамот, а именно готовая смесь. Для такого состава кварцевый песок искать не нужно.

Ну а дальше, как гласит инструкция, в смесь добавляется вода, которая должна пропитать сухой состав и покрыть его на глубину первой фаланги указательного пальца. После этого корыто оставляют в покое на 2-3 дня, предоставляя сухой смеси время на поглощение влаги.

Именно поэтому печнику не нужно делать отдельные порции раствора, как в случае с цементом и штукатуркой, готовится сразу весь объем, достаточный для завершения кладки. Ведь поглотивший влагу состав будет высыхать в течение двух суток.

Затем нужно взять строительный миксер и замешать раствор до консистенции густого крема. Причем в слишком вязкие составы стоит добавить воды, а в чересчур жидкую смесь можно досыпать замоченного в отдельной посуде густого раствора или немного кварцевого песка.

Техника кладки на шамот не отличается от аналогичной технологии строительства стен или фундаментов. Рекомендуемая толщина швов – не более 10 мм.

Как сделать штукатурку на основе шамота

Растворы для оштукатуривания печей или стен готовят по похожей технологии:

После этого шамотную штукатурку можно использовать в течение нескольких часов. Поэтому при больших объемах отделки на площадке стоят несколько емкостей с замачиваемым составом.

Приготовленную штукатурку нужно использовать в течение нескольких часов

По применению такая штукатурка аналогична стартовым составам на основе гипса. Ведь размер шамотного зерна может доходить до 2,5 мм. Но песок в состав добавляют исключительно мелкозернистый. Причем пропорция 1:4 должна соблюдаться неукоснительно. В ином случае штукатурка потеряет вязкость и быстро потрескается.

Кроме песка в штукатурку можно подмешать дополнительные ингредиенты. Например, клей ПВА – он ускоряет отвердение отделочного слоя, застывающего в естественных условия в течение двух суток. Кроме того, перед нанесением на стену в штукатурку можно добавить дополнительный портландцемент из расчета 2 кило на мешок шамота. Он тоже помогает ускорить процесс отвердения раствора.

А вот для повышения прочностных характеристик смеси опытные штукатуры рекомендуют подмешивать в каждое ведро раствора до 150 грамм обычной поваренной соли, тщательно вымешивая посоленный состав миксером. В этом случае штукатурка будет более прочной.

Если необходимо добиться пластичности шамотной штукатурки, в корыто с раствором заливают состав типа жидкое стекло. Но объемы присадки не должны превышать 3% от объемов смеси.

Декоративная керамика на основе шамота

Огнеупорные составы обладают высокой пластичностью и не оказывают негативного влияния на природную среду и здоровье человека. Хотя производство шамота нельзя назвать экологически безвредным.

Кроме того, продукцию с высоким содержанием шамота можно не обжигать в печи. Она держит свою форму и без температурной обработки. Поэтому сухие огнеупорные смеси используют не только печники и штукатуры, но и дизайнеры, которые делают из таких составов отливки и даже скульптуры.

Для приготовления декоративного изделия используют следующую пропорцию: на шесть частей обычной глины берут 4 части шамотного порошка. После этого раствор замачивается в течение нескольких суток и тщательно вымешивается. Причем для отливок используют жидкую фракцию, похожую по консистенции на сметану.

Отливка высыхает в течение двух суток. И чтобы сократить этот период в готовый состав можно подмешать клей ПВА. А вот цемент в этом случае лучше не использовать.

Для скульптур делают более вязкий раствор, который наносят на проволочный каркас. Если создание скульптуры требует длительной работы с основой, подмешивают в раствор жидкое стекло (от 1 до 3 процентов от общего объема).

Обжиг плитки или скульптур выполняется спустя двое суток от момента завершения работы над декором. В ином случае их поверхность сильно покоробит, а габариты изделия уменьшатся. Температура в печи для обжига должна держаться на уровне 1300-1320 градусов Цельсия. На этой отметке шамот начинает плавиться, превращаясь в керамику.

Сколько сохнет шамотная глина

Опытные мастера говорят, что в большой печи может содержаться целая бочка жидкости. Она находится в составе, которым заделывают все швы конструкции и прочно скрепляют кирпичи между собой в единую надёжную термическую систему. Для того чтобы удалить из только что сложенной печи всю влагу и дать шамотному составу полностью высохнуть, необходимо не просто ждать, а постепенно и медленно топить печь небольшим количеством дров, тем самым помогая влаге выходить из пор глины. При этом важно соблюдать температуру окружающей среды — глина содержит в себе большое количество влаги при температуре ниже 10 Co, которая снаружи выглядит светлой и сухой.

Для ответственных работ не следует применять растворы шамота с маркировкой «У» (утилизационный)

Чтобы выгнать эту влагу из состава, нужно поддерживать температуру за пределами печи в районе 18-20 Co. Топить печь нужно 2 раза в день очень малым количеством дров — примерно по 4 полена каждый раз. Такой режим работы у печи должен быть примерно в течение 6-10 дней (зависит от размеров печи и глубины кладки) летом и около 2-3 недель зимой. Пока конструкция полностью не высохнет, печкой пользоваться нельзя!

В заключение стоит сказать, что совершенно необязательно прибегать к услугам опытных каменщиком-печников, чтобы сложить конструкцию для которой, в большинстве всех случаев, и применяется шамотная глина. Однако если домовладелец не уверен, что у него получится, а расходовать материал на эксперименты жалко, то лучше обратиться к профессионалам.

Заводские жаростойкие смеси

В готовых печных смеся все вышеописанные процедуры уже сделаны на заводе. Нет необходимости искать нужную пропорцию песка и глины. Большинство жаростойких смесей просто заливаются водой и перемешиваются. Количество воды тоже не придется подбирать: оно указано на упаковке. Опытным печникам такие смеси могут и не понадобиться, а для новичка при кладке печи своими руками жаростойкая смесь окажется полезной. Главный недостаток использования жаростойкой смеси – более высокая общая цена на постройку печи.

Существенным преимуществом готовых смесей является наличие в их составе ингредиентов, которые обычно не используются при приготовлении кладочного раствора своими руками. К таким компонентам относятся пластификаторы и шамотная крошка.

Готовые печные смеси на основе измельченных огнеупорных ингредиентов называются мертели. Они разделяются на шамотные, полукислые, муллитовые и муллитокорундовые. При кладке домашних печей используются только шамотные смеси. Остальные применяются при производстве доменных печей, вагранок, боровов и др. Подробнее остановимся на шамотных смесях.

Шамот – это огнеупорный материал, которые получается в результате обжига шамотной глины. Материал подвергается воздействию высоких температур до тех пор, пока полностью не потеряет пластичность и влагу. После этого шамот измельчают в порошок, смешивая с различными сортами глины, получают разные жаростойкие смеси. Мертели относятся к термотвердеющим, то есть свои огнеупорные свойства приобретают только после высокотемпературного обжига.

При всех своих достоинствах готовые смеси имеют и определенные ограничения. Во многих смесях не предусмотрено повторное замешивание, если весь запас раствора не был израсходован. Кладка не может производиться при отрицательных температурах. Раствор из готовой смеси из-за добавления пластификаторов будет сохнуть дольше. Приготовленную смесь нужно выработать за один раз.Ручной замес многих жаростойких печных смесей невозможен, потребуется обзавестись специальным миксером.

Заключение

Если у вас нет опыта работы с приготовлением связки и кладкой шамота, используйте готовые смеси и старый советский шамотный огнеупор. По отзывам печников, среднее качество раствора на основе мертеля и хороший советский шамот не подведут даже в любительской кладке.

Источник