Введение

Огнеупорный кирпич, шамотный кирпич или огнеглиняный кирпич – это керамический блок, используемый для футеровки печей, муфельных печей, топочных камер и каминов. Огнеупорный кирпич предназначен прежде всего для выдерживания высоких температур, но обычно также обладает низкой теплопроводностью для повышения энергоэффективности. Плотные огнеупорные кирпичи обычно применяются в условиях экстремальных механических, химических или термических нагрузок, например, для внутренней облицовки дровяных печей или плавильных печей, подверженных абразивному износу от древесины, воздействию пепла или шлака и высоким температурам. В менее жестких условиях, таких как электрические или газовые печи, более пористые кирпичи, обычно называемые "печными кирпичами", являются предпочтительным выбором. Они менее прочны, но значительно легче, проще в формовке и обладают лучшими изоляционными свойствами, чем плотные кирпичи. В любом случае, огнеупорный кирпич не должен скалываться, а его прочность должна сохраняться при резких перепадах температуры.

Производство

При изготовлении огнеупорного кирпича огнеупорная глина обжигается в печи до частичного спекания. Для специальных целей кирпич может быть также глазурован. Существует два стандартных размера огнеупорного кирпича: и Также доступны "половинки" огнеупорного кирпича, которые вдвое тоньше и часто используются для футеровки дровяных печей и каминных вставок. Размеры "половинки" обычно составляют . Огнеупорный кирпич был впервые изобретен в 1822 году Уильямом Уэстоном Янгом в долине Ните, Уэльс.

Применение при высоких температурах

Огнеупорные кирпичи на основе диоксида кремния, футерующие сталеплавильные печи, используются при температурах до , при которых расплавились бы многие другие типы керамики, и на самом деле часть кирпича из диоксида кремния разжижается. Высокотемпературная многоразовая поверхностная изоляция (HRSI) – материал того же состава – использовалась в теплозащитных плитках космического шаттла. В процессах цветной металлургии применяют основные огнеупорные кирпичи, поскольку шлаки, используемые в этих процессах, легко растворяют "кислые" кирпичи на основе диоксида кремния. Наиболее распространенными основными огнеупорными кирпичами, используемыми при плавке концентратов цветных металлов, являются "хром-магнезитовые" или "магнезит-хромитовые" кирпичи (в зависимости от относительного содержания магнезитовой и хромитовой руд при их производстве).

Применение при низких температурах

Ряд других материалов находит применение в качестве огнеупорных кирпичей для менее высоких температур. Оксид магния часто используется для футеровки печей. Кирпич из диоксида кремния – наиболее распространенный тип кирпича, используемый для внутренней облицовки печей и мусоросжигательных установок. Поскольку внутренняя облицовка обычно является жертвенной, огнеупорные кирпичи с более высоким содержанием оксида алюминия могут применяться для увеличения срока службы между ремонтами. Очень часто трещины можно увидеть в этой жертвенной внутренней облицовке вскоре после начала эксплуатации. Они указывают на то, что изначально следовало предусмотреть больше расширительных швов, но теперь эти трещины сами становятся расширительными швами и не представляют опасности, если не нарушена структурная целостность. Карбид кремния, обладающий высокой износостойкостью, является популярным материалом для колосниковых решеток мусоросжигательных установок и крематориев. Обычный красный глиняный кирпич может использоваться для дымоходов и дровяных печей.