кирпич корунд

Когда слышишь 'кирпич корунд', первое, что приходит в голову — что-то сверхпрочное, почти вечное. Но на деле всё сложнее. Многие путают обычный высокоглинозёмистый кирпич с корундовым, а разница — как между сталью и чугуном. Корунд — это Al?O? от 90%, но главное — структура. Если кристаллы корунда не спечь правильно, получится хрупкая плитка, которая рассыплется после первого же теплового удара. Я сам лет пять назад думал, что главное — содержание глинозёма, а оказалось, что размер частиц и связка между ними важнее.

Что на самом деле скрывается за термином

Вот смотришь на кирпич — внешне почти как обычный огнеупор, сероватый, шероховатый. Но если разломить, видно: излом не зернистый, а скорее раковистый, с мелкими блестками. Это и есть те самые корундовые кристаллы. Они должны быть не просто спечёнными, а переплетёнными, как войлок. И вот тут начинаются тонкости: если пережать при прессовании — поры закроются, и при нагреве кирпич треснет. Не дожмёшь — будет рыхлым. Опытный технолог по звуку при простукивании определяет, удачный ли экземпляр.

Помню, на одном из заводов в Челябинске пытались сэкономить — взяли кирпич с 85% глинозёма, но с плохой связкой. Через две недели в печи он начал 'плыть' в зоне максимальных температур. Оказалось, связка была на основе глины, а не корундового желирования. Пришлось менять всю футеровку. С тех пор всегда смотрю не только на паспорт, но и на тестовые образцы — ломаю их и смотрю под лупой.

Кстати, о составе. Часто забывают, что даже 1% примесей — кремнезёма или оксида железа — может снизить температуру плавления на сотню градусов. Поэтому сырьё должно быть не просто 'чистым', а селективным. Например, кирпич корунд от ООО Цзиюань Саифу Промышленная Керамика — там используют каолин с месторождений, где содержание Al?O? стабильно выше 39%, а примесей — меньше 0,3%. Это видно по тому, как кирпич ведёт себя в печах при 1750°C — нет вспучивания или усадки.

Производственные нюансы, которые не пишут в учебниках

Самое сложное в производстве — не обжиг, а сушка. Если высушить быстро, поверхность затвердеет, а внутри останется влага. При нагреве пар разорвёт кирпич изнутри. Видел такое на заводе в Липецке — брак партии в 30%. Пришлось менять весь цикл сушки: вместо 48 часов при 80°C перешли на 72 часа при 60°C с продувкой. Результат — трещин почти не стало.

Ещё момент — упаковка. Казалось бы, мелочь? А нет. Если кирпич упаковать в полиэтилен без перфорации, конденсат во время транспортировки сделает его поверхность гигроскопичной. Потом в печи эта влага даст микротрещины. Мы сейчас всегда требуем деревянные поддоны с бумагой, пропитанной гидрофобным составом. На сайте saferola.ru, кстати, есть фото упаковки — видно, что поддоны не простые, а с прокладками из карбамидной пены.

И да, про размеры. ГОСТ допускает отклонения ±2 мм, но для печей с плотной кладкой это много. Приходится калибровать вручную. Особенно для вращающихся печей — там зазор больше 1,5 мм уже приводит к перекосу. ООО Цзиюань Саифу Промышленная Керамика, например, поставляет кирпич с допуском ±0,8 мм, но это достигается только при использовании гидравлических прессов с ЧПУ. Старые механические прессы так не могут.

Реальные случаи из практики

Был у нас проект в Таганроге — футеровка печи для плавки меди. Заказчик настоял на дешёвом кирпиче с маркой 'корундовый', но без указания плотности. Через месяц в зоне расплава появились продольные трещины. Вскрыли — оказалось, плотность всего 2,8 г/см3, а нужно минимум 3,1. Пришлось демонтировать и ставить корундовый кирпич с правильными параметрами. Убытки — около 2 млн рублей, не считать простоев.

А вот положительный пример — стекловаренная печь под Казанью. Там использовали кирпич с добавлением циркония (около 5%). Срок службы футеровки увеличился с 3 до 5 лет. Но важно: цирконий не должен быть в виде порошка, а только как мелкие гранулы — иначе он неравномерно распределится и создаст внутренние напряжения.

Ещё запомнился случай с индукционной печью в Воронеже. Там кирпич работал в условиях перепадов температуры от 200 до 1600°C за несколько часов. Обычный корундовый не выдерживал — трескался по углам. Помогло только применение кирпича с армированием металлической фиброй (нержавейка 0,2 мм). Но фибру нужно вводить на этапе замеса, иначе она собьётся в комки. Технология такая есть у китайских производителей, но ООО Цзиюань Саифу Промышленная Керамика её адаптировала под наши условия — видно по их каталогу на saferola.ru, там есть маркировка 'ККФ-М' как раз для таких случаев.

Ошибки, которые все повторяют

Самая частая — игнорирование термического расширения. Кирпич при нагреве расширяется, но если кладка жёсткая, он лопнет. Нужны компенсационные швы, но не из обычного картона, как многие делают, а из вспученного вермикулита. Картон сгорает и оставляет пустоты, а вермикулит уплотняется и герметизирует шов.

Вторая ошибка — экономия на монтаже. Видел, как рабочие резали кирпич болгаркой без охлаждения — перегрев края приводил к отслоению корундового слоя. Правильно — только алмазные пилы с водяным охлаждением. Кстати, на сайте saferola.ru в разделе 'Инструкции' есть ролик, как это делать — видно, что резка идёт медленно, с постоянной подачей воды.

И третье — хранение. Кирпич нельзя держать под открытым небом даже неделю. Дождь вымывает связующие компоненты из поверхностного слоя. Был случай в Новосибирске — партия простояла месяц под снегом, а потом в печи при 1500°C поверхность начала 'пылить'. Пришлось снимать слой в 2 мм шлифовкой — дорого и долго.

Что в итоге стоит учитывать

Если подводить итог, то главное в корундовом кирпиче — не марка и не цена, а соответствие конкретным условиям. Для печи с постоянной температурой подойдёт один тип, для агрегатов с циклическим нагревом — другой. Нужно смотреть на: плотность (минимум 3,0 г/см3), открытую пористость (не больше 18%), и главное — на устойчивость к термоудару. Последнее проверяется просто: нагреваешь образец до 1000°C и бросаешь в воду — если трещин нет, значит, связка качественная.

Сейчас многие производители, включая ООО Цзиюань Саифу Промышленная Керамика, дают пробные партии по 10-20 штук. Я всегда советую сначала испытать их в реальных условиях, а потом заказывать основную партию. Их политика как раз это позволяет — на saferola.ru есть форма заявки на тестовые образцы.

И последнее: не стоит верить рекламе, где пишут 'выдерживает до 1800°C'. Любой кирпич корунд при такой температуре уже размягчается, если нет дополнительных присадок вроде оксида хрома. Реальные рабочие температуры — °C, и то с оговоркой на атмосферу в печи. Восстановительная среда снижает стойкость на 20-30%. Это, кстати, часто упускают из виду при проектировании.