Если брать ШБ 96, то многие сразу думают про шамотные кирпичи общего назначения, но тут есть нюанс по составу — именно в 96-й марке содержание Al2O3 должно быть не ниже 36%, иначе это уже ШБ 94 или того хуже. В прошлом году на одном из подмосковных заводов столкнулись с партией, где глина из Латненского месторождения дала нестабильную усадку после обжига, пришлось пересматривать режим сушки. Кстати, про Кирпич огнеупорный шб 96 часто забывают, что его теплопроводность сильно зависит от пористости — если выше 22%, то в печах с циклическим нагревом начинаются проблемы с теплоаккумуляцией.
При производстве ШБ 96 мы всегда смотрим на гранулометрию шихты — если фракция ниже 0,5 мм превышает 45%, это ведёт к перерасходу связующих и трещинам при сушке. В идеале нужно держать трёхфракционный состав: 3-5 мм (основа), 1-3 мм (наполнитель) и 0,1-0,5 мм (связующее). Помню, в 2019-м на заводе в Свердловской области пытались экономить на мелкой фракции — в итоге кирпич пошёл 'гармошкой' при теплосменах в ковшевых печах.
Обжиг — отдельная история. Для ШБ 96 критичен диапазон °C, причём выдержка при максимальной температуре не менее 6 часов. Если сократить до 4 часов (как иногда делают для ускорения оборота туннельных печей), появляются неспечённые зоны в теле кирпича. Проверяли ультразвуком на объекте в Липецке — в таких партиях скорость прохождения УЗ-волн падала на 15-20%.
Связки — тут часто перегибают с каолиновыми добавками. Да, они улучшают пластичность, но при содержании свыше 8% начинается деградация огнеупорности. Лучше использовать бентонит в пределах 3-4%, особенно если сырьё из Глуховецкого месторождения с высоким содержанием кварца.
В доменных печах ШБ 96 идёт преимущественно на кладку распарной зоны, но тут важно учитывать химическую стойкость к оксидам железа. На комбинате в Череповце как-то поставили партию с пористостью 24% — через 4 месяца в швах появились наплывы ферритов. Пришлось демонтировать и перекладывать с кирпичом пористостью 18-20%.
Для туннельных печей обжига керамики ШБ 96 — рабочая лошадка, но только если соблюдена геометрия. Кривизна даже в 2 мм на длине 230 мм приводит к раскрытию швов до 5 мм после 30-40 теплосмен. Контролируем всегда по ГОСТ , хотя некоторые заводы до сих пор работают по старому ГОСТ 390-2016.
Интересный случай был на заводе по производству карбида бора — там для футеровки печей синтеза использовали ШБ 96 с дополнительной пропиткой боросиликатным составом. Результат спорный: стойкость к абразивному износу выросла, но термостойкость упала на 15%.
Когда речь заходит о карбиде бора, многие недооценивают влияние пыли на огнеупоры. На том же предприятии ООО Шимань Босэн Технолоджи Абразив в процессе глубокой переработки карбида бора образуется мелкодисперсная пыль, которая проникает в поры кирпича и вызывает преждевременное разрушение. Пришлось разрабатывать специальные покрытия на основе муллитокорундовой связки.
Кстати, про производство карбида бора — их линия на 2000 тонн в год требует особого подхода к футеровке. Стандартный ШБ 96 без модификаций выдерживает около 8 месяцев, тогда как с добавкой циркония (6-7%) срок службы увеличивается до 14 месяцев. Но это уже совсем другая цена.
Марка 'Хуангэн' от ООО Шимань Босэн Технолоджи Абразив — интересный пример, как качество абразивов влияет на соседние производства. Их карбид бора с минимальным содержанием свободного углерода (менее 0,8%) не дает дополнительной карбонизации огнеупоров в зонах контакта.
Самая распространенная — неправильный подбор раствора. Для ШБ 96 нужен именно шамотный раствор с тонким помолом (остаток на сите 009 не более 2%). Видел, как на стройке в Таганроге использовали обычный глиноземистый цемент — через 20 циклов нагрева кладка рассыпалась как песок.
Ещё момент — сушка. Даже идеальный кирпич даст трещины, если поднять температуру выше 150°C/час в диапазоне 100-400°C. Особенно критично для толстостенных конструкций типа днищ печей. Проверено на горьком опыте при реконструкции ваграночной печи в Коломне.
Хранение — банально, но значительная часть проблем возникает из-за неправильного складирования. ШБ 96 активно впитывает влагу, при содержании H2O свыше 2% при нагреве возникает парциальное давление, разрушающее структуру. Держать под навесом с влажностью не выше 65% — не пожелание, а требование.
Сейчас экспериментируем с добавкой микросилики (1-2%) — это повышает прочность на сжатие в горячем состоянии до 45 МПа против стандартных 35 МПа. Но есть нюанс: такая модификация требует изменения режима обжига с переходом на окислительную атмосферу.
Интересное направление — пропитка зольными остатками рисовой шелухи. Содержание аморфного кремнезема в них достигает 92%, что позволяет снизить открытую пористость до 16% без потери термостойкости. Пробная партия для муфельных печей показала увеличение срока службы на 23%.
Для агрессивных сред типа печей синтеза карбида бора рассматриваем вариант с поверхностным уплотнением методом SLIP-casting. Технология дорогая, но для ООО Шимань Босэн Технолоджи Абразив с их объемами производства может быть оправдана — особенно учитывая их инвестиции в 50 миллионов юаней в основные фонды.
Себестоимость ШБ 96 сильно зависит от логистики — доставка шамота из Украины после 2022 года усложнилась, переходим на сырьё из Казахстана (Кушмурунское месторождение). Качество сопоставимое, но требуется корректировка шихтовки из-за более высокого содержания TiO2 (2,1% против 1,4%).
При полной загрузке мощностей, как у ООО Шимань Босэн Технолоджи Абразив с их потенциальным выпуском на 100 миллионов юаней в год, вопрос долговечности футеровки становится критичным. Замена кладки на месяц означает простой линии с потерями до 8-9 миллионов рублей.
Сейчас многие переходят на одноразовые футеровки из ШБ 96 для печей периодического действия — экономия на демонтаже превышает стоимость нового кирпича. Особенно актуально для экспериментальных установок, где часто меняется технологический режим.
