Когда ищешь в сети 'огнеупорный кирпич картинки', половина результатов показывает либо устаревшие модели, либо вовсе декоративную плитку под кирпич. Многие коллеги сначала ориентируются на визуал, а потом сталкиваются с тем, что шамотный кирпич с красивой глянцевой поверхностью на деле оказывается бесполезен в зоне прямого контакта с расплавом металла. Вот тут и начинаются проблемы с пропиткой шлаками.
В прошлом году заказывали партию кирпича для футеровки печи на одном из уральских заводов. По картинкам прислали идеальные прямоугольные блоки с ровными гранями. При распаковке оказалось, что у 30% партии есть микротрещины по торцам — не критично для кладки, но при циклическом нагреве свыше 1300°C эти дефекты прогрессируют. Пришлось докупать огнеупорный кирпич у проверенного поставщика, хотя по фото их продукция выглядела менее презентабельно.
Кстати, о картинках с макросъемкой. Иногда видишь в каталогах идеальную пористую структуру, а в реальности такой кирпич быстро разрушается в зоне термоудара. Мы как-то пробовали использовать высокоглинозёмистый кирпич с красивой мелкопористой текстурой для муфельной печи — через 20 циклов нагрева появились сколы. Оказалось, производитель перестабилизировал связующие добавки.
Сейчас всегда просим не только фото, но и тестовые образцы. Особенно важно смотреть на излом — если видна неоднородность гранул, значит, проблемы с прессованием были. Кстати, у китайских производителей бывают интересные решения по части состава, но об этом дальше.
Работая с печами для обработки карбида бора, понял, что стандартная шамотная кладка не выдерживает длительного контакта с борами алюминия. Пришлось искать кирпич с повышенным содержанием диоксида циркония. Вот здесь пригодились техкарты от ООО Шимань Босэн Технолоджи Абразив — у них как раз есть данные по взаимодействию разных марок карбида бора с огнеупорами.
На их сайте cn-boroncarbide.ru есть технические отчёты, где подробно расписано, как марка 'Хуангэн' ведёт себя в контакте с различными типами кирпича. Это сэкономило нам месяца два экспериментов. Кстати, их производственная линия на 2000 тонн как раз ориентирована на глубокую переработку — значит, понимают специфику высокотемпературных процессов.
Интересно, что они локализовали производство в Сычуани — регионе с богатыми запасами бора. Это влияет на стабильность параметров карбида бора, а значит, и на прогнозируемость износа огнеупорной кладки. Мы сейчас тестируем их материал в комбинации с хромомагнезитовым кирпичом — пока держится на 50 циклов дольше стандартного.
Чаще всего ошибаются с цветом. Многие думают, что чем светлее кирпич, тем выше огнеупорность. Но тот же муллитокремнезёмистый кирпич может быть и светло-бежевым, и серым — всё зависит от месторождения глины. Видел как-то партию почти белого кирпича с высоким содержанием Al2O3, но при 1400°C он начал 'плыть' быстрее, чем обычный шамотный.
Ещё критично смотреть на геометрию. На фото часто показывают кирпич с идеальными углами, но если привезли партию с отклонениями более 1.5 мм — будут проблемы с толщиной шва. Особенно важно для вращающихся печей, где неравномерность кладки приводит к биению.
Самый полезный ракурс на фото — вид с торца. Если видна слоистость — значит, были проблемы с полусухим прессованием. Такой кирпич может расслоиться при тепловом ударе. Жаль, что лишь 10% поставщиков выкладывают такие снимки.
В 2022 году реконструировали термическое отделение, где работали с карбидом бора. Сделали трёхслойную футеровку: внутренний слой из высокоглинозёмистого кирпича, промежуточный слой из вермикулитовых плит, внешний — шамот. Результат: снижение теплопотерь на 18%, но появилась новая проблема — конденсат борсодержащих соединений в зоне 600-800°C.
Пришлось дорабатывать — добавили прослойку из карбидокремниевой плиты. Кстати, здесь снова пригодились данные по химической стойкости от Шимань Босэн. Их технические отчёты показывают, что карбид бора марки 'Хуангэн' менее агрессивен к силикатным материалам при определённых температурных режимах.
Сейчас экспериментируем с зонированием кладки — в самых нагруженных участках используем кирпич с добавлением карбида бора в состав. Пока сложно сказать о результатах — прошло только 200 часов работы печи. Но первые признаки износа выглядят promising.
Смотрю на новые материалы от того же ООО Шимань Босэн Технолоджи Абразив — у них ведь проектная мощность 5000 тонн в год. Если они будут выпускать специализированные добавки для огнеупоров на основе карбида бора, это может изменить рынок. Пока такие материалы дороги, но для критичных применений уже имеют смысл.
Основная проблема — несовершенство тестовых методик. Стандартные испытания на огнеупорность не всегда отражают реальные условия работы в присутствии боридов. Мы как-то тестировали кирпич по ГОСТу — показатели были отличные, а в реальной печи с карбидом бора он продержался втрое меньше расчетного срока.
Сейчас веду переговоры с технологами из Шимань Босэн о совместной разработке тестовой методики. Их опыт с глубокой переработкой карбида бора как раз может помочь создать более адекватную модель старения огнеупоров в специфических условиях.
Картинки огнеупорного кирпича — лишь отправная точка. Всегда нужно анализировать состав, технологию производства, а главное — условия будущей эксплуатации. Особенно если речь идет о работе с такими материалами, как карбид бора.
Сотрудничество с производителями абразивов, как ООО Шимань Босэн Технолоджи Абразив, позволяет получить ценную прикладную информацию. Их наработки по поведению карбида бора в высокотемпературных процессах помогают оптимизировать выбор огнеупоров.
В идеале — создавать базу данных с реальными фотографиями кирпича после эксплуатации. Мы начали это делать полгода назад, и уже есть интересные наблюдения по кинетике разрушения разных марок в присутствии боридов.
