Футеровка печи: защита свода, ремонт

Футеровка печи: как защитить от повреждений?

В этой статье вы узнаете, как производится защита печи и особенно топки от различных физических и механических повреждений, какие существуют материалы, применяемые с этой целью, а также как осуществляется футеровка печи.

Футеровка печи для усиления огнестойкости

Но для начала следует разобраться, что такое футеровка топки? Футеровка представляет собой конструкцию, которая служит защитой рабочей камеры (главным образом, топки) печи от различных воздействий окружающей среды. Цели, которые преследует футеровка печи:

  • теплоизоляционные изделия (защита от перепада температур);
  • огнеупорные изделия (защита от жара топки);
  • кислотоупорные изделия (защита от агрессивных реагентов);
  • облицовочные материалы.

Таким образом, футеровка печи обеспечивает полную герметизацию и создает необходимую газовую плотность в печи. Эта конструкция продлевает сроки службы топки и способствует улучшению механической, строительной и геометрической стойкости.

Печи, в которых предусматривается нагревание металлов, устраиваются из материалов, которые обеспечивают устойчивость и прочность.

К таким материалам относят:

Однако перечисленные выше материалы не способны противостоять высоким температурам, поэтому необходима огнеупорная футеровка для защиты рабочего пространства печи, проводят ее с использованием устойчивых и огнеупорных к химическим воздействиям материалов, которые предотвращают разрушения.

В качестве фурнитуры применяют глину или различные горные породы.

Основные классы материалов для футеровки

Выделяют 3 класса материалов, при помощи которых может быть проведена футеровка печи:

  • Класс A — материалы, основу которых составляет кремнезем;
  • Класс B — материалы, основу которых составляет глина (гидросиликат глинозема);
  • Класс C — смешанные материалы, не относящиеся к классам A и В.

Материалы класса A

Материалы класса A подразделяются на:

Материалы для кладки печи

  • искусственные (в качестве кирпичей, которые отпрессованы из измельченных горных пород);
  • естественные (в качестве камней, которые вытесаны из частей горной породы)

К естественным камням относят: гранит, кремнистый сланец, кварц, песчанки.

Искусственная фурнитура представлена динасовыми кирпичами. Такой материал включает смесь измолотого чистого кварца и 1–2% глинистого или известкового вещества, которая прессуется в кирпич и подвергается обжигу до белого каления. При огромном жаре такие кирпичи немного вспучиваются, а при резком колебании температуры сильно растрескиваются.

Материалы класса B

К футеровочным материалам класса B относят:

  • бокситный кирпич,
  • обычный огнеупорный кирпич (шамотный).

Для приготовления бокситного кирпича используют природный гидрат глинозема, который содержит примеси окиси железа и боксит. После обжига и измельчения эту смесь разбавляют небольшим количеством воды и огнеупорной глины. Происходит формирование в кирпичи, которые снова обжигаются.

Обыкновенный огнеупорный кирпич состоит из огнеупорной глины с примесями тощего вещества (обожженной шамоты). Такое вещество предупреждает растрескивание и усыхание, что свойственно глине. Иногда в состав кирпича добавляют зерна древесного угля, кокса или графита.

Материалы класса C

Класс C включает огнеупорные материалы:

  • угольный кирпич;
  • огнеупорные растворы;
  • основные набойки.

К основным материалам относят железные окислы: молотовая окалина, руды и шлаки, содержащие большое количество железной окиси.

Технология футеровки печей

  • Футеровка печей осуществляется согласно чертежам соответствующей конструкции.
  • Перед тем как начать работу, индуктор продуют сжатым воздухом и хорошо осматривают.
  • Индуктор испытывается под давлением в 10 атм.
  • Внутренняя поверхность индуктора покрывается изоляционной обмазкой.
  • Индуктор с нанесенной обмазкой обкладывают изнутри миканитом, слоем в 0,5–1 мм.
  • Выполняется соединение листов встык.
  • Выкладывают следующий слой из асбестового картона в толщину 5 мм.
  • С помощью распорных колец (из стальной проволоки) производят прижатие асбеста и миканита к стенкам индуктора.
  • Распорные кольца постепенно извлекают по мере набивки тигля.

Большое применение в качестве основных футеровочных материалов находят магнезия или кирпичи из извести. Чаще всего используют доломит, который подвергается обжигу до белого каления. Затем его охлаждают, отсеивают, размалывают и добавляют с 3–8% глины — происходит формирование кирпича.

Футеровка электродуговых печей

Футеровка электропечей производится из кислых или основных огнеупорных материалов. Наибольшее распространение получили печи с основной футеровкой, в которых присходит выплавление стали для слитков.

Некоторые части футеровки, такие как стены, подина, свод, могут работать в разных условиях, чем и обусловлена неодинаковая их стойкость. В самых тяжелых условиях располагаются стенки и свод печи. Они подвержены сильному перегреву за счет лучистой энергии, исходящей от электрических дуг. Эти элементы футеровки подвержены резким перепадам температур.

Подина основной печи включает в себя:

  • теплоизоляционный слой;
  • кирпичное основание;
  • верхний рабочий набивной слой.

Теплоизоляция подины состоит из:

  • слоя листового асбеста (20 мм);
  • слоя шамотного порошка (20 мм). На него укладывают 2 ряда шамотного кирпича на плашку (130 мм);
  • кожуха, укладываемого на днище.

Кирпичное основание подины возводят на теплоизоляционном слое. Это основание включает в себя ряды магнезитового кирпича толщиной 575 мм. Кладка делается так, чтобы не было совпадений вертикальных швов в соседних рядах. Такое расположение затруднит прохождение жидкого металла, при местном разрушении рабочего ряда подины через кладку.

Изготовление верхнего рабочего слоя подины происходит набивкой из магнезитового порошка, который может включать в себя добавки в качестве связующих элементов. К таким добавкам относят пеку (

1%) и каменноугольные смолы (10% по массе). Толщина набивки должна составлять 150 мм. Полная высота футеровки подины — 900 мм.

У печи с емкостью 80 т стойкость подины равна 1300–1800 плавок, а у печи, имеющей меньшую емкость, — до 4500–5000 плавок.

Кладка стен электродуговых печей совершается из периклазошпинелидного кирпича с толщиной стен 460 мм безобжигового магнезитохромитового кирпича, толщина которого составляет 380 мм.

Первый ряд подины печи

Крупные печи имеют стойкость стен до 100–150 плавок. Свод печей, имеющих большие и средние емкости, на заводах обычно изготавливают из магнезитохромитового кирпича. Немного ранее для сводов применяли динасовый кирпич.

Своды из динасового кирпича имеют низкую стойкость. Это связано с их оплавлением, которое вызывается в результате взаимодействия кремнезема с окислами железа и известковой пылью, которые присутствуют в атмосфере печи. Сейчас динасовые своды нашли свое применение в печах с малой емкостью.

Стойкость магнезитохромитовых сводов выше стойкости динасовых в 2–3,5 раза и составляет около 100–200 плавок.

Свод набирается из кирпича в сводном кольце на специальном шаблоне. Шаблон имеет выпуклости, благодаря чему кладка свода получается с нужной кривизной, которая придает ему прочность.

Печи емкостью 30–80 м имеют толщину свода 300 мм. После изготовления стен и подины приступают к установлению электродов и свода. Затем производят спекание набойки подины и сушку футеровки.

Для этого в печь помещают слой кокса с толщиной 200–400 мм. Опустив на него электроды, включают ток. Благодаря действию раскаленного кокса удаляются смолы и пека и происходит образование отдельных зерен магнезита.

Конструкции футеровки свода

Назначение свода схоже с назначением стен, но работа происходит в более тяжелых условиях.
Свод должен иметь отверстие для электродов с электроизоляцией, кислородной фурмы, газоотсоса, топливных горелок.

Магнезитохромитовые кирпичи обеспечивают недостаточную электроизоляцию электродов. Это приводит к электрическим пробоям, создающимся между механическим повреждением центральной части свода и уплотнителями электродных отверстий.

Совет:
Чтобы не происходили электрические пробои, необходимо отверстия под электроды футеровать высокоглиноземистым кирпичом, который содержит оксид AL больше 70%.

Этот кирпич имеет более высокое электросопротивление.

Вне печи на специальном шаблоне выкладывают своды дуговых печей. Шаблон изготавливают из дерева, который обит стальными листами или из чугуна.

На шаблоне должны устанавливаться участки, в которых имеются отверстия для электродов и 3 болванки цилиндрической формы для правильного расположения отверстий для свода. Необходимо зафиксировать отверстия для кислородной фурмы и газоотвода. После этого на шаблон помещают кольцо для свода и начинают укладку кирпичей.

Сводовое кольцо необходимо проверить на гидравлическую плотность под давлением. Между кольцом для свода и кладкой осуществляют тепловую изоляцию из листового асбеста.

Осуществляя наборку свода, центральная арка должна проходить между отверстиями для электродов 2-ой фазы с одной стороны и 1-ой и 3-ей фаз с другой стороны. Для печей, имеющих небольшую емкость, своды набирают немного иначе: укладка кирпичей концентрическими рядами всухую. В центре свод изнашивается быстрее, чем на периферии, поэтому ее выполняют с большей толщиной.

Для электропечей, которые имеют большую емкость, существует конструкция свода, которая имеет съемную центральную часть. Поэтому для этой конструкции предусмотрено, кроме сводового, еще и водоохлаждаемое кольцо.

Состав водоохлаждаемого свода:

  • центральная часть;
  • футерованный огнеупорный кирпич;
  • охлаждаемая внешняя часть.

Сегменты водоохлаждения прикрепляют к несущей конструкции.
Своды выкладывают из нормальных и фасонных кирпичей, некоторую часть которых необходимо подтесывать.

Своды, состоящие из фасонных кирпичей, имеют более долгий срок службы. Благодаря подтеске происходит их ослабление и на сборку уходит меньше времени. Используя фасоны, можно утолщать среднюю часть свода, что увеличит ее срок службы.

Совет:
Для увеличения срока службы необходимо снизить механическую нагрузку на кирпичи кладки, а также давление, исходящее от распора.

Для крупных печей хорошо применять распорно-подвесные своды. При этом между кирпичами в кладке свода закладывают стальные пластины, прикрепляющиеся к уголкам, которые присоединяют к несущему каркасу. Часть веса кирпичной кладки благодаря каркасу переходит на сводовое кольцо. Стойкость распорно-подвесных сводов выше на 20% обычного распорного.

Для крупных печей стойкость магнезитохромитовых сводов составляет 50–100 плавок, а в малых — 200–250 плавок.

Интересный факт:
Известен опыт, в котором применялся полностью водоохлаждаемый свод. Он имел вид плоской коробки и рабочую поверхность, состоящую из огнеупорной набивки. Стойкость такого свода составляла более 6000 плавок.

Технология ремонта для защиты печи

Огнеупорная футеровка свода печи со временем изнашивается, и чтобы сохранить на долгое время ее рабочее состояние, требуется постоянно ремонтировать ее самые пострадавшие участки.

  • После каждой проделанной кладки печь необходимо тщательно осмотреть, подину прощупать железным штырем.
  • Выявив все поврежденные места, провести ремонт футеровки печи. После выпуска плавки печи сделать очистку остатков металла и шлаков.

Совет:
Проводите очистку печи от шлаков как можно чаще, так как накопившиеся остатки металлов и шлаков могут привести к зарастанию и уменьшению объема вместилища дуговой печи. Это приведет к поднятию уровня зеркала металла, что затруднит ведение процесса.

Производство огнеупорной футеровки промышленных печей, тепловых агрегатов и дымовых труб

Множество технологических процессов в различных отраслях промышленности, в первую очередь в металлургии и теплоэнергетике, предполагает воздействие на рабочую поверхность тепловых агрегатов (печей) и элементов коммуникаций (дымоходы, дымовые трубы) высоких температур. В таком случае возникает необходимость защиты поверхностей от разрушительного температурного воздействия, для чего и используется футеровка.

Огнеупорная футеровка промышленных печей и тепловых агрегатов

В наибольшей мере потребность в футеровке испытывает горно-металлургическая отрасль, где в различных типах промышленных печей и других плавильных агрегатах (домны, мартены, электродуговые печи, конвертеры и др.) осуществляется плавка металла при высоких температурах. Для того чтобы защитить рабочую поверхность промышленных печей (стены и свод) от воздействия температуры и обеспечить необходимую работоспособность, выполняется ее футеровка при помощи материалов с высокими огнеупорными свойствами.

Футеровка тепловых агрегатов выполняет многофункциональную роль – она те только защищает элементы конструкции от высокотемпературного воздействия, но также препятствует их повреждению вследствие механического или химического воздействия. Именно высокий уровень стойкости футеровки к различным типам воздействия является гарантией увеличения срока службы теплового агрегата и его длительной бесперебойной работы.

Выбор оптимальной толщины слоя футеровки во многом определяется температурным режимом работы агрегата, емкостью печей, а также поверхностью, которую защищают при помощи футеровки. Если выполняют футеровку свода печи, то следует помнить, что износ его центральной части происходит значительно быстрее, чем периферийных частей, а потому целесообразно периодически производить частичный ремонт, заменяя на специальном шаблоне футеровку, только лишь центрального слоя.

Для увеличения срока службы печей с интенсивными условиями работы применяются материалы с повышенными огнеупорными свойствами, такие как плавленые огнеупоры, высокоглиноземистый кирпич с повышенным содержанием Al2О3 или огнеупорная футеровка, целиком выполненная из волокнистых материалов, таких как вата или войлок. Такая футеровка, в целом, повышает эффективность защиты рабочих агрегатов, термических печей, однако сама она требует дополнительной защиты с помощью специально наносимых защитных покрытий.

Футеровка дымоходов и дымовых труб

В огнеупорной защите рабочих поверхностей нуждаются не только лишь тепловые агрегаты, но также и другие элементы системы инженерных коммуникаций предприятия, на которые осуществляется воздействие высоких температур. В первую очередь – это дымовые трубы и дымоходы. По своему функциональному назначению дымовые трубы подразделяются на дымовые, газо-дымовые, выхлопные и вентиляционные. Обязательное условие к конструкции дымохода или дымовой трубы – это обеспечение трехуровневой защиты их внутренней поверхности – антикоррозионным покрытием, теплоизоляционным покрытием и футеровкой.

Читайте также:  Пенопласт: виды, характеристики, применение, преимущества

Футеровка внутренней поверхности дымовой трубы выполняется при помощи кирпичных блоков различных размеров, при этом наиболее часто для данных целей используется 4 разновидности кирпича – лекальный, обыкновенный глиняный, огнеупорный, и кислотоупорочный кирпич. После укладки футеровки ее кирпичные стволы опоясываются при помощи стяжных металлических колец. Основная задача футеровки дымовых труб – защита их основания от высоких температур и от агрессивного химического воздействия выходящих газов.

Производство и изготовление футеровки

В качестве исходных компонентов для производства футеровки применяется широкий спектр слоисто-пористых материалов (в частности, вермикулит, шамотный кирпич, углеродистые блоки, высокоглиноземный кирпич, волокна, смеси), которые обладают такими характеристиками как высокая огнеупорность и теплостойкость, химическая инертность, а также низкая электропроводность. Сейчас в отечественной практике используются различные огнеупорные изделия для футеровки тепловых агрегатов (в зависимости от рабочей зоны защиты), в частности шамотные (уплотненные и среднеплотные), шамотные легковесные с кажущейся плотностью 1,3 г/см 3 , муллитокремнеземистые, кислые и полукислые, хромитопериклазовые, периклазохромитовые и периклазошпинелидные.

Обеспечение ремонта футеровки

Какого бы качества ни были огнеупорные материалы, в процессе эксплуатации печей и других тепловых агрегатов происходит изнашивание футеровки, а потому периодически возникает потребность в проведении работ по ее замене и ремонту. Есть основные признаки, наличие которых требует безотлагательного проведения ремонта футеровки. Так, футеровка рабочей поверхности агрегатов нуждается в ремонте в тех случаях, когда наблюдается полное или частичное отсутствие футеровки в отдельных местах; имеет место частичное локальное разрушение защитного покрытия; выпучивание кладки, разрушение поверхности кладки лещадками. В процессе ремонта осуществляется удаление из печи посторонних элементов и заправка поврежденных участков футеровки при помощи специальных смесей, в частности – сухим магнезитовым порошком.

НПП “Теплоограждение” занимается изготовлением и проводит работы по футеровке, в том числе блоками, всех видов промышленных печей, тепловых агрегатов, дымовых труб.

Огнеупорные материалы для металлургии

Изготовление огнеупорных материалов для металлургии
производится на заводах в Швейцарии, Германии, Франции, Турции, США, Японии и Кореи

Инжиниринговая компания в России Интех ГмбХ / LLC Intech GmbH, являясь официальным дистрибьютором различных производителей промышленного оборудования, на протяжении более 15 лет предлагает следующие огнеупорные материалы и футеровку для печей и литейных ковшей:

Огнеупорный кирпич для применения в ковшах

Вариант: MgO-C огнеупорный кирпич с синтетической смолой в качестве связующего для шлаковой зоны литейных ковшей.

100% плавленый оксид магния с природным графитом.

ПунктХимические свойства
MgO (сырье)%более 98.5
MgO%более 78.5
C%более 11
Кажущаяся пористость%менее 3,8
Объёмная плотностьг/см33,04±0,04
Предел прочности при сжатии в низких температурахН/мм2более 39.5
Предел прочности на изгиб в горячем состоянииН/мм2более 12.5

Огнеупорный кирпич для применения в ковшах

Вариант: MgO-C огнеупорный кирпич с синтетической смолой в качестве связующего для тяжелых эксплуатационных условий шлаковой зоны литейных ковшей.

100% плавленый оксид магния с природным графитом.

ПунктХимические свойства
MgO (сырье)%более 98.5
MgO%более 78.5
C%более11
Кажущаяся пористость%менее 3,8
Объёмная плотностьг/см 33,07±0,03
Предел прочности при сжатии в низких температурахН/мм 2более 39.5
Предел прочности на изгиб в горячем состоянииН/мм 2более 12.5

Огнеупорный кирпич для применения в ковшах

Вариант: Al2O3 -MgO-C огнеупорный кирпич с синтетической смолой в качестве связующего для дна металлической зоны литейных ковшей.

Материалы основы: коричневый корунд, плавленый оксид магния с природным графитом.

ПунктХимические свойства
Al2O3%более 72,0
MgO%более 12,0
C%более 9,5
Кажущаяся пористость%≤ 8,0
Предел прочности при сжатии в низких температурахМПа≥ 35
Объёмная плотностьг/см 33,27±0,03

Монолитные огнеупорные материалы для защиты корпуса печи спекания

Материал поставляется в виде двухкомпонентной смеси с жидким связующим, которое является неотъемлемой частью смеси. Сухое вещество и связующее будут поставляться в мешки для сыпучего материала, обернутых в пленку, на деревянных паллетах.

Требования к хранению: Сухой компонент должен храниться в сухих условиях, жидкое связующее – при температуре не менее +5 °С

Огнеупорные материалы для установки и ремонта вакуумных камер и сводов электродуговых печей

Описание: Паста для набивки, сделанная из электрически плавленой окиси магния.

СвойстваПараметры
Химический состав (%)
MgO79,0
Cr2O310,5
Fe2O34,7
CaO1,5
SiO21,1
Al2O32,9
P2O51,8
Материально-вещественный состав
Гранулометрический класс (мм)
Необходимое количество влаги (л/100кг)

4,0 – 4,5
Тип связующегокерамическое
Макс. температура применения (°C)1 780

Применение: Первые установки и ремонты вакуумных камер и сводов электродуговых

Футеровка для ремонта подов печей в промышленности производства стали

Описание: Материал для ремонта, сделанный из железной окиси магния.

Материал может быть дополнительно пропитан маслом – содержание масла (0,5 – 1,5) %

СвойстваПараметры
Химический состав (%)
MgO81,1
Fe2O38,2
CaO8,4
SiO22,0
Al2O30,3
Тип связующегокерамическое
Макс. температура применения (°C)1 780

Применение: Ремонт подов печей в промышленности производства стали.

Футеровка подов мартеновских печей

Описание: Неформованный продукт для набивки, сделанный из железной окалины окиси магния. Продукт может быть дополнительно пропитан маслом

СвойстваПараметры
Химический состав (%)
MgO78,5
SiO22,2
CaO12,3
Fe2O36,0
Al2O30,4
Тип связующегокерамическое
Макс. температура применения (°C)1 700

Применение: Поды мартеновских печей

Футеровка подов сталеплавильных печей

Материал для ремонта, сделанный из железной окиси магния.

Материал может быть дополнительно пропитан маслом – содержание масла до 2 %.

СвойстваПараметры
Химический состав (%)
MgO80,2
Fe2O37,8
CaO8,8
SiO22,2
Al2O30,3
Физические свойства
Гранулометрический класс (мм)
Тип связующегокерамическое
Макс. температура применения (°C)1 780

Применение: Ремонты подов сталеплавильных печей

Огнеупорные материалы для холодного и горячего ремонта мартеновских и электродуговых печей

Описание: Масса для торкретирования, сделанная их окиси магния естественного спекания.

СвойстваПараметры
Химический состав (%)
MgO82,5
Fe2O35,0
CaO2,0
SiO26,5
Al2O30,6
Тип связующегосиликатное
Макс. температура применения (°C)1 690

Применение: Холодный и горячий (без останова) ремонт мартеновских и электродуговых печей.

Футеровка в дуговых электропечах

Плавленый кальциево-алюминатный цемент плавится в дуговых электропечах, усваивая превосходную окись алюминия и известняк в качестве сырья. Его особенности – стабильное качество, небольшая водопотребность, быстрая и соответствующая гидратация, ранняя высокая прочность и т.д. Это – связующее вещество для производства всех видов высококачественных монолитных огнеупоров.

СвойствоТип 1Тип 2Тип 3
Хим состав (%)AL2O368-7278-8388-92
CaO302010
SiO20.30.30.3
Fe2O30.20.20.2
Удельная поверхность (cm 2 /g)610081008100
Упаковка25 кг / маленький мешок
1000 кг / большой мешок

Огнеупорная футеровка для печи из феррохрома

Очень чистый, хорошо обожженный магнезит с очень незначительной долей Fe2O3 и SiO2. Этот сорт применяется во многих областях производства ферросплавов.

Рабочий слой футеровки, контакт со шлаком

Для шлаков материал, обладающий качеством камня только с импрегнированием смолой.

Материалы сертифицированы: ISO 9001 и подлежат тщательному контролю качества во время и в конце производственного процесса

Изоляционные кирпичи

Предлагаемые изоляционные кирпичи производятся методом отливки из смеси, содержащей гипс для влажной тепловой стабилизации.

Теоретическая (насыпная) плотностьТемпература рабочей поверхностиТемпература нерабочей поверхности
кг/м3°C°C
4851200105

Использование кирпича позволит экономить не только энергию, но и понизить выбросы парниковых газов.

Торкретбетон

Торкретбетон, который предлагает наша компания в качестве связующего, включает в себя лучшее сцепление с поверхностью, меньшую отдачу, быстрое высыхание, никакого растрескивания из-за воздействия высоких температур, показывает длительную долговечность, которая обычно в два раза больше, чем у материалов с цементом в качестве связующего.

Обычные материалы из торкретбетона транспортируются в сухом виде под давлением сжатого воздуха и смешиваются с водой в насадке при разгрузке. Количество воды (связующего) и как следствие вязкость торкретбетона полностью зависят от мастерства и умений техника, применяющего торкретбетон. Огнеупоры с низким содержанием цемента, используемые как торкретбетон, также содержат добавляемую воду и поэтому должны быть высушены и нагреты перед использованием, и таким образом, подвержены растрескиванию.

Материалы на основе торкретбетона готовятся в виде гидросмеси /суспензии с использованием точно отмеренного количества связующего на основе коллоидного кремнезёма (без добавления воды). Гидросмесь затем с помощью насоса помещается в специальную насадку, куда техник может добавить ускоритель при использовании, если это необходимо, чтобы оптимизировать сцепление с поверхностью целевого материала в зависимости от окружающей температуры и условий. Уникальная система связующего основе коллоидного кремнезёма не требует специального высыхания или нагревания в отличие от продуктов с цементом в качестве связующего.

Во время высыхания материалы на основе торкретбетона в качестве связующего крепко пристают к существующим огнеупорным материалам, обеспечивая длительность их использования. Их внутренняя устойчивость к термическим трещинам обеспечивает то, что профилирующая футеровка полностью сохраняется при запуске, что обеспечивает дополнительный потенциал долгого использования. Материалы на основе торкретбетона в качестве связующего минимизируют время вынужденного бездействия и увеличивают полезное время путем устранения длительных периодов высыхания.

Футеровочные материалы для короба чистых газов

В качестве футеровочных материалов мы предлагаем использовать керамическую плитку толщиной 40 или 60 мм. Плитка крепится с помощью специального клея который наносится на короб и саму плитку. Клей устойчив при температуре до 150°С.

Футеровка печей и отопительных агрегатов своими руками

Экология потребления. Усадьба: Для возведения печей используются лишь огнеупорные материалы. Но даже они не способны долго противостоять высоким температурам. Чтоб защитить наружные стенки около топливника от радиационных, тепловых или химических воздействий, внутри обустраивают футеровку.

Чтобы футеровка, выполненная шамотными изделиями, была прочной, долговечной и эффективной, требуется применять специальный раствор. Оптимальный вариант – готовые сухие смеси, адаптированные для шамота и проверенные на режим работы лабораторно. Жаростойкие и огнеупорные составы для кладки рынком представлены в ассортименте, и цены вполне демократичны, а эксперименты с футеровкой обходятся дороже, поскольку ремонтно-восстановительные работы отопительных сооружений – дело трудоемкое и долгое.

Футеровка шамотным кирпичом

Готовые сухие смеси для футеровки имеют на упаковке инструкции производителя и информацию о точном назначении состава. Облицовка топочных отделов печей требует огнеупорных смесей, а для остальных отделов можно применить и жаростойкие растворы. Огнеупорные составы значительно дороже, но только их следует применять для футеровки топок, тем более, что раствора потребуется немного – можно брать из расчета 70 кг сухого вещества на 100 шт. кирпича.

При футеровке шамотным кирпичом замачивать его перед укладкой следует не всегда, а в определенных случаях:

  • Сухой кирпич быстро впитывает воду из раствора, в результате растворный шов быстрее схватывается и теряет пластичность. Подправить что-то очень трудно, поэтому требуется хороший навык кладочных работ. Если кирпич замочить перед работой, то возможно получить дополнительный ресурс на исправление ошибок в кладке за счет продления подвижности растворной смеси.
  • При повторном применении кирпичей от разборки старых печек замачивание дает открытие капилляров и поровых структур кирпича, в которые за время службы попали пыль и растворы. Влага и растворы в результате увлажнения легче проникают в кирпич, сцепление и прочность кладки повышается.
  • При летних кладочных работах, когда температуры воздуха высокие, ненадолго замачивать кирпич перед кладкой рекомендуют. Осенью и зимой эта процедура становится лишней и вредной, поскольку переувлаженный кирпич в кладке нужно сушить, а до естественного просыхания и схватывания раствора в швах кладки топить печь недопустимо – это может вызвать деформации в швах кладки и снизить ее прочность. Иногда сушку проводят при помощи тепла от мощной электрической лампы накаливания при полном открытии всех дверец печки.

Сухой шамотный кирпич для кладки предпочтительнее, поэтому вместо замачивания кирпича можно сделать растворную смесь чуть менее густой, чтобы иметь небольшое время для выправления возможных огрехов кладочных работ.

Футеровки огнеупорными клеями и пастами

Как вариант, применение для футеровок не шамотных растворов, а огнеупорного алюмосиликатного клея имеет неоценимые преимущества. Данные составы применяют не только для футеровок бытовых печей в качестве кладочных и обмазочных растворов, но также и в металлургии. применяют высокотемпературные клеи для монтажа изделий из базальтового и каолинового волокна, керамоволокна, шамотных изделий, с отличным сцеплением в итоге.

Читайте также:  Как сделать солнечную батарею из транзисторов своими руками

Продается алюмосиликатный клей готовым к употреблению, в герметичной пластиковой таре разной фасовки, минимально 2 кг.

Футеровка с применением огнеупорного клея включает этапы:

  • Перед работой клей тщательно перемешивают до полной однородности.
  • Наносят клей на предварительно увлажненные поверхности стальными шпателями. На стенки топочного отдела и/или другие элементы футеровки клей наносят тонким слоем – не более 3 мм. В случае, когда футеровка выполняется только клеевым слоем, без наклейки картона или других материалов, то клей наносят за 3-4 раза, с выдержкой каждого слоя около 15 мин.
  • При закреплении базальтового картона на горизонтальных поверхностях можно разбавлять клеевую массу водой до 15%. На расход клеевого состава влияет качество обрабатываемых поверхностей и толщина наносимых слоев, клея может уходить на кв. Метр в пределах 2-4 кг.
  • Слой клея полностью высыхает через сутки, если температура не ниже 25⁰С и толщина нанесения не больше 3 мм. При высокой температуре (более 85⁰С) полное высыхание наступает через 5-7 часов.

Футеровки топок кирпичных печей и каминов

При футеровке стен топочных отделов следует обязательно учитывать неизбежное термо расширение материалов при температурных воздействиях, когда печи, камины или котлы будут работать. Внутренняя защита из слоя шамота и наружный кладочный слой из обычного красного кирпича должны иметь компенсационный просвет 0,7-1,0 см и/или прокладочный слой из асбокартона, базальтового или каолинового листа, или рулонного материала. Прямой контакт внешней стенки топочного отдела с футеровкой топки недопустим, должен быть или свободный просвет, или заполнение жаропрочным материалом, иначе разница в температурном расширении материалов вызовет деформации и сооружение будет постепенно разрушаться.

Перед началом кладки рассчитывают потребность в материалах. Более распространен шамотный кирпич со стандартными размерами 250*150*65 мм. Шамотные изделия выпускаются в большом ассортименте, это делает возможным подбор шамота для конфигурации любой сложности – для топочных камер, свода камина, арок и пр. Возможна выкладка наклонных поверхностей по обрамлениям колосниковых решеток и формирование задних стен каминов, так называемого «зуба» – отражателя тепловых потоков. В каминах внутренние стенки выполняют с уклоном, чтобы тепло шло в помещение, а продукты сгорания направлялись в точно рассчитанное отверстие. Точно так же, как и в топках печей, в каминах обязательны компенсационные зазоры между шамотной футеровкой и наружными стенами из кирпича.

Толщину и материалы для футеровки подбирают исходя из рабочего режима печи или котельного агрегата. В целях укрепления шамотной кладки применяется и армирование. Армируют швы стальной проволокой диаметром 3 – 5 мм в каждом втором ряду. Когда печи возводятся по схемам-порядовкам, то и футеровки делаются параллельно, и все размеры уже рассчитаны и расписаны в порядовке, так же, как и формы и размеры шамотных изделий.

Но если нужно выполнять футеровку топки уже построенной печи, этапы процесса следующие:

  • Первый ряд шамотного кирпича укладывают вокруг колосниковых решеток, и предпочтителен кирпич с наклонной гранью для обеспечения уклона в направлении колосников.
  • В готовых топках выкладывать заднюю стенку с наклоном крайне трудно, поэтому приходится делать их ровными. Заднюю и боковые стены футеровки поднимают одновременно.
  • При малых размерах топок и необходимости их футеровки применяют не шамотный кирпич, а тонкостенные шамотные панели или обмазки пастообразным огнеупорным составом. При выполнении обмазок необходимо, что вся поверхность была обработана. Перед работой устраивают верхнюю подсветку, сняв с конфорок чугунные кольца.

При футеровке топок любых размеров, так же, как и при кладке, совмещать керамические жаростойкие кирпичи и огнеупорные шамотные недопустимо. Эти материалы сильно различаются по плотности и линейному расширению, а кроме того, у них разный коэффициент теплопроводности. Сочетание шамота и красного кирпича даст кладку, подверженную деформациям при нагреве, нестабильную и ненадежную, причем первым трескается и разрушается основной красный кирпич. Чтобы компенсировать тепловые расширения, между шамотом и керамикой всегда необходимы зазоры с прокладкой огнеупорного листа из асбокартона, базальта или каолина. В небольших топках при футеровке трудно устраивать еще и зазоры, но это необходимо, хотя бы минимальным размером в полсантиметра.

Футеровка топки металлической печи

Линейное расширение металла и шамота несравнимо с аналогичными параметрами кирпичей разного вида, поэтому при футеровках стальных топок вопрос о зазорах даже не возникает. Тепловые зазоры между стальным листом топки и шамотом заполняют асбестом, но предпочтительны каолиновые или базальтовые ваты или маты.

Футеровка металлических отопительных печей неизбежно снижает эффективность обогрева, поскольку часть тепла от сгорания топлива пойдет не на прогрев стенок, а в дымоход. Поэтому при наличии внутренней футеровки топок наружную облицовку стальной печки керамическим кирпичом делать совершенно излишне – высокая теплоемкость и низкая теплопроводность керамики сильно снизит теплоотдачу от печи.

Начинают облицовывать металлическую топку со дна к верху, так же как кирпичную – выкладывают дно, по настилу из, к примеру, базальтового картона не тоньше 1 см. Фиксируют картон или листы другого жаростойкого материала огнеупорным клеем.

Отличия футеровки отопительных твердотопливных котлов

Особенности футеровки котлов состоят в учете специфики работы – котельный агрегат должен вырабатывать тепловую энергию и непрерывно передавать ее в теплообменный контур циркулирующему теплоносителю, а рассеивание тепла сквозь внешний корпус конструкциями котлов сокращается до минимума, поскольку в контексте котлов отдача тепла наружу – это теплопотери. Все это и определяет отличия футеровки различных котлов, в зависимости от их экранирования.

Основные три метода футеровки котлов

  1. Редко применяются для бытовых котлов – тяжелые футеровки. Если котел имеет слабое экранирование, и нагревается при работе свыше 1200⁰С, то создаются риски, что стенки из листовой стали быстро прогорят. Кроме того, обслуживать такое агрегат уже небезопасно, и возможны возгорания. При выполнении тяжелых футеровок шамотный кирпич кладут ложком двумя или даже тремя слоями. В итоге температуры наружных поверхностей котла понижается до 80⁰С.
  2. Однослойная шамотная футеровка считается облегченной. При этом снаружи поверхность котлов дополнительно облицовывают негорючим материалом из расчета конкретных температур, до которых нагревается агрегат, а сверху возможна еще и обшивка листовой сталью.
  3. Внешняя футеровка из огнеупорных составов – клея, вязких обмазок или паст для того, чтоб термоизолировать трубы сверху. Применяется этот простой способ футеровки на участках, по которым трудно или невозможно применять другие утеплители по причине сильного нагрева. Наносят обмазочную футеровку кистями за два, реже три или четыре раза, прокладывая армирующую стекловолоконную сетку. Стальные сетки не применяют, поскольку при нагреве они дают слишком сильное линейное расширение. Сетка обеспечивает защиту от возможного сквозного механического повреждения футеровочного слоя. Такая утолщенная многослойная футеровка предотвращает теплопотери сквозь трубы.

Особенности футеровки топок лепных глиняных печек

Лепная глинобитная печь сейчас в большой моде, и разнообразие таких печей и по дизайнам, и по конструкциям и по габаритам все растет, несмотря на огромный ассортимент чугунных и стальных печей и всех нужных стройматериалов для возведения печек кирпичных. Лепные печи особенные – они очень древние, проверенны временем и высоко функциональные, и отапливают, и «лечат», и создают эксклюзивный шик. Причудливая лепная печь с лежанками сейчас безусловный мощный тренд. Топка лепной глинобитной печи тоже нуждается в защите – футеровке.

Для лепных печей специалисты рекомендуют в качестве футеровок применять шамот. Небольшое исключение – если печка сложена из растворной смеси с каменным армированием (довольно сложная технология на грани искусства), то возможно ограничиться обмазочной футеровкой огнеупорным клеем или пастами. Применяют те же составы, что и для топок печей и труб котлов – муллитовую или корундовую смесь, специальные расширяющиеся глиноземистые цементы, шамотные растворные смеси или мергели, а также клеевые алюмосиликатные составы.

Футеровка пастами и вязкими клеевыми составами несложна и не требует высокой квалификации, а лишь аккуратности и внимания. Когда огнеупорная обмазка застывает, она образует монолитную защитную оболочку и не даст растрескаться основным глиняным стенкам топки при сильном нагреве.

Футеровка, ремонт и восстановление топочных камер печей

Все печи перед тем, как начать новый сезон эксплуатации после летних месяцев, подлежат ревизиям проверкам. В период летнего простоя возможны воздействия, результаты которых заметны не сразу, но приведут при начале топки к трещинам и сколам. Эти явления не только снижают эффективность теплоотдачи от печки, но и могут стать очень опасны – это риски появления угарного газа в жилой зоне. Угарный газ, или окись углерода, газ без вкуса, цвета и запах, крайне опасный для здоровья и жизни – эта информация тривиальна и знакома всем. Ревизии печи после простоя проводят по внешним кирпичным (облицованным, оштукатуренным, изразцовым и др.) Слоям, а также в обязательном порядке и по внутренним поверхностям имеющейся футеровки. Все трещинки и повреждения тщательно заделываются.

Футеровка ремонтируется огнеупорными обмазками – мастикой, клеем, раствором. Наружные поверхности достаточно восстановить жаростойким материалом. Топить печь после ремонтных работ следует не раньше, чем полностью высохнет и схватится огнеупорный и жаростойкий материал, причем только естественной сушкой. Деформации по участкам заделок возникают, если печь начинают топить сразу после ремонта.

Самостоятельная футеровка печи и котла возможна, но требует знаний и некоторого опыта, поэтому зачастую по этим вопросам обращаются к профессионалам. Ведь мало просто провести работы, нужно еще и рассчитать необходимую толщину футеровки и правильно подобрать материал из немалого ассортимента материалов. опубликовано econet.ru

Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта здесь.

Понравилась статья? Напишите свое мнение в комментариях.
Подпишитесь на наш ФБ:

Термокерамика +7 (495) 481-41-49 info@termokeramika.com пн.-пт. с 09:00 до 18:00

Ремонт и модернизация печей

Если у Вас вышла из строя печь, или теперь она, по той или иной причине, больше не удовлетворяет Ваши технические запросы, наша Компания предлагает экономичный выход из этой ситуации.
Компания “Термокерамика” произведёт ремонт и модернизацию Вашей печи (любой сложности).
Мы починим или улучшим любую вакуумную, шахтную, туннельную, проходную, муфельную, лабораторную, водородную, трубчатую или другую промышленную печь в короткий срок.

Виды ремонта и модернизации:

1) Косметический ремонт футеровки с восстановлением теплоизолирующих свойств. Приблизительная цена – 15-20% от стоимости печи.

2) Замена футеровки и нагревателей на более прогрессивную. Приблизительная цена – 75% от стоимости печи.

3) Замена электроники на более прогрессивную. Приблизительная цена – 20% от стоимости печи.

Наши специалисты проведут диагностику Вашей печи и предложат наиболее оптимальный и экономичный вид ремонта, либо осуществят ремонт или модернизацию печи по Вашему собственному проекту.

Кроме того, компания “Термокерамика” может предложить при ремонте использовать более дешёвые теплоизоляционные материалы производства КИТАЙ, без потери качества.

Компанией «Термокерамика» был произведен капитальный ремонт печи предварительного нагрева стальной ленты производства компании “THE ELECTRIC FURNACE CO., SALEM, O.” США 1975 год.

Печь разогрева стальной ленты предназначена для подогрева и очистки стальной ленты с загнутыми кромками перед заливкой на нее расплавленного медного сплава.

Печь разогрева стальной ленты имеет функции:

  • нагрев стальной ленты до температуры 1149°С, близкой к точке плавления бронзы;
  • очистка поверхности стали, чтобы на ней не было окислов или других инородных пленок, которые могут помешать хорошему смачиванию, очистка осуществляется с применением восстановительной газовой среды (состав – экзогаза СО2 0,05 – 1%; СО 5 – 9%; Н2 6 – 9%; остальное азот).

Печь находилась в полуразрушенном состоянии с 2005 года.

Требовалась полная замена пода печи, футеровки и теплоизоляции, так же полная замена нагревателей, и электронного блока управления.

Огнеупорный слой футеровки

Огнеупорный слой футеровки выполнен из кирпича КЛ-1,1 ТУ 1541-037-22298789-2007.

Кладка кирпича КЛ-1, 1 производится на мертель ММК-77, допускается замена на мертель ММК-85.

Теплоизоляционный слой футеровки ТИ-1300

Муллитокремнеземистые волокнистые материалы могут быть использованы в огнеупорном и теплоизоляционном слоях футеровок электропечей, в условиях длительного применения, при температуре слоя: для воздуха 1300°С, в восстановительной среде – 1100°С. В качестве теплоизоляционного слоя на своде использованы одеяла из керамического волокна LYTX-1427Т.

Одеяла применяются для производства модульных блоков, фильтрационных систем при высоких температурах, систем противопожарной безопасности. Из одеял изготавливают футеровки промышленных печей, теплоизоляции котлов и газоходов, стекловаренных печей, сварных швов.

В качестве второго слоя пода печи применен плотный шамотный кирпич ША-5.

Выпускается в виде кирпичей. Применяются для футеровки огнеупорного слоя печей в местах, где необходима повышенная прочность. В данной печи допускается применение, только на поду и только в качестве второго слоя, применение в первом огнеупорном слое не допустимо.

Нагревательные элементы

Все нагревательные элементы были заменены современными карбид-кремниевыми н.э. американской фирмы Starbar RR. Это резистивные карбидкремниевые нагревательные элементы. Выполнены в форме трубок, имеют центральную зону и два вывода с низким сопротивлением. Эти выводы имеют более низкую температуру. Концы выводов металлизированы алюминием для обеспечения низкого сопротивления контактной поверхности.

Благодаря высокой плотности – приблизительно 2,4 г/см3, нагреватели Starbar имеют высокое качество исполнения, высокие эксплуатационные характеристики и продолжительный срок службы.

В воздушной или инертной среде аргона или гелия нагреватель может работать при температуре до 1425°C.

В восстановительной атмосфере максимальная температура составляет 1370°C. Восстановительная атмосфера разрушает защитный слой из диоксида кремния на поверхности нагревателя.

На каждую группу из двенадцати нагревательных элементов установлен питающий силовой трансформатор. Коммутация нагревателей в группе – шесть параллельных веток, в каждой по два нагревательных элемента соединенных последовательно.

Максимальная рабочая температура печи 1200°C. Любое превышение рабочей температуры, даже кратковременное, приводит к значительному сокращению рабочего ресурса нагревательных элементов. Данная печь работает в непрерывном режиме, который является наиболее благоприятным для эксплуатации н.э. При остановках в работе печи, связанными с производственной необходимостью, желательно не остужать печь ниже 800 °C и сохранять защитную атмосферу. Крайним случаем является снижение до температуры не ниже 300°С. Остывание печи до температуры производственного цеха является самым разрушительным режимом для н.э. и значительно уменьшает ресурс их работы.

Состав приборов управления и контроля

Была произведена замена электронных блоков управления. В качестве управляющего прибора применяется микропроцессорный ПИД регулятор температуры Термолюкс-011.

Прибор предназначен для измерения и автоматического регулирования. Главным достоинством является очень плавное регулирование в фазоимпульсном режиме управления, отсутствие резких перепадов по току, присущих управлению с помощью более распространенного режима ШИМ.

Лицевая панель шкафа управления.

Шкаф управления разбит на три секции, согласно количеству зон не зависимо управляемых друг от друга.

1. Управляющий прибор Термолюкс – 011. Каждый прибор снабжен ком портом с последовательным интерфейсом RS 232 с возможностью подключения к ПЭВМ для контроля и регулирования термических процессов.

2. Цифровой амперметр, трехканальный “OMIX”. Назначение – постоянное измерение значения силы тока в каждой ветки, состоящей из двух последовательно соединенных нагревательных элементов. Значение измеряемой величины отображается на цифровом индикаторе.

3. Цифровой амперметр, одноканальный “OMIX”. Назначение – постоянное измерение значения силы тока в каждой группе, состоящей из двенадцати нагревательных элементов. Значение измеряемой величины отображается на цифровом индикаторе.

4. Цифровой вольтметр, одноканальный “OMIX”. Назначение – постоянное измерение напряжения в каждой группе, состоящей из двенадцати нагревательных элементов. Значение измеряемой величины отображается на цифровом индикаторе.

5. Регистратор бумажный «Элемер» РМТ 49D/3, трехканальный. Регистратор бумажный предназначен для измерения и регистрации температуры. Значения измеряемых величин отображаются на цифровом индикаторе прибора и на бумажной диаграммной ленте в виде графиков.

6. Инфракрасный пирометр «Кельвин АРТО 1200К». Предназначен для постоянного контроля температуры стальной ленты на выходе из печи предварительного нагрева. Датчик находится не посредственно на печи, в конце третьей зоны нагрева.

Технические характеристики

Наименование параметра и единица измерения

Футеровка дуговой сталеплавильной печи ДСП-6 под основной процесс

Коллеги попросили выложить на сайте инструкцию по футеровке дуговой сталеплавильной печи ДСП-6 под основной процесс ведения плавки. К сожалению современной версии нет. Привожу материалы десятилетней давности. Кому надо, проверит и подправит ГОСТы. На рынке литья за последнее время появилось много новых материалов, которыми можно с при необходимости заменить исконно используемые. К примеру, ООО “АЛКОР-УКРАИНА”, г. Николаев (Украина) предлагает для футеровки дуговых печей огнеупорные смеси (порошки) для набивки пода в дуговой сталеплавильной печи по сухому производства турецких компаний. Для футеровки свода печи в современной практике применяют магнезитохромитовый кирпич марки МХСП длиной 380 мм, без дополнительной тепловой изоляции.

1. Назначение

Настоящая технологическая инструкция определяет порядок технологических операций процесса выполнения основной футеровки дуговой сталеплавильной печи ДСП-6. Инструкция служит руководящим материалом для разработки технологического процесса в соответствии с требованиями ЕСТД. Перечень ссылочных документов приведен в приложении.

2. Применяемые материалы

  1. Для кладки теплоизоляционного слоя футеровки электроплавильных печей применяют прямой шамотный кирпич по ГОСТ 8691-73.
  2. Для засыпки промежутков между кирпичами при кладке печей, для заправки печей применяют формовочные пески по ГОСТ 2138-84, которые должны удовлетворять следующим требованиям: содержание глинистой составляющей менее 2%; кл. IK, 2К; остаток на среднем сите основной фракции не ниже 0,16; газопроницаемость более 100 ед.
  3. Для засыпки швов при кладке из шамотного кирпича и приготовления мертелей применяют шамотный порошок, поставляемый по ТУ 14-8-90-74. Требования: огнеупорность 1580-1750°С, содержание Al2O3 18-39%, влажность 4-12%.
  4. Для приготовления мертелей и в качестве добавки в огнеупорные массы для набивной футеровки применяют огнеупорную глину, характеризуемую по ГОСТ 3594.0-77 – 3594.12-77.
  5. Для кладки подин, откосов и стен основных дуговых электропечей применяют магнезитовый кирпич (ГОСТ 4689-74) с содержанием: ≥ 89-91% MgO, 3-4% СаО, ≤ 2,5% SiO2 ; открытой пористостью 11-23; пределом прочности на сжатие 50-60 МПа, температурой начала деформации под нагрузкой не ниже 1500-1550°С, дополнительной линейной усадкой при 1650°С с выдержкой 2 ч не более 0,5-0,6%, кажущейся плотностью 2,7 г/см 3 для обычных изделий и 3 г/см 3 для уплотненных. Прямой магнезитовый кирпич имеет размеры от 230х115х65 мм до 380х150х75 мм, массу от 4,6 кг до 12,8 кг. Используется также клиновые торцовые, ребровые и радиальные кирпичи.
  6. Для сводов основных электросталеплавильных печей применяют хромомагнезитовый кирпич ХМ2-I и ХМ2 по ГОСТ 5381-72, с содержанием: ≥ 40-46% MgO, 18-22% Cr2O3; ≤ 6-7% SiO2; открытой пористостью, не более — 22-24%, температурой начала деформации, не менее — 1520°С, термостойкостью, не менее — 2 теплосмен, пределом прочности при сжатии, не менее — 20-27,5 МПа, кажущейся плотностью, не менее — 2,95 г/см 3 . Прямой магнезитовый кирпич имеет размеры 230х115х65 мм и 300х150х65 мм, массу от 4,8 до 8,2 кг. Используются также клиновые и переходные кирпичи.
  7. Для наварки, ремонта и заправки подин и откосов применяют спеченные магнезитовые порошки (ТУ 14-8-209-76), получаемые путем высокотемпературного обжига природного магнезита или каустической магнезитовой пыли марок ПМЭ-88, ПМЭК-87, ПМИЭК-88, с содержанием MgO ≥87-88%, СаО ≤ 4-6% SiO2 ≤ 4%, зерна должны быть величиной ≤ 4 мм.
  8. В качестве теплоизоляционного слоя, располагаемого непосредственно у кожуха печи, применяют листовой асбест (ГОСТ 2850-95), изготавливаемый из кризолитового асбеста по ГОСТ 12871-83, марки КАОН-1.
  9. В качестве связующего для набивных масс применяют жидкое стекло по ГОСТ 13078-81. Для огнеупорных масс применяют содовое жидкое стекло с модулем 2,8-2,9; плотностью 1,47-1,52 г/см 3 .
  10. Для кладки сводов и арок применяют динасовые изделия ДСТУ 2343-94 (ГОСТ 1566-96) марки ЭД1 с массовой долей: ≥ 95% SiO2, ≤ 2% СаО, ≤ 1,5 Al2O3 , огнеупорностью не ниже 1710°С, температурой начала деформации под нагрузкой не ниже 1650°С, плотностью 2,3 г/см 3 ; пористостью открытой ≤ 22%; пределом прочности на сжатие ≥ 25 МПа.

3. Футеровка

Основными элементами футеровки ДСП являются: подина, стены и свод.

Таблица 1. Основные размеры футеровки кожуха печи

ПараметрЗначение
Вместимость печи, т6,0
Внутренний диаметр кожуха, Дк, мм3200
Диаметр плавильного пространства на уровне пят свода (Дпл), мм2600
Диаметр плавильного пространства на уровне порога, (dn), мм
Диаметр ванны на уровне шлака (dшл), мм2180
Диаметр ванны на уровне металла (dм), мм2080
Диаметр распада электродов (dр), мм850
Высота кожуха (Н), мм2220
Высота стен от уровня откосов до пят свода (hст), мм1090
Толщина стен на уровне пят свода (в), мм300

Назначение подины: сформировать ванну соответствующей формы для жидкого металла и шлака и обеспечить тепловую изоляцию металла. Внешний вид подины представлен на рис. 1.

Рис. 1: Конструкция футеровки кожуха и форма внутреннего объёма печи

Подина состоит из двух основных слоев: верхнего, набивного слоя, и нижнего, кирпичной кладки.

Для тепловой изоляции днеще кожуха ДСП покрывают одним или двумя листами асбестового картона, насыпают выравнивающий слой теплоизоляцтонной засыпки, на который укладывают один-два ряда шамотного кирпича на плашку.

На теплоизоляционную часть футеровки укладывают кирпичное основание подины, которое состоит из нескольких слоев магнезитовых кирпичей, уложенных на ребро с заполнением зазоров магнезитовым песком.

НА кирпичное основание подины укладывают рабочий слой в виде набивки из магнезитового порошка и огнеупорной глины.

Масса футеровки подины приблизительно численно равна емкости печи. Удельный расход заправочных материалов составляет 20-30 кг/т.

Назначение стен – сформировать свободное пространстве ДС для размещения загружаемой шихты и обеспечения соответствующей схемы теплообмена. Основные требования к футеровке: высокие огнеупорность и термическая стойкость, малое тепловое сопротивление, основную футеровку стен выполняют магнезитохромистыми кирпичами.

Свод имеет такое же значение, как и стены, но работает в более тяжелых условиях: более высокие тепловые нагрузки от дуг и зеркалыванны, резкие колебания температуры внутренней поверхности при открывании печи для загрузки шихты.

Рис. 2: Футеровка свода ДСП-6

Для сводов ДС при основной футеровке применяют динасовый кирпич (рис. 2). Свод набирают вне печи на шаблоне, имеющем выпуклость соответственно кривизне поверхности свода. Свод имеет один слой кладки, без тепловой изоляции. Толщина футеровки свода соответствует длине стандартного кирпича и составляет 230 или 300 мм.

4. Подготовка печи к плавке

Заправка печи

Немедленно после выпуска плавки приступают к очистке подины и откосов от остатков металла и шлака металлическими скреб­ками. С особой тщательностью очищаются обнаруженные на подине и от­косах ямки и неровности. Допускается удаление металла и шлака из глубоких ямок производить выдуванием их кислородом или сжатым воздухом.

В случаеобразования глубоких ямок на подине на остав­шейся в ямке металл забрасывают 2-4 лопаты сухого магнезитового порошка, металлическими скребками перемешивают его с металлом и удаляют из печи. Эту операцию следует проводить быстро, пока не застыл металл.

После очистки печь заправить магнезитовым порошком. Заправку подины производить форсированно при высокой температуре футеровки печи. При углубленной подине исправление ее производят в течении нескольких плавок путем подсыпки сухого магнезитового порошка. Толщина магнезитового слоя пои одной наваркедолжна быть не более 50 мм.

Откосы заправляют огнеупорной массой, приготовленной из магнезитового порошка на жидком стекле. Соотношение магнезитового порошка и жидкого отекла должно быть 5:1по общему.

При заросшей подине и откосах, на них дают перед завалкой мелкую железную руду или окалину и после запуска плавки размяг­ченный слой удаляют металлическими скребками.

После заправки печи необходимо тщательно осмотретьстены,свод и в случае необходимости, произвести ремонт их до или после завалки шихты. Футеровка печи не должна иметь обрушений или угрозы обрушений в ходе плавки на отдельных участках стен, выпучиваний или осадки отдельных частей свода, покраснений его в износившихся местах, грозящих обвалом.

Перец включением печи все механизмы иэлектрооборудование должны быть в исправном состоянии, водоохлаждаемая арматура не должна иметь подтекания воды, длина электродов должна быгь достаточной для проведения всей плавки. Печь должна быть максимально уплотнена во избежание подсоса воздуха и выбивания пламени из под экономайзеров, также между кожухом печи и сводом.

Механизм наклона и выката печи, подъема и поворота свода, перемещения электродов, система газоочистки, электрооборудование и автоматика должны удовлетворять техническим требованиям по эксплуатации, требованиям безопасности, обеспечивать проведение плавки в заданном режиме.

Подготовка выпускного желоба

Одновременно с заправкой печи, тщательно очистить выпускное отверстие и желоб от шлака и остатков металла (скрепа). При необходимости отверстие расчистить пневматическим молотом до требуемых размеров. Если после очистки от шлака и скрапа желоб имеет ровную и гладкую поверхность без отколов кирпича, размывовшвов и т.п., то под следующую плавку он идёт без подмазки.

При наличии отколов кирпича, размытых швов дефектные места подмазывает массой состоящей из: 80% молотого шамота, 10%огне­упорной глины замешанных на 2%жидкого стекла до тестообразного состояния. Перед подмазкой футеровку слегка смачивают водой и дефектныеместа покрывают массой, которую затирают ток, чтобы она плотно заполнила дефектные места футеровки жёлоба.

После подсушки на воздухе, желоб прокаливают газом в течение 2-х часов.

Ссылка на основную публикацию