Футеровка печи шамотным кирпичом
Публикация: 09.05.2023.png)
Время чтения: 5 мин.
Просмотров: 96
Источником энергии для получения чугуна из железной руды является кокс. Он получается при спекании некоторых сортов каменного угля при температурах до +1200 °C длительное время в печах. Производство чугуна требует большое количество кокса, поэтому печи для его выпуска представляют собой производственные комплексы с непрерывным циклом, рассчитанным на срок работы не менее 25 лет.
Содержание
- Когда используют футеровку шамотным кирпичом
- Технология и правила кирпичной футеровки печи
- Футеровка кирпичной топки печи
- Методы футеровки котлов
- Почему шамотный кирпич идеален для футеровки
Когда используют футеровку шамотным кирпичом
Коксовые батареи представляют собой набор сооружений, обеспечивающих подготовку сырья, загрузку его, изготовление из каменного угля кокса, охлаждение и транспортировку готовой продукции в доменные печи. Эти производственные объекты занимают большие площади, так как включают в себя до 49 камер коксования. Габаритные размеры камер могут достигать до 16х5х0,45 м.
Шамот - это обожженная до температуры в 1500°C огнеупорная глина (каолин). При такой высокой температуре вода из глины испаряется, даже химически связанная с ее компонентами, пластичность вещества теряется. Глина превращается в песок и куски различных фракций, которые после дробления становятся мелким однородным порошком заданных размеров.
Шамотный кирпич состоит из смеси огнеупорной глины и шамота. При изготовлении смесь помещается в формы и подвергается термической обработке. Габаритные размеры и форма полученных изделий должна соответствовать ГОСТ 8691-2018. Степень огнестойкости шамотных кирпичей и их классификация в зависимости от состава определены в ГОСТ Р 52918-2008. Наличие знака «Ш» на упаковке говорит о том, что изделия в упаковке огнестойкие.
Тепловые агрегаты, работающие в режиме постоянного нагрева, как котлы или печи для плавки металлов, в режиме «загрузка шихты – плавка – выдача жидкого металла» подвержены резким температурным колебаниям. Без облицовки внутренних поверхностей огнеупорами это приводит к разрушению конструкций печей или к неоправданным тепловым потерям в котлах.
Футеровка шамотным кирпичом предназначена:
- уменьшить термические напряжения в конструкции при перепаде температур, увеличив тем самым срок эксплуатации;
- увеличить КПД теплового устройства, уменьшая расход топлива;
- защитить топку от агрессивной среды при использовании различных видов топлива.
Создание буферного слоя шамотного кирпича не имеет смысла для мангала или подтопка с редким использованием для приготовления пищи на даче. Однако для приготовления пищи в непрерывном производстве такая футеровка поможет существенно сэкономить на топливе.
Технология и правила кирпичной футеровки печи
Промышленные печи и тепловые агрегаты различного назначения нуждаются в футеровке, которая обычно выполняется шамотным кирпичом. Это серьезная инженерная задача под силу команде профессионалов проектировщиков и рабочих. Облицовку бытовых тепловых устройств желательно тоже выполнять под контролем специалиста. Однако при определенной подготовке и несложных случаях можно, соблюдая правила и последовательность, выполнить футеровку самостоятельно.
Футеровка кирпичной топки печи
Перед началом работ необходимо рассчитать количество и конфигурацию изделий из шамота исходя из следующих соображений: обычный красный и шамотный кирпич не должны пересекаться в одной кладке. Количество, толщина и форма изделий из шамота подбирается из конструкции и размеров топки. Ассортимент выпускаемой шамотной продукции для облицовки любого места печи или камина позволяет это сделать.
Выкладка футеровки происходит в следующей последовательности:
- кирпич первого ряда вокруг колосников выкладывают на ребро. Наклонная грань изделия шамотного изделия должна быть выше решетки и направлена к ней;
- кладка боковых и задней стенок происходит в одно время. Каждый следующий ряд сдвигается относительно нижнего на ½ длины кирпича;
- каждый второй ряд армируется проволокой 3-5 мм из стали по швам между слоями до самого верха;
- верх топки выкладывается шамотным кирпичом на ложок. Для свода можно подобрать фасонные изделия из шамота.
Демпфирующий зазор между обычным и шамотным кирпичом закладывается теплоизолирующим материалом: асбестовым, базальтовым или любым огнестойким листом.
Аналогичное заполнение необходимо делать при выкладывании футеровки металлической печи. Необходимый компенсационный зазор между металлом и шамотной облицовкой тоже желательно застелить теплоизоляцией.
Сложность в создании футеровки для камина состоит в том, что тепловой поток должен уходить в комнату, а дым в дымоход. Правильным созданием этих потоков должны заниматься профессионалы. Эксперименты с самостоятельным устройством камина заканчиваются чаще всего переделкой топки.
Использование бывшего в употреблении шамотного кирпича требует замачивания, чтобы освободить капилляры изделия от накопившихся тромбов. Сухой кирпич выкладывается на более жидкий раствор для лучшей адгезии стенки. При густом растворе шамотное изделие лучше замочить в воде, чтобы сушка кирпича и схватывание раствора происходило естественно, и они не обезвоживали друг друга.
Методы футеровки котлов
Задача котла передать тепловую энергию, образовавшуюся при горении топлива в теплообменник, в котором циркулирует теплоноситель. Эффективность теплоизоляции зоны горения от утечек тепла в окружающее пространство определяет КПД агрегата. Футеровка шамотным кирпичом топки котла — это основная часть его защиты от потерь тепла.
Для котлов применяют три вида футеровки:
- многослойная (тяжелая). Две-три стенки из шамотного кирпича, выложенного ложковой частью вниз, снижают температуру корпуса котла до приемлемого уровня в 80⁰С при горении свыше 1200⁰С;
- однослойная (облегченная). Стенка в один кирпич ограждает зону горения, а дополнительная теплоизоляция между футеровкой и металлическим корпусом снижает тепловые потери;
- натрубная (внешняя). Специальными огнеупорными обмазками, клеями и армированием сеткой из стекловолокна на трубах создается теплоизолирующий кокон.
Тяжелая футеровка используется в основном для промышленных котлов, так как требует большой площади, повышенных затрат и сложная в создании. В бытовых котлах практичнее применить облегченный вариант с комбинацией натрубной теплоизоляции. Такое решение может дать серьезную экономию расходов.
Почему шамотный кирпич идеален для футеровки
Наиболее массовый вид огнеупорный продукции — это шамотный кирпич имеет высокую рабочую температуру (ША до1730 ℃), обладает высокой теплоотдачей. Шамотные изделия типов ПБ и ПВ долго нагреваются и медленно остывают. На фоне других огнеупорных материалов с похожими качествами име.т низкую стоимость. К недостаткам можно отнести трудность механической обработки, но промышленностью освоена широкая гамма изделий из шамота для любых тепловых устройств.
Все статьи