Футеровка печи шамотным кирпичом

09.05.2023

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

1. Когда используют футеровку шамотным кирпичом
2. Технология и правила кирпичной футеровки печи
3. Футеровка кирпичной топки печи
4. Методы футеровки котлов
5. 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 связанная химически с ее компонентами, пластичность вещества теряется. Глина превращается в песок и куски различных фракций, которые после дробления становятся в мелкий однородный порошок 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 классификацию в зависимости от состава определены в ГОСТ Р 52918-2008. Наличие знака «Ш» на упаковке говорит о том, что в упаковке изделия 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;
• увеличение КПД теплового устройства уменьшая расход топлива;
• защищая 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 может существенно сэкономить на топливе.

Технология и правила кирпичной футеровки печи

Промышленные печи и тепловые агрегаты различного назначения нуждаются в футеровки, которая обычно выполняется шамотным кирпичом. Это серьезная инженерная задача под силу команде профессионалов проектировщиков и рабочих. Облицовка бытовых тепловых устройств желательно тоже выполнять под контролем специалиста. Однако, при определенной подготовке и не сложных 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 стенок и задней 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 шамотного кирпича бывшего в употреблении 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, не обезвоживая друг друга.

Методы футеровки котлов

Задача котла передать тепловую энергию образовавшеюся 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 свыше1200⁰С;
• 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 теплоизолирующих кокон.

Тяжелая футеровка используется в основном для промышленных котлов, так как требует большой площади, повышенных затрат и трудностью 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 имеет низкую стоимость. К недостаткам можно отнести трудность механической обработки, но промышленностью освоена широкая гамма изделий из шамота для любых тепловых устройств.

Все статьи