Требования к футеровке

Футеровка дуговой сталеплавильной печи ДСП-6

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 1.

Для кладки теплоизоляционного слоя футеровки электроплавильных печей применяют прямой шамотный кирпич по ГОСТ 8691-73.

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.

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%.

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.

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/см3 для обычных изделий и 3 г/см3 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.

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/см3. Прямой магнезитовый кирпич имеет размеры 230х115х65 мм и 300х150х65 мм, массу от 4,8 до 8,2 кг. Используются также клиновые и переходные кирпичи.

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.

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.

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/см3.

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/см3; пористостью открытой ≤ 22%; пределом прочности на сжатие ≥ 25 МПа.

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

Таблица 2. Основные размеры футеровки кожуха печи

Основные проблемы при эксплуатации резервуаров различного назначения

Опубликовано: 16.07.2015 Рубрика: Статьи Автор: Единый Стандарт

Железобетонные и бетонные емкости должны иметь круглую форму. Если вынужденная необходимость заставляет использовать прямоугольные резервуары, то рекомендуется, по крайней мере, механическими образом сделать углы более округлыми. При наличии металлических резервуаров больших размеров специалисты советую разделять внутреннюю их поверхность перегородками. Еще одно правило, применяемое к подобным устройствам, касается недопустимости их эксплуатации при значительных температурных перепадах. В случае нарушения этой нормы могут появиться напряженные участки на поверхности емкости. Кроме того, облицовка в таких условиях может не выдержать нагрузок и начнет трескаться.

Стены железобетонных резервуаров непосредственно перед процессом бетонирования защищаются облицовочным материалом, который наносится на опалубку. Для более надежного соединения самой поверхности с облицовкой зачастую используется специальный элемент, называемый «ласточкин хвост».

Основные принципы футеровки практически универсальны для всех видов емкостей, в том числе металлических, а также с применением бетона.

Резервуары, имеющие стенки большой длины, причем с плоской поверхностью, должны иметь защиту, размещенную непосредственно в бетон. Это обеспечивает ее крепление, которое дополнительно обеспечено использованием специальных элементов анкерного типа, расположенных друг от друга на расстоянии 1,5 м. Подобная технология позволяет создать достаточную прочность конструкции при воздействии высоких температур.

В случае размещения емкости под землей, ниже движения грунтовых потоков воды, облицовочная поверхность подобных устройств должна покрываться дополнительным гидроизоляционным материалом. Если этого не сделать, то возможно отслоение облицовки и ее разрушение, что, периодически и наблюдается, например, при эксплуатации нейтрализаторов на предприятиях, производящих серную кислоту.

Железобетонные, бетонные и кирпичные технологические сосуды, как правило, оклеивается следующими видами защитных материалов:

• Полимерные пленки.
• Листовое полимерное покрытие.
• Мастика (с применением синтетических смол).

Нанесение на поверхность резервуара полимерной пленки осуществляется таким же способом, как и при процессе склеивания металлических устройств. Сварка швов отдельных частей облицовки проводится только через 2-3 дня после появления защиты. При этом, необходимо контролировать недопущение отслаивания облицовочного материала.

Облицовка листовым полимерным покрытием внешней поверхности емкостей, как правило, состоит из ПВХ твердого типа. Особенность этого материала при монтаже заключается в том, что он не проклеивается, а прикрепляется специальными болтами, в количестве не менее 2 ед. на одну пластину. При этом отверстия на пластинах должны иметь диаметр больше, чем у самих болтов. Подобное требование вызвано возможными деформациями облицовочного материала в связи с перепадами температурных режимов. ПВХ имеет достаточно высокий коэффициент расширения, спровоцированного изменением тепла в зоне облицовочной поверхности. Именно поэтому, защитный слой может подвергнуться процессу растрескивания, особенно при низких температурах. Чтобы это предотвратить на емкостях, имеющих большие размеры, используют специальные швы (деформационные). Они представляют из себя небольшие трубы (или полутрубы) из пластифицированного ПВХ, приваренные как на стенках резервуара, так и к его углам.

Если емкость небольшого размера, то соединение пластин между собой рекомендуется соединять с помощью скосов, расположенных в углах.

Но существуют еще деревянные технологические емкости. Из-за своей высокой устойчивости к агрессивным жидкостям они широко используются в химической промышленности. Имея круглую форму, они, как правило, изготавливаются из таких материалов, как пихта, ель, сосна и дуб. Подобные же резервуары, имеющие форму цилиндра больших размеров, часто применяются в строительстве, сельском хозяйстве и пищевой промышленности.

При строительстве подобных устройств его деревянные элементы должны быть соединены между собой встык. Учитывая свойства этого природного материала, существуют технологии, позволяющие увеличить их продолжительность жизни. К ним, прежде всего, относятся битумно-асфальтовые и перхлорвиниловые краски. Они наносятся на внешнюю сторону деревянного резервуара. Нанесение защиты на внутреннюю поверхность емкости осуществляется в полном соответствии с нормативным регламентом исходя из степени агрессивности содержащейся в ней жидкости. Необходимо учитывать, что некоторые элементы подобной конструкции из деревянных материалов, могут подвергаться повышенному увлажнению, что приведет к возникновению процессов гниения. В этом случае дерево рекомендуется пропитывать специальными антисептиками.

При облицовке деревянных резервуаров используется материал, подверженной сушке. Это делается для того, чтобы при его эксплуатации избежать межклепочных щелей и, как следствие, образование растрескивания. Деревянный защитный слой в своей структуре должен иметь как можно меньше смоляных соединений. От этого зависит степень сцепления облицовочного материала и самой конструкции. Дело в том, что при взаимодействии со смолами клей может раствориться и соответственно потерять свои основные функции. Также желательно, чтобы заклепочные места, в целях недопустимости смещения и обеспечения дополнительной надежности и безопасности, были соединены между собой посредством разнообразных элементов, таки как шип, шпунт и другие.

Существуют агрессивные жидкости, имеющие крайне пагубное влияние на поверхность и структуру емкостей, в которых они хранятся. Для них, как правило, используют резервуары, изготовленные из стекла, фарфора или кислотоустойчивой керамики. Но если агрессивность хранящейся в емкости среды имеет средние значения, то можно применять и железобетонные или металлические емкости. При этом необходимо использовать специальную кислотоупорную футеровку. Да и вся конструкция должна быть изготовлена из материалов, обладающих подобными качествами. Только в этом случае можно обеспечить надежную эксплуатацию устройства и обеспечить нормативный уровень безопасности на объекте.

Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Футеровка требования к качеству

Корпус башни сжигания имеет вертикально-коническую форму, изготовленную из сварной углеродистой стали и футерованную внутри полиизобутиленом, диабазовой плиткой, кислотоупорным кирпичом с разделкой швов замазкой арзамит . Форма башни обеспечивает равномерный сток по стенам циркуляционной фосфорной кислоты. К качеству футеровочных работ предъявляются строгие требования укладка плиток и разделка швов между ними должны исключить возможность проникновения кислоты к кожуху башни. Наружная поверхность футеровки должна быть гладкой, так как неровности приводят к отрыву пленки кислоты от поверхности стенок, что нарушает защиту футеровки от воздействия раскаленных газов. Высота корпуса башни равна 11 800 мм. Внутренний диаметр верха 5300 мм, и он должен значительно превосходить поперечные размеры факела фосфора для предохранения футеровки от соприкосновения с ним. Внутренний диаметр низа равен 4500 мм. На корпусе башни предусмотрены отверстия для установки четырех каскадных форсунок, патрубок для отвода газов в башню гидратации и патрубок слива фосфорной кислоты в сборную емкость. [c.74]

Основные требования к качеству огнеупорной футеровки. [c.315]

Поверхность обычной кирпичной футеровки может считаться достаточно прочной, но не удовлетворяет другим требованиям. Для повышения ее качества применяется ряд приемов, в частности расшивка швов цементным раствором и др. Для расшивки швов кирпич кладется с оставлением края шва без заполнения раствором. После окончания футеровки производится дополнительная заделка шва раствором при помощи особой лопаточки. В результате получается высту- [c.237]

Антрацит является основным компонентом угольных электродов и разнообразных угольных блоков для кладки и футеровки печей. Антрацит применяется в электродном производстве после длительной термообработки при температуре 2500 С в электрических печах в виде термоантрацита. Основные требования к качеству этого вида сырья - высокая электропроводность, механическая прочность, термическая стойкость, низкая зольность и сернистость. Некоторые сорта антрацитов используются в производстве искусственного графита. [c.10]

Решение важной народнохозяйственной проблемы увеличения выпуска и улучшения качества углеграфитовых материалов связано с необходимостью коренного усовершенствования техники и технологии производства термоантрацита. Существующие в настоящее время методы термообработки антрацита не позволяют получить термоантрацит, удовлетворяющий требованиям ГОСТ 4794—75, в одну стадию. Технологические особенности имеющихся агрегатов позволяют использовать только крупнокусковой антрацит высокой стадии метаморфизма, обладающий высокой механической прочностью и термоустойчивостью. Применение антрацитов узкого гранулометрического состава (0,07—0,12 м) создает трудности в снабжении производства сырьем. Кроме того, ограничения по крупности исходного сырья не позволяют использовать обогащенные угли, которые необходимы для получения термоантрацита с пониженной зольностью (1—2%), применяемого в производстве угольных изделий повышенного качества, идущих, в частности, для футеровки доменных печей большого объема [1]. [c.130]

Для защиты водоподогревателей (бойлеров) от коррозии их можно снабжать эмалевой футеровкой, стойкой в горячей воде, и дополнительно применять магниевые протекторы (см. раздел 21.2). В нормали Западногерманского объединения по водопроводному и газовому делу W 511 [29] регламентированы требования к качеству и правила испытания такой защитной системы. Наряду с требованиями к конструкции, самой стали и магниевым протекторам предъявляются серьезные требования также и к эмалированию. Из этих требований следует отметить, что суммарная площадь всех дефектов на резервуаре не должна превышать 7 см -м и что протяженность одного дефекта не должна быть более 3 мм. При плотности защитного тока около 0,1 А-м требуемый ток для внутренней поверхности должен иметь плотность не более 70 мкА-м- . Для резервуаров вместимостью до 500 л, таким образом, достаточно установить один магниевый протектор. [c.161]

На некоторых предприятиях утилизируют бой углеродсодержащих кирпичей. В частности, остатки ковшовой футеровки, содержащие металл и углерод, применяют в качестве заполнителя бетонных и железобетонных смесей многопустотных панелей, качество которых удовлетворяет требованиям на эту продукцию. [c.222]

Гуммирование — один из наиболее надежных способов защиты химического оборудования от коррозии. Гуммировочные покрытия устойчивы к действию большинства минеральных и органических кислот, солей и щелочей, обладают эластичностью, теплостойкостью, водо- и газонепроницаемостью. Они применяются в качестве самостоятельных покрытий или, в особо жестких условиях эксплуатации, как подслой под футеровку. Основные требования к гуммировочным покрытиям и правила их выполнения изложены в РТМ 38-40538—82 Покрытия защитные гуммированные и ОСТ 26-17-015—85 Гуммирование изделий химического машиностроения . [c.198]

Защитная футеровка, применяемая для аппаратов газоочистки, должна выполняться специализированными организациями по техническим условиям с соблюдением повышенных требований к качеству выполняемых работ. [c.311]

К качеству футеровочных работ предъявляются жесткие требования укладка футеровочных материалов и разделка швов между ними должны исключить возможность не только проникания кислоты к кожуху аппарата, но и отрыва пленки кислоты от стенок, для чего наружная поверх--ность футеровки должна быть гладкой (при отрыве пленки происходит термическое разрушение футеровки). Не следует допускать эксплуатации аппарата с открытыми смотровыми люками на крышке башни, так как в этом случае из-за интенсивного засасывания воздуха пленка отрывается от поверхности стенки. [c.166]

Надежная работа реактора (отсутствие байпасов конвертированного газа) во многом определяется качеством футеровки, поэтому к ней предъявляются повышенные требования. Глубокие трещины приводят к опасным перегревам корпуса. Исходя из условий безопасности, почти все промышленные реакторы снабжают наружной водяной рубашкой. [c.94]

Продолжительность эксплуатации печей без ремонта футеровки зависит от качества применяемых материалов, которые должны соответствовать проекту и требованиям стандартов, а также от качественного выполнения всех футеровочных работ. [c.73]

К качеству штучных материалов предъявляются высокие требования. Не допускается погрузка и выгрузка кирпича навалом. При приемке очередной партии кислотоупорного кирпича обращают внимание на его поверхность, которая должна быть ровной, не иметь трещин, искривлений, выпуклостей и впадин. При футеровке труб кислотоупорным кирпичом используют только цельный кирпич. Допускаемые отклонения в линейных размерах для кислотоупорного кирпича I сорта составляют по длине 5 мм, по ширине 3 мм, по толщине 2 мм. Кислотостойкость кирпича I сорта допускается [c.113]

В случае необходимости защитную футеровку аппаратов газоочистки, а также тепловую изоляцию оборудования выполняют специализированные организации в соответствии с главой СНиП.III—В.6.2—62 Защита технологического оборудования от коррозии. Правила производства и приемки работ и нормами проектирования тепловой изоляции при соблюдении высоких требований к качеству выполняемых работ. [c.229]

Требования, п р е д ъ я в л я е м ы е к подовому камню. Подовый камень является самой ответственной частью футеровки. Недоступность каналов для осмотра и ремонта делает невозможным своевременный профилактический ремонт подового камня, поэтому срок его жизни, определяющий длительность непрерывной работы печи, в сильной степени зависит от футеровочных материалов и качества работы при изготовлении камня. [c.326]

Тепловая изоляция в электрических печах обычно заполняет пространство между внутренним (огнеупорным) слоем футеровки или внутренним металлическим кожухом и внешней обшивкой кожуха печи. В связи с этим к теплоизоляционным материалам такие требования, как высокие огнеупорность, плотность и механическая прочность, весьма существенные для огнеупорных материалов, в большинстве случаев не предъявляются. В частности, плотность теплоизоляционного материала является отрицательным показателем, ибо чем больше пористость изоляции, тем лучше ее изоляционные качества. Основными требованиями, предъявляемыми к теплоизоляционным материалам, являются [c.66]

При приемке особое внимание должно быть уделено состоянию поверхности, подлежащей футеровке неровности (вмятины, выпуклости, раковины, эллипсность), качество сварных швов в металлическом и плотность бетона в железобетонном аппаратах, а также состояние штуцеров и люков, которые должны быть проверены на соответствие техническим условиям и требованиям проекта. [c.91]

В тех случаях, когда, вследствие наличия подслоя или забивания подслоя продуктами, требование непроницаемости футеровки не является столь решающим, можно допускать большую толщину швов и толщину замазки под плиткой, что облегчает работу футеровщика. Однако и в этих случаях увеличение толщины слоя замазки, с точки зрения качества футеровки, не является положительным фактором. [c.47]

Операции по нанесению футеровки аналогичны укладке штучных материалов (кирпичей, плиток, блоков и т. п.) при выполнении строительных работ. Однако требования к кладке, качеству швов и их разделке при выполнении футеровочных работ более жесткие. [c.152]

В настоящее время наиболее распространенной аппаратурой высокого давления для замкнутых систем являются автоклавы (Циклис, 1958). Автоклав представляет собой массивный стальной цилиндр с герметически закрывающейся крышкой. Для гидротермального синтеза используются автоклавы различных конструкций (Эйтель 1962 Рой, Татл, 1958 Сыромятников, 1940). Так как все они работают при высоких температуре и давлении, то главные требования к ним следующие герметичность, механическая прочность и жаростойкость. Изготовляют их из различных сталей. В настоящее время материалом для корпуса и соприкасающихся с реакционной зоной частей автоклава служит нержавеющая сталь, а завинчивающийся бо.чт и обтюратор изготовляют из инструментальной стали высокого качества. Если нежелательно загрязнение реагирующих продуктов материалом автоклава, то либо де.чается футеровка его внутренней поверхности устойчивым в данных условиях материалом, либо применяются вкладыши, либо реакционная смесь помещается в тигель. [c.102]

Надежная работа реактора (отсутствие байпасов конвертированного газа) во многом определяется качеством футеровки, поэтому к ней предъявляются повышенные требования. Для большей безопасности в случае повреждения футеровки некоторые промышленные реакторы снабжены наружной водяной рубашкой (рис. 1У-25, а) или непосредственно орошаются водой. [c.177]

Главным фактором процесса прокаливания в промышленных условиях является температура. Конечная температура прокаливания зависит от требований потребителя к качеству облагороженного кокса [138]. Температуру прокаливания следует поддерживать на низком предельном уровне, чтобы снизить расходы топлива, воды и электроэнергии. Превьш1ение температуры нежелательно еще и потому, что увеличивается угар кокса в результате вторичных реакций с компонентами дь1Мовых газов, на протекание которых расходуется значительное количества тепла. Помимо снижения выхода готового кокса излишне высокая температура приводит к ускорению износа и разрушению футеровки про-калочных печей. [c.75]

Высокие требования к качеству углеродистьсх огнеупоров мопшых доменных печей по химической инертности в среде агрессивных газов, пористости, теплопроводности, прочностным свойствам диктуют необходимость изучения и разработки способов, обеспечивающих получение углеродных композитов с заданнь[ми свойствами. Одним их важных показателей для углеродистых огнеупоров является механическая прочность при сжатии. Интенсификация процесса плавки при повыщенных температурах и механических нагрузках резко уменьшает срок службы огнеутюрной футеровки. Основным наполнителем огнеупорных блоков являегся термически обработанный антрацит. Исходная механическая прочность антрацитов изменяется в результате термообработки и в процессе эксплуатации доменной печи. [c.120]

В случаях электролиза металлов, имеющих наиболее электроотрицательные электродные потенциалы (алю-мииий, магний, натрий и др.), использовать в качестве электролиза водные растворы их солей ие представляется возможным, так как на катоде будет выделят1 ся в основном водород и содержащиеся в электролите и аноде примеси. В этом случае прибегают к получению металлов электролизом из расплавленных соединений их солей. Такие расплавленные соединения обычно имеют высокую электропроводность, т. е. ЯВЛЯЮТСЯ хорошо диссоциированными электролитами, подчиняющимися те1 же законам электрохимии, как и водные растворы. Отсутствие воды упрощает ход электролиза, однако усложняющим фактором является высокая температура расплава, что приводит к резкому возрастанию скорости химических реакций между электролитом, продукта ми электролиза, электродами, футеровкой и воздухом. Это предъявляет дополнительные требования к материалам и конструкции электролизных ванн. [c.332]

Для черных металлов в высокотемпературных сероводородных средах создается угроза наводороживания с последующим обезуглероживанием и потерей прочности. В связи с этим подбираемый для оборудования каталитических процессов высокого давления материал должен отвечать еще и требованиям водородостойкости (см. [21, 22], а также часть II настоящего тома). Задача эта ре-щается применением сталей со специальным легированием в качестве основного металла или обкладок, снижением температуры стенок аппаратуры (обдувкой, неметаллическими футеровками), выполнением в теле стенок специальных коллекторов и каналов для выведения внедрившегося в металл водорода наружу. [c.144]

В 1960 г. на основании данных обследования и изучения состояния большого числа вытяжных труб ВНИИМонтажспецстроем совместно с НИИЖБ, ЦНИЛХимстрой, ВНИПИ Теплопроект и рядом других организаций была разработана Инструкция по проектированию и устройству противокоррозионной защиты вытяжных труб предприятий с агрессивными средами (СН 163—61), утвержденная Госстроем СССР в качестве нормативного документа. Инструкция предусматривала повышение требований к материалам для изготовления бетона, а также к бетону, футеровке, растворам для кладки. Были предложены более долговечные защитные лакокрасочные покрытия. Возросли требования к произ-водству работ. Результатом явилось повышение долговечности железобетонных труб. [c.7]

Аккумуляторная кислота применяется в качестве электролита в аккумуляторах. Качество ее определяется ГОСТ 667—73. Большинство заводов выпускает контактную серную кислоту,, которая после удаления из нее диоксида серы (в отдувочных. башнях или смесителе — тщательно очищенным воздухом) удовлетворяет требованиям на аккумуляторную кислоту. После отдувки ЗОг для окисления органических примесей (если требуется) добавляют небольшое количество перекиси водорода. На некоторых заводах работают специальные абсорбционные установки для получения аккумуляторной кислоты из газа, отбираемого после олеумного абсорбера, и дистиллированной воды, которую получают в аппарате с паровым обогревом. Воздух очищают в четырех последовательно установленных баках. Первый по ходу воздуха бак имеет насадку из стеклянной ваты и служит фильтром, второй — залит водой, третий — кислотой, четвертый— имеет насадку из стеклянных шариков и служит брыз-гоуловителем. Эти баки, дистиллятор и все коммуникации к ним выполняются из меди, абсорбер и брызгоуловители в цикле абсорбции защищены футеровкой. Бак-смеситель, где 98%-ная кислота разбавляется дистиллированной водой до стандартной концентрации, снабжен свинцовым змеевиком. [c.243]

Они превосходят натуральный каучук по прочности, формоустой-чивости, гибкости при низких температурах, устойчивости к набуханию в воде, к водяным парам и по эластичности. Кроме того, они обладают еще и великолепной прочностью на изгиб, а также структураюй прочностью они очень устойчивы к действию масел, сохраняют свои качества при повышенных температурах и при действии окислителей. Поэтому из них могут быть получены изделия, которые должны отвечать повышенным требованиям устойчивости, как например уплотнительные детали, специальные шланги, приводные ремни, подошвы, каблуки, пластины для футеровки сосудов, предназначенных для хранения масел, вальцы для печатания, переходы и т. д. Эластомер перерабатывают в зависимости от назначения, предусмотренного для полимера, или в форме латекса, или в изолированном виде. [c.504]

Он применяется для герметизации железобетонных труб, коллекторов, наливных сооружений, отдельных конструктивных элементов в промышленных зданиях с высокой влажностью воздуха и агрессивными средами. При наличии механических нагрузок производится футеровка днища и стенок. В этом случае полиэтиленовые листы выполняют функцию непроницаемого подслоя. Для защиты наливных сооружений, а также в качестве покрытия полов (при требовании особой чистоты, ртутепрони-цаемости и т. д.) применяется материал, обладающий высокой химической стойкостью, — поливинилхлоридный пластикат типа 57-40 (см. табл. 20). Листы пластиката толщиной до 5 мм изготавливают на основе пластифици- [c.78]

Смотреть страницы где упоминается термин Футеровка требования к качеству: [c.240] [c.372] [c.16] [c.240] [c.115] [c.91] Печи химической промышленности Издание 2 (1975) -- [ c.315 ]

Футеровка печи: суть и назначение, как проводится для различных печей

Термин футеровка происходит от немецкого futter – подкладка. В технике и строительстве футеровка значит отделка, несущая определенные защитные и, возможно, технологические функции. К внешнему виду футеровки каких-либо требований не предъявляется. Напр., отрезки вновь укладываемых трубопроводов, уже покрытых изоляцией, перед протяжкой под существующими дополнительно футеруются снаружи. Футеровка печи производится изнутри, т.е. со стороны наибольшего разрушающего воздействия.

Примеры футеровки печей различного назначения

По технологии производства работ внутренняя огнеупорная футеровка печей различного назначения делится на:

• Накладную (внакладку) – облицовку штучными или листовыми огнеупорными материалами.
• Набивную – промазыванием кладки вручную вязкими жаростойкими составами.
• Торкретированием – набрызгом под довольно большим давлением текучей жаростойкой смеси из специального аппарата; как правило, торкретируют футеруемые поверхности жаропрочным бетоном.

Торкретированием футеруют печи, разливочные ковши, трубопроводы, дымовые трубы и т.п. достаточно большого объема, чтобы внутри мог поместиться рабочий-оператор с аппаратурой. Торкретирование применимо для подвижного оборудования (литейных ковшей, термосов для перевозки расплавленного металла и др.), но требует солидной профессиональной подготовки и специального оборудования, вне производственных условий неприменимого, поэтому далее в этой статье не рассматривается. Малые печи футеруют почти исключительно внакладку; иногда для ремонта применяют набивную футеровку.

Примечание: внешняя футеровка теплотехнических приборов называется обмазкой, т.к. очень сильно отличается от внутренней огнестойкой. Напр., паровые котлы довольно часто обмазывают снаружи, чтобы уменьшить теплопотери и риск выхода наружу перегретого пара при аварии.

Назначение футеровки печи

Способов производства конкретных видов только печных футеровочных работ существует множество. Типов футеровочных материалов – не менее, и все время разрабатываются новые. Однако все это разнообразие можно разбить в общем на 4 класса по назначению футеровки, составу материалов и особенностям производства работ:

1. Футеровка больших промышленных печей различного назначения;
2. Футеровка топок и др. жаровых частей бытовых кирпичных отопительно-варочных печей;
3. Футеровка малых металлических печей, бытовых и технологических, применимых вне производственных условий;
4. Футеровка индукционных печей, как производственных, так и малых.

Большие промышленные

В всех больших промышленных печах назначение футеровки – уменьшить теплопотери и воздействие высоких температур на корпус (кожух) печи. В обжиговых печах футеровка служит еще теплоаккумулятором, обеспечивающим оптимальный режим обжига (плавное нарастание температуры), а также инфракрасным (ИК) излучателем, равномерно прогревающим обжиговую камеру.

Гораздо сложнее задачи футеровки металлоплавильных печей. Она и здесь должна хорошо излучать ИК, чтобы сильнее греть шлак. Качественный металл выплавляется только тогда, когда слой расплавленного шлака нагрет существенно сильнее жидкого металла. Но в то же время футеровка промышленных печей для выплавки металла не должна смачиваться расплавленным шлаком и самим металлом, быть химически инертной по отношению к ним и не выделять вы расплав вредных примесей. Дополнительно – быть прочной, чтобы выдерживать свой собственный огромный вес, т.к. экономическая эффективность металлоплавильных печей растет с увеличением из размеров. Поэтому, напр., для футеровки различных частей доменных и сталеплавильных печей используется не менее 7 видов футеровочных материалов (см. рис.).

Схемы футеровки доменной и сталеплавильной печи

Футеровка промышленной печи сложная и ответственная работа. Даже имея 3-4 летнее профтехобразование по этой специальности, нужно поработать в бригаде еще несколько лет учеником или (неформально) подмастерьем, т.е. на низших разрядах, прежде чем быть допущенным к самостоятельной работе. Поэтому, если вас интересует, чем и как футеруются промышленные металлоплавильные печи, начать можно с Википедии (wikipedia.org/wiki/Футеровка), там это изложено достаточно вразумительно, или Металлопедии. Что касается небольших обжиговых печей, то они футеруются как и металлические технологические (см. далее), а мы пойдем дальше – к футеровке, которую можно сделать своими руками.

Примечание: в сверхмалых металлоплавильных печах, напр. ювелирных, футеровка может составлять все строение (тело) печи или большую часть его, см. видео:

Видео: ювелирная печь из плиты, являющейся корпусом и футеровкой

Футеровка по кирпичу

Футеровка топки кирпичной отопительно-варочной печи преследует 4 цели. Первая обычная: уменьшить термические напряжения на кирпичное строение и тем самым увеличить его срок службы и надежность. Вторая – повысить тепловую эффективность (КПД) печи. Шамот, наилучший материал для футеровки кирпичной печи, имеет меньшую теплоемкость, но большую теплопроводность, чем рабочий печной кирпич. В печи шамотная футеровка будет служить промежуточным тепловым буфером, быстро вбирающим в себя первый жар топлива и постепенно отдающим его телу печи; от этого уменьшится расход топлива и увеличится время теплоотдачи протопленной печи.

Третья цель – сделать печь пригодной для топки не только дровами, но и углем. Жар от каменного угля в начале топки им кратковременно сильный; если им постоянно топить дровяную печку, она довольно скоро пойдет трескаться. Шамотная футеровка «размазывает» тепловой удар от разгоревшегося угля по времени настолько, чтобы кирпичная печь выдерживала его долгие годы.

И, наконец, последняя цель: ремонт обветшавшей топки. Здесь применимы как штучные, так и листовые футеровочные материалы, а также пластичные составы для футеровки набивным способом, см. далее.

Кирпич для футеровки

Футеровка отопительно-варочной печи может производиться кирпичом как керамическим огнеупорным (высокоглинозёмистым высокожженым, поз. 1 на рис.), так и шамотным, поз. 2. Клиновидные кирпичи применяются для кладки пода топки, чтобы создать на нем уклон к колосниковой решетке.

Керамический огнеупорный и шамотный кирпич для футеровки печей

Керамический огнеупорный кирпич так же и более стоек к внешним воздействиям, как и красный рабочий. Примерно такой же величины его теплоемкость, теплопроводность и модуль коэффициента термического расширения (ТКР). Так что экономии топлива футеровка керамическим кирпичом не даст, но сделает печку более стойкой к длительным перерывам в топке. Поэтому футеровать керамическим кирпичом нужно дачную печь, декоративный камин, печь в загородном доме и т.п. Форсировать топку такой печи (перетапливать ее) нельзя – предел жаропрочности керамического огнеупорного кирпича 1200-1300 градусов.

Шамотный кирпич марк ША и ШБ (ГОСТ 390-96) держит температуру до 1500-1700 градусов. Однако в холодной печи более пористый шамот быстро отсыревает и начинает выкрашиваться. Плотность шамотного кирпича больше, чем керамического (1,8-2 г/куб. см против 1,6 г/куб. см), и вес печи с шамотной топкой будет больше цельной кирпичной. Но шамот увеличивает экономичность печи (см. выше), поэтому шамотную футеровку целесообразно делать в печи, регулярно топящейся в холодное время года. Для ремонта топок и переделки их на дрова-уголь лучше использовать т. наз. шамотную плинфу (кирпич уменьшенной высоты, поз. 3 на рис.). Также плинфой удобно футеровать металлические печи совместно в листовыми материалами, см. далее.

Примечание: керамический огнеупорный и шамотный кирпичи в одной и той же футеровке несовместимы. Или то, или другое.

Кладочные растворы

Футеровку из керамического кирпича кладут на жаростойком печном растворе с пределом термостойкости не менее 1300 градусов. Использовать самодельные растворы не рекомендуется, т.к. механическая связность футеровочной кладки предельно мала, см. далее. Для шамотной кладки используется т. наз. шамотный мертель (не мергель!) – готовый сухой жаропрочный кладочный раствор, в который добавляют воды; на нем же можно класть и керамический футеровочный кирпич.

Мертель для футеровочной кладки можно приготовить самостоятельно, но дело это трудоемкое. Состав по объему сухой смеси – 92-95% шамотной крошки фракции 0,6-1,5 мм (можно из отходов шамотного кирпича); остальное – жароупорная глина. Лучше всего каолин; для дровяно-угольной печи пойдет и серая. Цветной оттенок недопустим: дающие его примеси (особенно железо и азот) делают футеровку крайне недолговечной.

Содержание связующего (глины) в зависимости от ее качества определяется экспериментально. В общем чем раствор более тощий (с меньшим содержанием глины), тем дольше продержится футеровка. Но и механическая связность (сцепление) раствора с кирпичом имеют не меньшее значение. Поэтому готовят несколько порций сухого раствора с содержанием глины через 0,5-1%. Воды добавляют чуть-чуть, лишь бы готовый раствор «мазался», поэтому огрехи кладки неисправимы.

Пробными составами соединяют пары кирпичей тычок в тычок, т.е. короткими узкими сторонами. «Слепляют» кирпичи на листе железа, т.к. соединять их нужно «в один тык», без сдвига. На кирпичах заранее выбивают метки, т.к. пробы далее будут обжигаться. Толщина шва – 0,5-1,5 мм; чем тоньше, тем лучше.

Далее пробы сушат 3-4 дня в тени при температуре не ниже +17 градусов. Потом осторожно, чтобы не распались, переносят в ходовую (исправную регулярно действующую печь); лучше всего прямо с листом железа. Обжигать в костре нельзя – нужная температура не будет достигнута. Греть паяльной лампой, газовой или жидкостной горелкой тоже – не получится равномерного нагрева.

В печи на пробы аккуратно накладывают топливо (лучше уголь), и печку как следует протапливают. Когда полностью остынет, пробы вынимают и двумя руками, чтобы какой-то из кирпичей не оказался на весу, поворачивают вертикально, перехватывают за верхний кирпич и слегка встряхивают. Из не распавшихся проб выбирают на самом тощем растворе (с наименьшим содержанием глины) – он и пойдет в дело.

Листовые материалы

Листовые огнеупорные материалы более всего подходят для футеровки металлических печей. Но и в футеровке кирпичной печи они могут найти применение. Особенно – в ремонтной без разборки печи. В топку домовой печи и обе руки-то с трудом просовываются; орудовать в ней с кирпичами порой просто невозможно. Кроме того, кирпичная ремонтная футеровка серьезно уменьшает объем топки; следовательно, и тепловую мощность печи. Но все печное строение (его размеры, масса, конфигурация, каналы, колпаки и пр.) рассчитывается на топку определенной мощности. Если ее мощность упадет ниже заданного предела, печь потеряет эффективность: топлива будет пожирать больше, а греть хуже.

Наилучшая теплоизоляция – вермикулитовая (разновидность слюды). Изолирующие свойства вермикулита феноменальны: 30-мм плиту из него «не пробивает» и пламя автогена – с другой стороны ее можно держать рукой. Вермикулитовые плиты для футеровки выпускаются в т.ч. декоративными (дорогое, надо сказать, удовольствие): такими специальным клеем (см. далее) металлическая топка оклеивается изнутри (поз. 1 на рис.) и получается «как кирпичная» и на вид, и функционально.

Листовые футеровочные материалы для печей

В продаже есть и не декоративные вермикулитовые плиты подешевле (поз. 2); ими удобно футеровать металлические технологические печи, т.к. полезный объем рабочего пространства практически не уменьшается, а монтаж вермикулитовых плит вполне возможно осуществить своими руками, см. ролик:

Видео: монтаж футеровочных вермикулитовых плит

Однако для ремонта и футеровки кирпичных печей вермикулит непригоден – слишком плохо проводит тепло. Футерованная вермикулитом топка кирпичной печки не передаст его телу печи: или сама перегреется и преждевременно обветшает, или выпустит денежки за топливо в трубу. Но недорогие базальтовые плиты (поз. 3) плохая замена вермикулиту: их огнестойкость невелика. В футеровке кирпичом в качестве прокладки-термодемпфера неплохо зарекомендовали себя непрошивные базальтовые маты (поз. 4).

Но лучший листовой футеровочный материал для кирпичной печи – каолиновый картон, поз. 5. Он жаростоек, химически нейтрален, его ТКР средний между таковыми шамота и красного кирпича. Недостаток – мало пригоден для металлических печей, т.к. плохо клеится к металлу печными клеями.

Футеровку печи с использованием листовых материалов часто делают всухую – в проем под топку вставляют короб из базальтового или каолинового картона (слева на рис., и в нем выкладывают шамотную топку (в центре). Полезно короб делать с крыльями внахлест со 100% перекрытием (справа).

Футеровка топки кирпичной печи с использованием листовых термостойких материалов

По возведении печи до верха топки крылья короба заворачивают, подпирают плоским кружалом (деревянным щитом на подпорках) и склеивают печным клеем. Кружало убирают, когда печь построена полностью. Дополнительно о том, как производится футеровка печи с использованием листовых подкладочных материалов, см. напр. сюжет:

Видео: футеровка двухколпаковой печи

Клей вместо раствора

Футеровку больших печей кладут на мертелях или, иногда всухую фасонными кирпичами с зацепами – прочие варианты слишком дороги для больших объемов работ. Но бытовые или малые технологические не промышленные печи лучше футеровать на печных клеях – они более подвижны (текучи), что позволяет исправлять огрехи кладки по ходу дела, и позволяют получить более прочный предельно тонкий шов.

Печных клеев в продаже много видов. Для футеровки не железо- и сталеплавильных печей нужно выбирать клей на алюмосиликатной основе с пределом термостойкости не менее 1300 градусов. На практике хорошо зарекомендовали себя немецкий ScannMix и российский К-170: они химически нейтральны вплоть до предела термостойкости; не выделяют ни железа, ни азота. ScannMix’ом крепче приклеивается вермикулитовая футеровка к стали и чугуну; К-170 ничуть не хуже для прочих случаев.

Порядок производства работ

Футеровка топки печи из кирпича как правило разрабатывается в порядке проектирования печи. Штатная футеровка строится заодно с печью, см. напр., видео о постройке компактной в плане 2-колпаковой печи (3,5х3,5 кирпича) с варочной плитой:

Видео: подробная кладка и футеровка кирпичной печи

Собственно футерованная топка может быть сколь угодно сложной конструкции, поз. 1 на рис. Но в строении печи она должна быть плавающим ядром, не имеющим с ним механических связей, поз. 2. Если в печи несколько топливников (печь-камин напр.), они футеруются отдельно, поз. 3. Шамотные перемычки между отдельными топливниками могут стать фокусами (местами концентрации) больших термических напряжений, от которых вся печь придет в неисправность.

Как правильно и неправильно делается футеровка топки печи

По той же причине совершенно недопустимо выпускать из футеровки «усы» и т.п. зацепы, поз. 4, а также делать ее противолежащие стенки разной толщины, поз. 5. Топка с неравномерной по толщине футеровкой допустима, если ее стенки одинаковой толщины расположены симметрично относительно теплового фокуса топки (который в топках обычной конфигурации располагается на их продольной оси симметрии).

Далее, штучные материалы (кирпичи) нужно располагать постелями (широкими сторонами) внутрь топки и к ее стенками. Кирпичи монтировать лучше торчмя (вертикально): чем меньше горизонтальных швов придется не высоту топки, тем будет надежнее и дольше прослужит футеровка. И последнее правило – кладочные швы футеровки как можно тоньше. В футеровке промышленных печей толщина горизонтальных швов допускается не более 1,5 мм; вертикальных до 0,5 мм. Этих же норм весьма желательно придерживаться и в домовых печах; домашнему мастеру уложиться в них возможно, только пользуясь печным клеем.

Ремонтная футеровка

Футеровка топки существующей печи шамотным кирпичом

Футеровать не очень обветшавшую топку (мелкие щербины, выбоины, не сквозные тонкие трещины) в порядке ремонта проще всего набивным способом клеями, указанными выше. Здесь непреложное правило – клей везде один и тот же. Замазывать дефекты частично один клеем, а частично другим недопустимо! После исправления дефектов топливник изнутри промазывают слоем того же клея толщиной 1-2 мм, тщательно выравнивая его гладким шпателем. Если же топка обветшала сильнее, то ее придется облицевать внутри шамотной плинфой (см. рис. справа), чтобы уменьшить термические напряжения в поврежденном строении печи. Свод топки подправить таким способом можно опять-таки только на жаростойком клею (см. выше), но он часто представляет собой испод варочной плиты, что упрощает работу.

Футеровка по металлу

Футеровка металлической печи производится только изнутри. Дополнительная наружная облицовка или обмазка печи ускорит ее прогрев, но, вопреки распространенному убеждению, на тепловую эффективность печи почти не повлияет: правило утепления помещений «с холодной стороны» возникло оттого, что точку росы нельзя впускать в помещение; для футерованной печи оно не актуально. Зато наружная облицовка/обмазка печи намного усилит термические напряжения в металле ее корпуса и его чувствительность к химическим воздействиям.

Футеровать металлическую печь лучше всего вермикулитом на клею ScannMix или его аналогах: на упаковке или в спецификации клея должно быть указано, что он клеит и металл и/или керамику к металлу (если клеит к металлу керамику, то и плитные материалы приклеит). Для хорошей теплоизоляции муфельной печи достаточно вермикулитовой плиты толщиной 20-30 мм. Если же металлическая печь футеруется кирпичом, то монтировать его нужно по тем же правилам, что и в топке кирпичной печи. Напр., как футеруется шамотом газовая кузнечная печь, см. видео:

Видео: футеровка кузнечной газовой печи

Неправильная футеровка металлической печи штучными футеровочными материалами

Особый случай – металлическая печь с ребрами жесткости внутри. Футеровать ее кирпичом как показано на рис. справа толку мало: выступающие внутрь гребни металла – отличные тепловые мостики и любимые места расположения термических фокусов. Такую печь нужно сначала оклеить внутри базальтовым матом толщиной от 6 мм на любом пригодном для этого клею, а уж затем собирать штучную футеровку. И кирпичи нужно расположить стоймя, подтесав, если нужно. Указанное выше условие – как можно меньше горизонтальных швов – возникло от большого изнашивающего действия на футеровку вертикального температурного градиента в топке (разницы температур на единицу высоты), а в металлических печах он много больше, чем в кирпичных.

Футеровка индукционных печей

Футеровка индукторной металлоплавильной печи ничуть не проще, чем доменной. Фактически, производители таких печей разрабатывают для них и патентуют собственные составы и способы футеровки, которых только и гарантируют работоспособность печи. «Альтернативные» поставщики иногда осведомляют покупателей (но без гарантии), как нужно футеровать их печи, см. напр. видео:

Видео: футеровка индукционной печи

Основная причина этому – шлак в индукторной печи греется от металла, т.е. оказывается холоднее его. В расплаве возникает термоконвекция, металл зашлаковывается и его выход оказывается бракованным. В домне, для сравнения шахта с распаром направляют поток тепла вниз, и первый расплав на его пути – шлаковый. Попробуйте-ка нагреть болванку так, чтобы она была горячее пламени! В плавильной индукторной печи нужно добиться именно этого, и футеровка тигля тут играет далеко не последнюю роль.

Дополнительное условие – изношенная футеровка должна быть выталкиваемой, т.к. делается она торкретированной (в малых печах сплошной набивной), а разборка негодного тигля – тяжелая, вредная и опасная работа. Расплав металла в индукторной печи греется по всей массе, очень текуч и сквозь штучную футеровку просочится, а льют его наклоном всей печи. В результате футеровка индукторной печи превращается в сложную многокомпонентную конструкцию (слева на рис.), части которой выполняются из разных составов. Табл. в центре на рис. содержит сведения лишь о малой их доле (МП-2 – марка одной из муллитовых масс); (больше, да и то с оговорками, можно почерпнуть отсюда: studfiles.net/preview/1864729/page:4/).

Футеровка индукторной печи

Но если офутеровать таким образом тигель сверхмалой печи на несколько кг или сотен грамм металла, то получится ситуация наподобие той, что справа на рис: тигель сильно греется, выделяя в расплав примеси и портя металл. Здесь дело оказывается уже в частоте питающего тока.

Металл в индукторной печи, как известно, греется за счет своей электропроводности вихревыми токами (токами Фуко). Часто пишут, что металл в такой печи греют токи высокой частоты (ТВЧ). Но чем больше масса металла, тем ниже оказывается оптимальная частота питающего тока – меньше оказываются потери его мощности. Для тонн и десятков тонн металла «ТВЧ» нужны уже с частотами в десятки-сотни Гц; индукторы больших печей данного типа нередко запитывают прямо от промышленной сети 50 Гц.