Футеровка печей, промышленных дымовых труб. Обмуровка котлов

Чтобы разобраться в том, что представляет из себя футеровка тепловых агрегатов, необходимо понять какие физические процессы, происходят при горении топлива. Высокие температуры, которые образуются при сгорании, могут привести к изменениям свойств и структуры окружающих конструкций. Несмотря на то что материалы, из которых изготавливают печи промышленные, котлы водяные и паровые, трубы дымовые печей, обычно огнеупорны, они нуждаются в защите от перегрева. Именно работы по футеровке предназначены для защиты тепловых агрегатов от нежелательных последствий перегрева. Работы по обмуровке дымовых труб состоят в устройстве кирпичной оболочки, которая обустраивается на внутренней поверхности дымохода. Обмуровка характеризуются высокой огнестойкостью строительных материалов, используемых для выполнения работ, что позволяет использовать оборудование более долгое время. 

Футеровочные работы – это вид строительных работ по внутренней защитной облицовке тепловых агрегатов и их рабочих элементов: печей, ковшей, труб, топок. Назначение футеровки – защита непроницаемых слоёв от абразивных и механических нагрузок, высокотемпературных сред.

Футеровка промышленных печей

Футеровочные работы имеют разные цели, поэтому выделяют теплоизоляционную, огнеупорную и кислотоупорную футеровку.

Теплоизоляционная футеровка обеспечивает предохранение промышленных печей от влияния агрессивных веществ и значительного снижения тепловых потерь. 

Назначение кислотоупорной футеровки – обеспечение антикоррозийной защиты внутренних поверхностей оборудования, работающего в агрессивных условиях – под действием кислот, солей, щелочей. Выбор состава кислотоупорной футеровки для покрытия производится в зависимости от конкретного оборудования и технических условий его эксплуатации.

Назначение огнеупорной футеровки – защита от воздействия высоких температур, снижение тепловых потерь, эффективное использования тепла. Огнеупорная футеровка печи изнашивается и для поддержания ее в рабочем состоянии необходимо регулярно выполнять ремонт футеровки участками, которые наиболее пострадали. 

Так как футеровка на 90% производится вручную, качество и долговечность такого защитного покрытия напрямую зависят от квалификации специалиста.

В ООО «Схид-будконструкция», Киев к работам по футеровке допускаются только высококвалифицированные мастера. Компания внимательно подходит и к выбору поставщиков огнеупорных материалов. Это, как правило, крупнейшие производители огнеупоров Украины и Европы, качество которых проверено годами. Футеровка печей ведется с соблюдением СНиПов и других регулирующих документов. На все футеровочные работы распространяется полная гарантия качества.
Компания «Схид-будконструкция», Киев имеет богатый опыт сотрудничества с крупнейшими промышленными предприятиями Украины и предлагает следующие виды услуг:

• футеровку промышленных печей и дымовых труб;

• футеровку паровых и водогрейных котлов;

• кислотоупорную футеровку;

• обслуживание и ремонт футеровки печей.

Футерование труб может быть представлено не только кирпичной выкладкой, но и другими видами. В зависимости от химических свойств выделяют три вида огнеупорных веществ, которые могут использоваться в качестве футеровочных материалов: кислые, нейтральные и основные. Разделение обусловлено различной реакцией разных веществ на вещества, образуемые в процессе горения топлива.

Обмуровка паровых котлов и водогрейных

Цена обмуровки котла определяется видом котельных агрегатов (например НИИСТУ и ДКВР) и технологией работ, стоимостью использованных материалов. По типу конструкции футеровка котлов разделяется на:

• натрубную;

• облегченную;

• тяжелую.

Натрубная футеровка производится специальной теплоизоляционной массой, наносимой на трубы котлов паровых и водогрейных в несколько слоев. Армирование этой массы металлической сеткой обеспечит прочность и надежность всей конструкции обмуровки.

Облегченная футеровка производится в один слой шамотного кирпича с разделением на пояса. Каждый пояс опирается на каркас котла или промежуточные балки. Наружную поверхность котла (водяного или парового) при этом обшивают железным листом с помещением между ним и котлом теплоизоляционных плит. Данный способ повысит эффективность котла, снижая при этом температуру внешней поверхности.

Наконец, тяжелая футеровка применяется в котлах, где обеспечена слабая экранировка. Температура внутри топки таких котлов достигает 1300°С, что весьма небезопасно для внешних материалов, поэтому нужно снизить температуру внешней поверхности котла до приемлемых 70-80°С. Тяжелая футеровка производится в несколько слоев.

В большинстве случаев при проектировании футеровки печей, промышленных котлов (НИИСТУ, ДКВР) закладывается слой из шамотного кирпича. Однако неискушенному в строительстве человеку сложно определиться с технологическими особенностями футеровочных работ:

• Сколько слоев огнеупорного кирпича необходимо в футеровке?;

• Остается ли зазор между шамотным кирпичом для их расширения при нагреве, и каковы размеры зазоров?;

• Каким способом крепить шамот?

При выполнении работ по обмуровке топки котла, если размеры топки позволяют, то для обкладки лучше использовать шамотный кирпич стандартного размера (250*150*65 мм), уложенный вертикально. Горизонтальная укладка улучшит теплозащитные свойства, однако «съест» внутренний объем топки. Зазоры между кирпичами не оставляются, так как шамот практически не расширяется при нагреве. В работе не стоит использовать цементный раствор, так как он разрушится от температурных перепадов, проще сделать пропил в местах соединения кирпичей друг с другом и соединить их металлическим шипом.

Футеровка тепловых агрегатов

Проблемы при футеровке тепловых агрегатов возникают такие же, как при футеровании металлических печей и ремонту кирпичных печей. Наружные стенки, которые сохраняют форму теплового агрегата и играют роль «бандажа», под воздействием расширенных внутренних слоев расходятся в стороны. При этом образуются трещины в футеровке и разрушение отдельных участков, что также может привести к выходу угарных газов в помещение, если вовремя не сделать ремонт футеровки печи шамотом или вермикулитом.

Растрескивание усугубляется тем, что глина обладает низкой адгезией и расширяется при нагреве значительнее, чем сами огнеупоры. Соответственно, при перегреве шов разрушается, кладка оплавляется. Правильнее использовать более пластичный раствор для огнеупорной кладки с отдельным его испытанием.

Особое внимание на устройство футеровки стоит обращать, если агрегат металлический, так как тепловое расширение металла гораздо больше, чем футеровки, что необходимо учитывать. Между слоем футеровки и металлическими стенками теплового агрегата должен оставаться зазор для теплового расширения, иначе футеровка может просто разрушиться при нагреве металла. Зазор уплотняется базальтовой ватой в виде жгутов или полотна.

Промышленная футеровка

Если для бытовых печей и топок котлов шамотный кирпич является оптимальным, то для промышленных печей он не всегда удобен в использовании. Для промышленных целей используются прессованный шамот, которые выдерживают не только высокие тепловые нагрузки, но и термоудары.

Футеровка конвертера выполняется только после проведения инженерного расчета и выбора материалов для нее. Расчет позволяет добиться наибольшего эффекта при всех особенностях материалов и самого конвертера. Еще одной функцией футеровки, кроме теплозащиты, является защита элементов конвертера от механического и химического воздействий.

Футеровочные работы доменных печей проводится с помощью шамотного кирпича. Еще могут использоваться различные блоки углеродистого состава, кирпич с повышенным содержанием глины либо с карбидокремниевыми составляющими.

Материалы для футеровки дымовых труб

Для футеровки дымовой трубы применяется кирпич следующих марок:

• по прочности (не ниже 100);

• по морозоустойчивости (от 25-50).

При кладке дымовой трубы, которая отводит газы (с температурой до +500°С), используется обычный глиняный кирпич с применением раствора, глиняно-цементной смеси. Если же температура выше, то для ремонта дымовых труб используются огнеупорные шамотные изделия марки ШБ, ША и цементно-шамотные растворы.

Кроме шамотного прессованного кирпича используют также другие огнеупорные материалы, свойства которых зависят от сжигаемого топлива и рабочей температуры:

Ремонт футеровочного слоя в условиях промышленного производства может быть произведено без остановки печей. Ремонтные составы наносятся на внутреннюю часть печи с помощью впрыскивания на раскаленную поверхность или торкретирования. Торкретирование — процесс нанесения футеровочного материала на поверхность топки с помощью сжатого воздуха и специальной торкретной установки. Послойное нанесение смесей позволяет добиться высокого качества.

Правила футеровки и ремонта огнеупорной кладки

Работы по футеровке и ремону огнеупорной кладки проводят с учетом расширения материалов от воздействия температуры. Именно поэтому между шамотными кирпичами всегда оставляют зазор 5-10 мм. Перед началом ремонтных работ делают расчет материала. Иногда печники укладывают огнеупоры в 2 слоя. В быту кладку печи двойным слоем делать не обязательно. При этом следует знать, что общую толщину футеровки определяют следующие факторы:

• толщина корпуса печи,

• толщина наружной облицовки,

• температура внутри топки.

Последовательность работ по футеровке следующая: сначала укладывают шамотный кирпич на дно топки, затем на боковые стенки, заканчивают верхней горизонтальной частью.

Важно знать, что нельзя использовать одновременно 2 вида кирпичей: шамотный и огнеупорный красный. Не смотря на то, что глиняный является жаростойким, у них разная степень теплопроводности и линейного расширения. Это приведет со временем к трещинам в красном кирпиче и переделке всех работ. Для кладки берут специальную смесь. Раствор также содержит в составе шамотные волокна, и это уравнивает степень расширения огнеупорного раствора со свойствами кирпича.

Компания "Схид-будконструкция" выполняет огнеупорную кладку любой сложности;

• футеровка рулонными керамоволокнистыми материалами;

• футеровка керамоволокнистыми модулями (Z-блок, U-блок и др.);

• торкретирование огнеупорными и теплоизоляционными составами (торкрет-бетоны);

• футеровка огнеупорными и теплоизоляционными бетонами, набивными и пластическими массами (в том числе собственного производства);

• изготовление и монтаж опалубки любой сложности;

• нанесение специальных огнеупорных покрытий;

• теплоизоляционные работы;

• изготовление штучных, нестандартных изделий из огнеупорного бетона;

• сушка штучных, нестандартных изделий из огнеупорного бетона при температуре ≤600°С;

• конструктивная резка огнеупорных изделий любой сложности;
• ремонт футеровки.