Калькулятор онлайн

calkulyator_metal2calkulyator_valut2
kurs_valuty

Футеровка печей, промышленных дымовых труб. Обмуровка котлов

futerovanie_trubЧтобы 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. Такой защитный слой тесно взаимодействует как с материалами, из которых изготовлен тепловой агрегат, так и со средой внутри топки, где происходит сам процесс горения.

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 оборудования от влияния агрессивных веществ и значительного снижения тепловых потерь. Чаще всего этот вид используют при футеровке промышленных печей. Наиболее популярный материал, используемый при футеровке данного типа, является жаропрочный кирпич – обладает высокими теплоизоляционными показателями и способен выдерживать большие перепады температур.

Назначение кислотоупорной футеровки – обеспечение антикоррозийной защиты внутренних поверхностей оборудования, работающего в агрессивных условиях – под действием кислот, солей, щелочей. В этом случае используется кислотоупорная керамика, базальтовое и диабазовое литьё, углеграфитовые материалы. 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. Материал, используемый для этого – огнеупорный кирпич.

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

futerovka_pechiВ 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 Украины и Европы, качество которых проверено годами. Работы ведутся 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.

Огнеупорная футеровка печи изнашивается и для поддержания ее в рабочем состоянии необходимо регулярно ремонтировать ее наиболее пострадавшие участки. Поэтому периодически печь тщательно осматривают, подину прощупывают железным штырем, выявляют все поврежденные места и проводят ремонт футеровки печи и дымоходов.

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.

Работы по теплозащите печи
Защитить внутреннюю поверхность топки можно двумя способами:

  • обработать внутреннюю поверхность материалом с низкой тепловой проводимостью;
  • использовать защитные экраны, которые будут отражать тепловое излучение. При этом тепло от этого излучения будет уходить из печи вместе с дымом.

При первом способе не стоит путать теплоизоляцию и теплозащиту. При теплоизоляции тепло, выделяемое в печи, остается в рабочей зоне. Теплозащита же только предохраняет определенный участок поверхности от теплового излучения, не задерживая при этом тепло внутри рабочей зоны. Именно для этого при футеровке печи используются теплозащитными, а не теплоизоляционными материалами.

Как уже говорилось ранее, внутреннюю поверхность можно защищать специальными экранами, что зависит от назначения печи. Если в котлах отопления экран не нужен, так как произойдет напрасное расходование тепла, то в банных печах они вполне могут быть применимы.

Раньше для создания печей использовались обычные кирпичи, которые быстро разрушались под тепловым воздействием высоких температур. На смену им пришли кирпичи с более плотной структурой (М-300), которые использовались долгое время, пока не появились шамотные материалы. Они изготавливаются из глины, которая смешана с порошком из обожженной глины с последующим обжигом при высоких температурах.

Шамотный кирпич (ГОСТ 390-96) в настоящее время является оптимальным материалом для футеровки тепловых агрегатов. Основным его отличием от обычных кирпичей являются ярко выраженные теплозащитные свойства. Технология обкладывания шамотным кирпичом внутренней поверхности топки и называется, в большинстве случаев, футеровкой.

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.

obmurovka_kotla

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 шамотным кирпичом, который не боится воздействия высоких температур.

В большинстве случаев при проектировании 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?;
  • 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 шамотный кирпич практически не расширяется при нагреве. В работе не стоит использовать цементный раствор для скрепления кирпича, 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. Технология огнеупорных работ обладает некоторыми особенностями. Обмуровка печи состоит из слоев кирпича. При больших температурах в огнеупорной кладке может произойти термическое растрескивание, когда нагретые внутренние слои выталкивают холодные наружные со своих мест. Наружные стенки, которые сохраняют форму теплового агрегата и играют роль «бандажа», под воздействием расширенных внутренних слоев расходятся в стороны. При этом образуются трещины и разрушение отдельных кирпичей, что также может привести к выходу угарных газов в помещение, если вовремя не сделать ремонт футеровки.

Растрескивание усугубляется тем, что глина, применяемая для соединения наружного слоя кирпичей, обладает низкой адгезией и расширяется при нагреве значительнее, чем сами кирпичи. Соответственно, при перегреве шов разрушается, кладка оплавляется. Правильнее использовать более пластичный раствор для огнеупорной кладки с отдельным его испытанием, когда два кирпича соединяются между собой полученным раствором и обжигаются при высокой температуре. После испытания проверяется адгезия огнеупорного раствора, его расширение и растрескивание. И уже на основании полученных результатов либо изменяется состав раствора, либо, если результат испытания удовлетворителен, огнеупорный раствор используется для производства огнеупорных работ.

Особое внимание на устройство футеровки стоит обращать, если агрегат металлический, так как тепловое расширение металла гораздо больше, чем кирпича, 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 прессованные шамотные кирпичи, 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

Если ствол дымовой трубы изготовлен из кирпича, то для футеровки 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:

Огнеупорный материал Плотность, кг/м3 Максимальная рабочая температура, °С
Шамот 1800-2000 1300
Кирпич глиняный 1600 700
Вермикулит 150-250 1100
Базальтовая вата 100 750
Каолин плотный 2400-2500 1400

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.

В промышленных печах футеровка предназначена для уменьшения теплопотерь в топках и защиты их элементов от прямого воздействия высоких температур. В отдельных случаях, например, в индукционных печах, футеровка предохраняет стенки от контакта с расплавленным металлом или химическими соединениями, образующимися при переплавке металлов.

Правила футеровки и ремонта огнеупорной кладки

futerovochnie_rabotyРаботы 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. Стандартные размеры огнеупорного кирпича составляют 250х150х65 мм. 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.

Закрепление огнеупорных элементов между собой осуществляется при помощи металлических штырей. Для этого в стенках огнеупорного кирпича делают канавки методом пропила, затем вкладывают в них стержень. Таким образом, он является деталью армирования, которая гарантирует фиксацию материала. 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 кладку огнеупорным кирпичом (огнеупорными блоками) 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.