Строительство печей требует качественных и огнеупорных материалов, способных противостоять высоким температурам, химическому и тепловому воздействию. При необходимости внутри топки обустраивают футеровку — дополнительную оболочку, которая выполняет следующие задачи:
- увеличивает срок эксплуатации печи;
- уменьшает тепловые потери;
- защищает кожух от воздействия высокой температуры и химических реакций.
Заметим, что основным предназначением футеровки является именно теплозащита, а не теплоизоляция. Иначе тепло будет задерживаться внутри топки и уходить с дымом, существенно снижая КПД печи.
В зависимости от поставленных задач, выбирают способ, как обустроить футеровку:
- установить отражающие тепловое излучение защитные экраны;
- выложить внутри топки дополнительные стенки;
- обработать внутренние поверхности специальными материалами.
Футеровка в различных печах
При работе с металлической топочной печью следует учитывать разницу теплового расширения материалов. Поэтому, между футеровкой и стенкой печи надо обязательно оставить зазор, который заполняется негорючим материалом. Обычно это базальтовая вата, но если печь эксплуатируется в нежилом помещении, то можно использовать и асбест. Кладка кирпича с двух сторон для улучшения прогрева печи является ошибочным решением. Низкая теплопроводностью и высокая теплоемкость кирпича улучшат теплоизоляцию и ограничат поступление в топку охлажденного воздуха, вызывая прогар поверхностей.
Укладка футеровки вплотную к кирпичам, которые образуют наружные стенки, недопустима. Причина — тепловое расширение внутреннего слоя, и, как результат, растрескивание наружного. Трещины может вызвать и перегрев наружных стенок при ошибках в выборе материалов и обустройстве футеровки, что приводит к утечке угарного газа в помещение. Важное значение имеет качество швов, которое зависит от используемой глины. Для проверки можно соединить 2-3 кирпича и подвергнуть воздействию высоких температур. При неудовлетворительных результатах необходимо изменить состав и повторить испытания.
Полезный совет: Для ускорения испытаний можно сделать сразу несколько вариантов смеси и выполнить обжиг одновременно. Не забудьте наметить образцы!
В паровом котле
Различают три разновидности футеровки в топочных паровых котлах:
- Тяжелая. Делают в 2-3 слоя шамотного кирпича для котлов со слабым экранированием. Температура в топке иногда может превышать 1200 °С, что повышает риски возгорания, а подобная защита снизит ее до безопасных 60-80 °С.
- Облегченная — это однослойная кирпичная футеровка. При этом, каждый ее пояс должен опираться на каркас котла или промежуточную балку. Для уменьшения внешней температуры и увеличения КПД котельной, поверхность отопительной установки укрывают негорючим материалом и металлическими листами.
- Натрубная — самая простая из футеровок. Для обустройства готовится вязкая негорючая масса, которую необходимо в 2-4 слоя нанести на трубы. Конструкция будет лучше противостоять тепловым расширениям если использовать армирующую сетку.
Бытовая футеровка
Обычно в бытовых условиях футеровка — это укладка шамотного кирпича внутри топки. Поэтому некоторые предпочитают ее сделать самостоятельно, не обращаясь к дорогостоящим услугам специалиста. И сразу у новичка начинают возникать первые вопросы. Попытаемся предугадать их в следующих советах:
- Для каминов и классических печей вполне достаточно одного слоя футеровки из стандартного кирпича 250х150х65.
- Как правило, укладка проводится вертикально, иначе теряется значительная часть внутреннего полезного объема.
Отличительной особенностью изделий из шамота от классических — минимальное тепловое расширение. Поэтому большой зазор между ними оставлять не стоит. Для соединения элементов кладки используют раствор глины и устанавливают шип из металла. Футеровку на цементно-песчаном растворе не делают. В месте соприкосновения с металлическим изделием, например, с колосниковой решеткой, необходимо сделать зазоры. Частое изменение размеров металлических предметов от жара может со временем выдавить их из кладки, деформировать или разрушить.
Самый популярный раствор для футеровки готовится на шамотной глине с кирпичной пылью.
Однако если печь рассчитана только для дров, можно использовать классическую смесь глины с небольшой добавкой песка.
Материалы, которые используют для футеровки печей и котлов делят на три класса:
«А» — состоит из искусственных или естественных материалов на основе кремнезема;
«В» — представлен классическими материалами на основе глины;
«С» — из различных огнеупорных растворов и других материалов.
Защиту внутренней поверхности топки можно выполнить:
- кладкой из шамотного кирпича;
- нанесением негорючей смеси;
- установить защитные экраны.
Последний метод хорошо подходит в для установки металлической банной печи. В других случаях он малоэффективен из-за больших тепловых потерь. Для кладки рекомендуется взять шамотный кирпич, соответствующий требованиям ГОСТ 390-96. Использовать классический не рекомендуется. Он быстро разрушится и потребует замены. Ранее, до возникновения материалов из шамота, пользовались изделиями марки М-300, которые и сегодня обладают сравнительной надежностью и прочностью, привлекают ценой, но уступают в эффективности.
Для лепных печей
Лепные печи, которые возводят глинобитным методом, постепенно начинают вытеснять в банях классическую каменную или металлическую отопительную конструкцию. Футеровку для них можно сделать из шамотного кирпича, однако специалисты советуют использовать одну из специальных смесей:
- муллитовую;
- шамотную;
- корундовую.
Работа становится довольно простой, даже для новичка: выбранный состав достаточно развести теплой водой на месте и нанести раствор на защищаемую поверхность. Полученный после высыхания монолит не трескается.
О ремонте
В процессе эксплуатации нужно обязательно проводить периодический тщательный осмотр всех поверхностей (например, перед отопительным сезоном). Своевременное обнаружение и восстановление поврежденных участков поможет избежать многих неприятных ситуаций — от неэффективной работы (или полной остановки) до отравления угарным газом.
Незначительные повреждения и неглубокие трещины можно заделать латками из смеси глиноземистого цемента и шамотного порошка. Только спустя неделю отремонтированные места можно просушить открытым пламенем, иначе они могут снова быстро разрушиться. Знакомство с особенностями футеровки для различных бытовых печей, каминов и отопительных котлов может создать опасную иллюзию. Ведь действительно, некоторые простые вещи можно сделать самостоятельно. Тем более, что расценки на работу хорошего печного мастера приличные. Но не стоит забывать, что расплата за ошибки может быть несоизмеримо больше.
- грамотный выбор футеровки и ее инженерный расчет — это гарантия безаварийной работы с высоким КПД всей отопительной конструкции;
- обоснованный выбор материалов обеспечит надежность и долговечность сделанной работы;
- правильное начало эксплуатации.
Видео
Идея установить экологически чистый камин вместо очага, требующего дров и постоянной чистки, пришлась по душе многим владельцам частных домов и коттеджей, за которыми последовали собственники жилья в многоэтажках. Они отдали предпочтение электрическим устройствам, а тем, кто захотел иметь «живой» огонь, пригодились передовые технологии, которые воплотились в каминах, работающих на биологическом топливе. Отличным примером ультрасовременного прибора,…
Изготовление кирпичей сегодня осуществляется на современном оборудовании с применением инновационных технологий из различного сырья. Несмотря на это, основными компонентами остаются традиционные глина и песок, которые широко применяются в процессе производства полнотелого и пустотелого кирпича. Но для изготовления печи они не подходят, поскольку в процессе длительного воздействия открытого пламени быстро разрушаются. Поэтому для этих целей следует…
Создание оригинального и практичного проекта, который бы мог позволить оптимально сочитать качество и комфорт применения такого элемента отопления, как печка-буржуйка. Должен быть полезен не только дачникам или владельцам гаража. Но и всем, кто хоть раз сталкивался с проблемой отопления при перебое подачи центрального варианта отопления. Особенно данная проблема актуальна для жителей частных и загородных домов….
Согласно законам физики, нагретая жидкость устремляется вверх, что и было положено в основу работы теплообменника печи. Теплообменник имеет несколько труб, по одной из них вверх поступает горячая вода. По другой, подается холодная, которая замещает горячую, после чего этот процесс повторяется. В результате круговорота в системе вода нагревается. На время нагрева воды влияет несколько факторов: мощность…
По своей сути коаксиальный дымоход является двумя трубами, которые расположены одна в другой. Данные трубы обладают одной общей осью. По внутренней трубе перемещается газовая смесь. Что касается внешней трубы, то она представляет собой путь для воздушных потоков с улицы, которые передвигаются в нагретом состоянии. Также в устройстве имеется сборник конденсата и прибор, очищающий газы. Газовый…
Свернуть
Стены топочной камеры в кирпичных печах подвергаются постоянному воздействию высоких температур, поэтому для её сооружения применяют только огнеупорные материалы.
Но и они не способны выстоять перед потоком тепловой энергии, выделяющейся при горении топлива. Обычный печной кирпич со временем высыхает и может растрескаться, что повлечёт за собой медленное разрушение конструкции. Поэтому для дополнительной защиты от воздействия открытого огня проводят футерование стен топки.
Что такое «футеровка»?
Футеровка печи - это устройство облицовочного слоя на внутренних плоскостях топочного отдела, находящихся в постоянном контакте с открытым огнём. В его функцию входит защита внешних стен от повреждений термического, механического, химического или физического характера. Футерование выполняют не только для отопительных устройств бытового назначения, такую технологию применяют при изготовлении металлургических плавильных печей, паровых котлов, ковшей и т. п.
Кроме огнезащиты, жаростойкий материал выполняет теплоизоляционную функцию - снижение потерь тепла. Однако, здесь существует некоторая опасность: слишком толстый слой футеровки приведёт к снижению КПД прибора, так как потоки тепловой энергии будут «улетать» через дымоотвод на улицу, а не распространяться внутрь помещения.
Способы выполнения
Футеруют топочные бункеры, в зависимости от стройматериала изготовления основной конструкции, несколькими способами:
Используемые материалы
Огнеупорные материалы для футеровки печей в зависимости от входящих в сырьевой состав ингредиентов подразделяются на следующие классы:
- А - изделия, основу которых составляют материалы природного происхождения или синтетическая композиция с добавлением кремнеорганического связующего;
- В - в качестве основного ингредиента используется специальный вид глины (шамот);
- С - другие компоненты огнеупорных веществ.
Изделия и составы для футеровки печи класса В (кирпич, блоки, мастики и т.п.), основу которых составляет обожжённая шамотная глина доступны, стоят недорого, и поэтому пользуются наибольшей популярностью. Для повышения жаростойкости в сырьё при их производстве могут вводиться порции кварцевого песка, песчаника и других видов горных пород, прочность которых остаётся неизменной при любых значениях температур нагрева.
В качестве дополнительной защиты к шамотным изделиям применяются материалы в форме рулона, плиты или листа. Они укладываются между слоями кладки из жаропрочных и керамических изделий. В перечень таких материалов для футеровки печи, основу которых составляет белая глина, входят:
Сухие смеси используются для изготовления огнестойкого раствора, которым обмазывают плоскости топочного бункера и другие элементы кладки. Ими заполняют полости технологических просветов и зазоров, компенсирующих линейное расширение конструктивных деталей печи из металла.
К огнеупорным материалам для футеровки печей можно отнести и термостойкую алюмосиликатную клеевую массу, с помощью которой приклеивают огнеупоры в листовой или рулонной форме. Такой клей также применяют для кладки из шамота, для обмазки тонким слоем стен из кирпича с низкой термостойкостью.
О клее и растворе
На долговечность и эффективность футеровки печи кроме качества и технических характеристик материалов оказывает влияние их правильная укладка. Любые нарушения в технологии внутренних облицовочных работ топки могут привести к изменению свойств и структуры окружающих стройматериалов, выходу угарных газов в жилые комнаты.
Раствор
При обмазке топки термостойкими растворами на стенках образуется монолитный очень тонкий защитный слой, являющейся лучшим ограждением рабочей поверхности от воздействия огня. Однако такому монолиту быстрее потребуется ремонт, чем для кладки из штучных изделий.
Для изготовления футеровки по такой технологии существует несколько правил:
Расход готового раствора на 1 м³ кирпичной кладки ориентировочно составляет 100 кг.
Огнеупорный клей
Продажа огнеупорного клея для футеровки осуществляется в пластиковых ёмкостях весом 2 - 50 кг. До начала работ по футеровке ведро с клеем нужно вскрыть и перемешать содержимое до полной однородности.
Клеевая масса наносится только на предварительно увлажнённую поверхность шпателем. Толщина слоя не должна превышать 3-х мм.
Если планируется обмазывать клеем всю полость топки, то обмазку выполняют слоями с временным промежутком между нанесением не менее 15 минут.
Для приклеивания базальтового картона на горизонтальные участки клеевой состав можно разбавить водой на 15%, но не позднее, чем за 12 ч до начала работы с клеем.
В зависимости от структуры обрабатываемой поверхности и толщины клеевого слоя на 1 м² расходуется от 1 до 4 кг клея.
Время полного застывания слоя клеевой массы с толщиной в 3 мм при температуре выше 25ºС составляет 24 часа, при температуре свыше 90ºС - 6 часов.
Нужно ли замачивать шамотный кирпич перед кладкой?
Даже у опытных печников нет однозначного ответа на этот вопрос. Однако, изучив физические свойства шамота, можно убедиться, что в некоторых случаях, перед тем, как сделать футеровку печи, увлажнять кладочный материал просто необходимо:
- когда кладка ведётся бывшим в употреблении кирпичом. Во время предыдущего использования поры материала забились частицами пыли и кладочной смеси, и чтобы открыть капилляры в его структуре, кирпич замачивают. После того, как кирпич вынимают из ёмкости с водой, следует дождаться пока с него стечёт вся жидкость, а уже затем использовать для кладочных работ;
- при возведении отопительного прибора в летний зной, а вот при повышенной влажности осенью или весной уже лучше кирпич не замачивать.
Инструменты для работы
Для обустройства футеровки печи потребуется комплект следующих инструментов:
- емкости для приготовления раствора и замачивания кирпича;
- мастерок;
- отвес;
- мочальная кисть для нанесения клея;
- молоток;
- ножовка;
- расшивка для кирпича, мочальная кисть для нанесения клея или тёрки разравнивания слоя раствора (в зависимости от вида футеровочного материала);
- кельма;
- правила;
- полутёрок.
Инструкции по футеровке
Для устройства футеровки домашней печки лучше воспользоваться услугами специалистов, но при наличии хотя бы минимальных навыков и старания этот вид работы печного мастера можно выполнить своими руками.
Кирпичной печи
Футерование топки кирпичной печи с использованием шамота выполняется следующим образом:
При этом нужно учитывать, что футеровочный слой и основная кладка стенок должны совпадать по расположению вертикальных швов, не иметь перевязки.
Металлических печей
Футеровка топок металлических печей выполняют аналогично тому, как в кирпичных камерах (инструкция выше), но с одним отличием: между стенами из металла и шамотного кирпича должен оставаться небольшой зазор для компенсации линейного расширения. В это пространство укладывают базальтовые или каолиновые плиты, листы асбеста. Наружную облицовку не рекомендуется проводить кирпичом из-за его низкой теплопроводности.
Футеровка металлической печи
Еще один пример
Твердотопливного котла
В котлах теплоноситель проходит по теплообменным каналам, и почти не теряет энергию на обогрев стен корпуса. Эта особенность твердотопливного оборудования и учитывается при устройстве футеровки.
Выполняют её одним из трёх способов:
Тяжёлое футерование. Применяется для аппаратов со слабым экранированием. При этом способе внутреннюю облицовку топки выполняют двух или трёхслойной кладкой из шамота.
Облегчённое футерование. Внутри топочного отдела кладётся однослойная кирпичная кладка. Снаружи котёл облицовывают теплоизоляционными изделиями, способными противостоять высоким температурам и обшивают листовой сталью.
Натрубной футеровкой. Трубы котла обмазываются снаружи огнеупорным клеем и раствором в 3 - 4 слоя с армированием стекловолоконной сеткой. После застывания образуется монолитный толстый пласт, защищающий от ненужных потерь тепла.
Глиняных печей
Футерование топок лепных глиняных печей проводят шамотным кирпичом. Исключение составляет печь, изготовленная из глинопесчаной смеси и армированная камнем. Её можно обмазать пластичными огнеупорами: алюмосиликатным клеем или мастикой. После застывания слой такого футеровочного материала образует сплошную оболочку, надёжно защищающую глиняные стенки от перегрева.
Вывод
Футерование выполняется для отопительных проборов из любых материалов. Правильная футеровка значительно снизит теплопотери печи, и защитит материалы ей конструктивных элементов от прямого воздействия открытого огня.
←Предыдущая статья Следующая статья →Довольно часто поверхности нуждаются в надежной защите от термических, механических, химических либо физических повреждений, возникающих в процессе работы. Так, например, регулярно встречаются повреждения оборудования, используемого в горно-металлургической промышленности. Также требуется и усиление огнеупорных свойств в доменных печах для выплавки . И в первом, и во втором случае делается дополнительная отделка специальным материалом.
Такая защита нужна не только в серьезном производстве, не лишним будет ее присутствие и в простом домашнем камине или печке. И несмотря на простоту задачи, многие совершают огромное количество ошибок, неправильно подобрав материалы либо способ их монтажа. Об этом лучше всего поговорить в отдельной статье на строительную тематику, а мы будем склоняться к обсуждению сферы металлообработки и соответствующего производства.
Так, если говорить о доменном производстве, то необходимо не только предохранять кожух от воздействия чрезмерно высоких температур, жидкого металла и шлака, которые могут нанести губительное повреждение, но и свести тепловые потери к минимуму. При этом немаловажной является и надежная защита от всяческих агрессивных реагентов.
Благодаря футеровке, печь становится полностью герметичной, и в ней создается необходимая газовая плотность. Также значительно продлевается срок ее эксплуатации, потому что повышаются различные показатели стойкости (механической, химической и др.). Такого результата позволяют добиться специальные слоисто-пористые материалы.
2 Футеровочные смеси для отделки
Сегодня существует множество разных материалов для футеровки, в принципе, их свойства полностью зависят от назначения, но, тем не менее, они обязательно должны обладать отличной износостойкостью, хорошей ударопрочностью, ремонтопригодностью, сопротивлением к истиранию, широким диапазоном температур, водоотталкивающими свойствами и стойкостью к воздействию агрессивных сред. Так, например, для футеровки индукционной печи нашла свое применение специальная сухая шпинель-образующая масса.
Ее достоинством является очень низкий коэффициент объемного расширения даже при нагреве до довольно высоких температур. Благодаря данному свойству, в ней практически никогда не появляются трещины, даже при сильном тепловом перепаде. Так что можно осуществить более ста плавок в подобной печи без серьезных разрушений и потерь материала. Одним из представителей новейшего поколения футеровочных масс является кварцитовая виброуплотняемая, основой которой служит керамзит. Она также нашла свое широкое применения для обработки индукционных электрических печей.
Обычно для данной цели берется керамзит только самого высокого качества, и осуществляется его сортировка по размеру гранул. Так можно добиться улучшения монтажных свойств за счет хорошей плотности укладки. Он зачастую применяется для печей, специализирующихся на чугунолитейных операциях. Если же речь идет об индукционных печах, в которых осуществляют плавку и (нержавеющих, углеродистых и высоколегированных), то в этом случае футеровочным материалом будет выступать масса на основе спеченного глинозема.
Такое решение обосновано его преимуществами: великолепная стойкость к воздействию агрессивных химических сред, способность выдерживать очень высокие температуры (до 1815 °С). Футеровочная обработка ковшей, камер обжиговых печей, крышек, вытяжных каналов осуществляется зачастую огнеупорным бетоном, который идеально подходит для литых изделий. К его преимуществам можно отнести великолепную износоустойчивость (причем данный параметр не зависит от температур), ударостойкость и прекрасную фактуру поверхности.
Кроме того, существуют еще и муллитовые смеси, а также маты, способные выдерживать воздействие очень высоких температур. Можно встретить и шамотные материалы, которые выпускаются в виде кирпичей или же специальной смеси.
И тот, и другой вариант не отличаются высокой стоимостью, что и делает их очень популярными. Для ремонта печей используются специальные клеи, замазки и мастики, имеющие, пастообразную консистенцию. К их особенностям относится возможность нанесения даже во время работы печи. Еще довольно распространены в данной области и специальные рулонные материалы, такие как каолиновые бумага (толщиной около 5 миллиметров), картон (около 7 мм) и вата. Последнюю довольно легко рвать, и поэтому ее применяют в виде кусков и комков необходимого размера.
3 Другие виды футеровок и критерии выбора
Начнем с металлической защиты. Для этой цели нашли свое применение хромистая, марганцовистая стали, а также разные типы чугуна. А вот чтобы создать защиту для деталей нестандартной формы, делают резиновую футеровку, в которой используют вулканизированную резину. Данный материал плавится и заливается в нужную форму, кроме того, он отличается довольно длительным сроком службы, что не так уж маловажно!
В пищевой, горнодобывающей и других отраслях промышленности в основном применяют полимерные виды футеровок. Перечень их достоинств можно продолжать очень долго, основными из них являются: устойчивость к химическому воздействию, агрессивным средам, высоким температурам. Кроме того, они отличаются великолепной износостойкостью, ударной вязкостью и водоотталкивающими свойствами. Еще один вид, который достоин внимания – защита с помощью базальтовых материалов.
В основном применяется она для различных бункеров, емкостей и желобов, подверженных негативному воздействию щелочей с кислотами. Также применение такой футеровки будет весьма эффективно и как антикоррозионное покрытие. Кроме того, обработанной поверхности будет совершенно не страшен износ от взаимодействия с абразивными частичками.
В промышленности, которая отличается тяжелыми условиями эксплуатации, такими, как воздействие чрезмерно высоких температур, сильный абразивный износ, повышенный уровень влажности, актуально применять сверхвысокомолекулярный полиэтилен, отличающийся низкой склонностью к истиранию, отличной сопротивляемостью агрессивным средам, гидрофобностью и довольно длительным эксплуатационным сроком. Выбирая параметры защитного слоя для печей, следует руководствоваться следующими показателями: толщина корпуса и наружной облицовки, а также температура, которая будет внутри топки.
Кроме того, практически все материалы подвержены температурному расширению, так что обязательным является и небольшой зазор (не более 10 мм) . Что же насчет футеровочного слоя, так он может быть как двойным, так и одинарным, все зависит опять-таки от вышеперечисленных факторов. Между собой шамотные элементы крепятся посредством металлических штырей, таким образом осуществляется и армирование конструкции, что выступает гарантией дополнительной прочности.
Учтите, что ни в коем случае нельзя использовать одновременно разные типы кирпичей, так как они отличаются различной теплопроводностью и степенью линейного расширения. Так постепенно возникают трещины, и приходится переделывать все заново.
В статье рассмотрена технология ремонта кирпичной кладки футеровки парового котла. Разрушение кирпичной кладки происходит в результате шлакоразъедания, растрескивания от термических напряжений и вибраций, прямого воздействия топочного пламени. Основной причиной разрушения футеровки котла является шлакоразъедание. В составе топлива содержатся элементы Na, V, Ca, Mg, которые проникают в поры огнеупорных материалов и рас-творяют огнеупорные окислы и прежде всего SiO2. В результате этого снижается температура плавления окислов огнеупоров и уменьшается их вязкость. Выгорание швов кладки ускоряет процесс шлакоразъедания. По-вышение рабочей температуры в топке на 50 – 600С снижает долговечность кладки на 2-3 месяца.
Небольшие повреждения футеровки (обгорание, трещины, поверхностное выкрашивание кирпичей) заделывают. Дефектные места зачищают щеткой, смачивают водой и покрывают обмазкой, состоящей из шамотного порошка и песка (по 35%), огнеупорной глины и порошкового графита (по 15%). Раствор замешивают на чистой пресной воде. Толщина слоя допускается до 15 мм.
При частичной замене кладки дефектные кирпичи удаляют. Для кладки топок судовых котлов применяют шамотный, шамотный легковесный, высокоглинистый и карборундовый кирпич. Карборундовый кирпич используют для футеровки наиболее ответственных узлов и высоконапряженных котлов.
Кирпичи выполняют фасонными, разной формы и с отверстиями для их крепления в тавровых балках. Способы крепления кирпичей различной фор-мы к каркасу котла показаны на рис. 6.
До полной замены кирпичной кладки должны быть проведены необходимый ремонт металлических частей котла и испытания.
Замена кладки начинается с выстилки поддона листовым асбестом слоем до 10 мм. После выравнивания слоя шамотом укладываются кирпичи на связующем растворе, состоящем из 30-40 % огнеупорной глины и 60-70% шамотной крупы.
Рис. 6 Способы крепления кирпичей различной формы к каркасу котла.
Для кладки вертикальных стенок к стальной обшивке прикрепляют листы асбеста толщиной до 10 мм, которые обмазывают огнеупорной глиной. В кладке с боковыми вырезами кирпичи удерживаются таврами, предварительно приваренными к обшивке, а концевые кирпичи засверливают по месту и крепят дополнительно болтами (рис. 6 а). Кирпичи облегченного типа закрепляют болтами (рис. 6 б). Фурмы для форсунок выкладывают фасонными кирпичами (рис. 6 в).
При укладке кирпичей выдерживаются следующие требования: толщина швов раствора должна составлять 2-3 мм, оставляются температурные швы на тепловое расширение, которые заполняются асбестовым шнуром. При подгонке кирпичей отверстия в некоторых из них сверлятся по месту. Кладку рядов вертикальных стенок обычно начинают с угловых переходов.
Вся кирпичная кладка покрывается слоем жидкого стекла толщиной до 3 мм, на который наносится огнеупорная обмазка. Время естественной сушки кладки составляет 2-3 суток.
Защита барабанов коллектора огнеупорной обмазкой производится специальной торкрет – установкой, которая подает раствор под давлением. Наносится один слой огнеупорной обмазки толщиной 40- 50 мм и сушится 10- 12 часов. Затем устанавливаются проволочный каркас в виде сетки, который покрывают вторым слоем огнеупора. Для обмуровки котлов применяются также специальные бетоны.
Изоляция на котлах крепится различными способами: с помощью банда-жей, прутков, проволоки, сеток, скоб и т.д. Теплоизоляционными материалами служат совелитовые плиты и матрацы, асбестовые ткань и картон, асбомагнезиальный шнур, совелитовая и ньювелитовая обмазки и др.
Перед изоляцией металлические поверхности зачищают от ржавчины и окрашивают. Изоляционные материалы размягчают в горячей воде и наносят на горячие поверхности котлов слоями 10-30 мм. Последующий слой наносится после высыхания предыдущего. Общая толщина слоя теплоизоляции составляет 60-100мм. Слои закрепляются на поверхности определенным способом. Снаружи изоляцию закрывают оцинкованным железом или алюминиевыми листами.
Стенки газоходов, топочной камеры водотрубных котлов защищают объемными стальными щитами с теплоизоляционными материалами.
Люди, которые не являются экспертами, но сталкиваются с печами отопления, часто задаются вопросом, что такое футеровка.
Любая печь работает при очень высоких температурах и поэтому, чтобы повысить срок ее службы, для защиты ее наружных стенок внутри топки выполнятся футеровка печи.
Внутри топок делают оболочку из кирпича, который устойчив к действию высоких температур. В результате конструкция не перегревается, а ее срок службы значительно увеличивается.
Футеровка не является отдельным элементом, она тесно связана с остальными материалами, что применялись для создания печи с топкой, в которой происходит процесс горения.
Когда выполняется футеровка печей, чаще всего используют кирпич, но это могут быть и другие материалы, которые отличаются по своим химическим свойствам. Они могут быть кислыми, основными и нейтральными. У каждого из них реакция на вещества, что появляются во время горения, будет разной.
Есть современные материалы в виде готовых смесей, они могут быть муллитовые, шамотные или корундовые. Для их нанесения надо просто разбавить смесь водой и нанести на ту поверхность, которую необходимо защитить после высыхания. Образуется монолитная поверхность, которая не трескается.
Футеровочные работы начинаются только после того, как был определен материал и проведены все необходимые расчеты. При этом учитывается материал печи и материал, что используется для футеровки, чтобы максимально защитить некоторые элементы не только от высокой температуры, но и других негативных воздействий.
Защитить определенные элементы от высокой температуры можно так:
- внутреннюю часть топки отделывают материалом, имеющим низкую теплопроводность;
- могут использовать экраны для отражения тепла, но при этом тепло уходит в дымоход вместе с дымом.
При использовании первого способа стоит отличать теплозащиту, при которой элементы выполняют защиту от высокой температуры и теплоизоляцию, когда тепло остается внутри. Футеровка печей служит для теплозащиты, во время которой тепло отводится от некоторых элементов, для чего используют теплоизоляционные материалы.
Использование шамотного кирпича
Сейчас популярен шамотный кирпич, при изготовлении которого в глину добавляют порошок из обожженной глины, затем готовый кирпич обживают при высокой температуре.
Этот материал в отличие от обычного кирпича имеет лучшие теплозащитные свойства. Шамотным кирпичом обкладывают топку внутри. При укладке шамотного кирпича есть свои особенности. Он не должен очень плотно укладываться к наружным стенкам.
При высоких температурах шамотный кирпич будет выталкивать наружный слой, и поэтому на наружных стенках появляются трещины, а иногда и разрушение. Это не только некрасиво, но и опасно, так как в комнату будет попадать угарный газ.
Наружные кирпичи соединяются при помощи глины, которая при сильном нагревании может трескаться, и шов разрушается. Перед использованием раствора для кладки сначала проводится определение его пластичности. Для этого делают раствор, соединяют с его помощью 2 кирпича, а потом их обжигают при высокой температуре. Если он выдержит испытание, то применяется для кладки.
Как проводится футеровка металлической конструкции?
В данном случае надо обязательно учитывать, что коэффициент расширения металла намного больше, чем кирпича. Поэтому, когда выполняется футеровка в этих печах, между металлической стенкой и слоем шамотного кирпича оставляют зазор. Чтобы зазор не оставался пустым, для его уплотнения используют базальтовую вату. В тех случаях, когда печь находится в нежилом помещении, вместо ваты можно использовать асбест.
Некоторые мастера, чтобы улучшить качество работы металлической печи, кроме того, что выполняется ее футеровка внутри, снаружи еще и обкладывают ее кирпичом. В данном случае это ошибочное решение, так как этот материал имеет низкую теплопроводность и высокую теплоемкость.
В таком случае выполняется не теплозащита, а теплоизоляция, тепло остается внутри топки, к металлическим стенкам плохо подходит воздух, они не охлаждаются и быстрее прогорают, в результате чего происходит их повреждение, и угарный газ начинает проникать в помещение. Такую конструкцию уже использовать нельзя.
Чтобы печь служила долго, надежно и безопасно, футеровка должна выполняться качественными материалами делается с соблюдением принятых правил.
Правильная футеровка парового котла
Иногда это необходимо сделать для парового котла, при этом футеровка может быть сделана тяжелая, облегченная или натрубная. Если в котле слабое экранирование, то его наружные части могут сильно нагревается, так как температура в топке достигает 1200 °С. Внутри топки делают футеровку из 2-3 слоев шамотного кирпича, и тогда наружная температура котла не превышает 60-80 °С.
При укладке одного слоя кирпича считается, что сделана облегченная футеровка. Самой доступной является натрубная футеровка, в этом случае вязкая негорючая смесь наносится на трубы, делают это в 2-4 слоя. Чтобы обеспечить устойчивость к тепловому расширению, дополнительно следует использовать армирующую сетку.
Укладывать кирпичи надо вертикально, можно это делать и горизонтально, но тогда забирается много полезной площади топки. Кладка проводится только на песчано-глиняный раствор, применять цементный раствор нельзя.
Экраны используются в основном при установке металлической печи в бане. Во всех остальных случаях монтаж защитных экранов выполнять нерационально, так как происходит утечка тепла, а нужно, чтобы происходил эффективный обогрев помещения.
Перед каждым сезоном топку надо обязательно внимательно осматривать, и если есть повреждения, проводить их ремонт. Для этого используют смесь из глиноземного цемента и шамотного порошка. Печь должна просушиться на протяжении недели, затем обрабатывается открытым огнем.
