МИНИСТЕРСТВО МОНТАЖНЫХ И СПЕЦИАЛЬНЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ РАБОТ СССР
УТВЕРЖДАЮ
Заместитель министра
монтажных и специальных
строительных работ СССР
Солоденников Л.Д.
«12» ноября 1981 года
ИНСТРУКЦИЯ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ФУТЕРОВОК ПРОМЫШЛЕННЫХ ПЕЧЕЙ ИЗ ОГНЕУПОРНЫХ ВОЛОКНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ
ММСС СССР
Центральное бюронаучно-технической информации
Москва – 1982
СОДЕРЖАНИЕ
1. Общие положения2 2. Материалы для футеровок2 3. Основные положения расчета элементов футеровок5 4. Общие принципы конструирования6 5. Панельные конструкции печей15 Приложение 1 Области применения огнеупорных волокнистых материалов18 Приложение 2 Перечень огнеупорных волокнистых материалов, выпуск которых намечен на ближайшие годы19 Приложение 3 Состав огнеупорной массы и технология заполнения углублений в платах швп-35019 |
Настоящая инструкция разработана ВПИПИ Теплопроект Минмонтажспецстроя СССР на основании экспериментальных исследований, опыта проектирования, строительства и эксплуатации тепловых агрегатов с футеровками из волокнистых огнеупорных материалов.
При составлении инструкции использованы данные и проектные материалы ВНИПИ Теплопроект, Стальпроекта, Гипромеза, конструкторских бюро ПО «Ижорский завод» и «Горьковский автомобильный завод», опыт строительства тепловых агрегатов с новыми конструкциями футеровок, накопленный трестом Союзтеплострой, результаты эксплуатации головных образцов печей, а также паровых и водогрейных котлов на Челябинском металлургическом заводе, Магнитогорском металлургическом комбинате, Московском металлургическом заводе «Серп и Молот», ПО «Ижорский завод» и «Горьковский автомобильный завод», Гурьевском нефтеперерабатывающем заводе и других предприятиях.
Инструкция разработана лабораторией крупноблочных жаростойких конструкций ВНИПИ Теплопроект под руководством канд. техн. наук И.И.Шахова. Ответственный исполнитель Ю.Г.Каленский. В составлении инструкции принимали участие С.П.Батурин, А.Ф.Шестаков, В.Г.Кутуков, Л.С.Шерстова.
Инструкция согласована с Госстроем СССР.
Замечания по содержанию инструкции следует направлять по адресу: 143360, г.Апрелевка Московской обл., ВНИПИ Теплопроект.
Министерство монтажных и специальных строительных работ СССР (Минмонтажспецстрой СССР) |
Ведомственные строительные нормы |
|
|
|
ММСС СССР |
|
Инструкция по проектированию футеровок промышленных печей из огнеупорных волокнистых материалов |
|
|
|
Вводится впервые |
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Настоящая инструкция предназначена для проектирования конструкций футеровок промышленных печей с использованием в качестве рабочего и изоляционного слоев футеровок изделий на основе огнеупорных волокнистых материалов. Области применения огнеупорных волокнистых материалов приведены в приложении 1.
1.2. Изделия на основе огнеупорных волокнистых материалов следует применять после проведения технико-экономического анализа в тех случаях, когда достигается экономический эффект благодаря:
экономии топлива в период эксплуатации печей;
повышению производительности печей в результате сокращения цикла термообработки в печах периодического действия или увеличения рабочего пространства печи;
уменьшению трудозатрат при монтаже, а также сокращению сроков строительства и ремонта, в первую очередь, вследствие применения панельных конструкций футеровок максимальной заводской готовности.
1.3. Конструкции тепловых агрегатов с применением огнеупорных волокнистых материалов следует проектировать, как правило, сборными из крупноразмерных элементов и панелей с выполнением футеровки до монтажа печи. В отдельных случаях, в основном при производстве ремонтных работ, допускается применение конструкций, предусматривающих монтаж футеровки непосредственно в тепловом агрегате на готовом металлическом кожухе.
Внесены Всесоюзным научно-исследовательским и проектным институтом Теплопроект |
Утверждены Министерством монтажных и специальных строительных работ СССР 12 ноября 1981 г. |
Срок введения с 1 июля 1982 г. |
1.4. Газоплотность промышленных печей с футеровками из огнеупорных волокнистых материалов обеспечивают стальным листом панелей или кожухом печи. Конструкции стыков сборных панелей, оформление отверстий для термопар, гляделок и других технологических отверстий должны обеспечивать газоплотность печей (см. разделы 4, 5).
1.5. Металлоконструкции панелей тепловых агрегатов с футеровкой из огнеупорных волокнистых материалов следует проектировать в соответствии со СНиП II-В.3-72 «Стальные конструкции. Нормы проектирования».
1.6. Приваривать металлические элементы креплений к кожуху печи следует, как правило, сварочными пистолетами. Металлические анкеры и детали креплений из жаростойкой стали приваривают к металлическому основанию в соответствии с ОСТ 26-01-10-70.
1.7. Сушку футеровок, выполненных из изделий на основе огнеупорных волокнистых материалов, не производят. Скорость разогрева этих футеровок не лимитируют. Сушку и разогрев футеровки тепловых агрегатов, в которых наряду с футеровкой из огнеупорных волокнистых материалов применена футеровка из. штучных огнеупорных изделий или огнеупорных бетонов, производят согласно указаниям, регламентирующим скорости сушки и разогрева печей из этих материалов. Сушку промышленных печей с монолитными футеровками на основе огнеупорных волокнистых материалов (теплоизоляционные композиции) также не производят. Однако в процессе первого разогрева теплового агрегата следует устраивать площадки выдержки при температурах 150°C и 300°C не горячей поверхности футеровки (продолжительностью 4-8 каждая).
1.8. При применении футеровок и основе огнеупорных волокнистых материалов в тепловых агрегатах, работающих на сернистых мазутах, должны быть приняты специальные меры с целью защиты металлического кожуха и деталей креплений футеровки от коррозии.
2. МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ФУТЕРОВОК
2.1. Огнеупорные волокнистые материалы и изделия используют в качестве рабочего и теплоизоляционного слоев футеровок, не воспринимающих внешних нагрузок. Виды огнеупорных волокнистых материалов и их основные свойства приведены в табл. 1. Перечень огнеупорных волокнистых материалов, выпуск которых намечен на ближайшие годы, приведен в приложении 2.
2.2. Для изготовления металлоконструкций панелей футеровки следует применять сталь, соответствующую требованиям ГОСТ 19282-73 и ГОСТ 19903-74.
2.3. Для изготовления стальных анкеров и деталей креплений футеровок следует применять коррозионностойкие, жаростойкие и жаропрочные стали и сплавы, соответствующие требованиям ГОСТ 5632-72 и ГОСТ 20072-74.
Виды сталей для изготовления элементов креплений приведены в табл. 2. При выборе марки стали для анкеров следует учитывать возможность свариваемости и изготовления, а также условия эксплуатации.
2.4. Керамические анкеры следует выполнять из высокоглиноземистого сырья на глиняной или иной связке с содержанием не менее 45% Al2O3 (в соответствии с ГОСТ 4385-68). Предел прочности при растяжении материала керамического анкера в условиях нормальной температуры должен быть не ниже 2,94 МПа (30 кгс/см2).
2.5. Теплоизоляционные слои многослойных конструкций футеровок следует выполнять из огнеупорных волокнистых материалов и изделий, имеющих температуру применения не ниже максимальной температуры нагрева слоя и объемную массу, соответствующую минимальному расходу материала для обеспечения требуемого термического сопротивления при средней температуре нагрева слоя.
2.6. Составы теплоизоляционных композиций на основе огнеупорных волокнистых материалов и способы их укладки должны соответствовать инструкции ВСН 412-80 ММСС СССР.
2.7. При проведении теплотехнических расчетов удельную теплоемкость изделий на основе огнеупорных волокнистых материалов следует принимать равной 1047 Дж/(кг??К), или 0,25 ккал/(кг??°С).
Таблица 1
Наименование и марка огнеупорного волокнистого материала или изделия |
Максимальная температура применения, °C |
Объемная масса, кг/м3 |
Размеры, мм |
Теплопроизводность, Вт/(м??К) при ккал/(м.ч.??С) при средней температуре, ??С |
Нормативный материал |
Завод-изготовитель |
||||||
|
рабочий слой |
изоляционный слой |
|
|
200 |
400 |
600 |
800 |
1000 |
1200 |
|
|
Муллитокремнеземистая вата, МКРВ |
- |
1150 |
100 |
- |
0,08 (0,07) |
0,12 (0,10) |
0,17 (0,15) |
0,29 (0,25) |
0,47 (0,40) |
(0,79) (0,68) |
ГОСТ 23619-79 |
Богдановинский огнеупорный завод (Сухолонское производство), Северский доломитный завод |
Муллитокремнеземистый рулонный материал, МКРР-130 |
- |
1150 |
130 |
(5000-10000)??(600-1400)??(20,30, 40) |
0,14 (0,13) |
0,17 (0,15) |
0,22 (0,19) |
0,31 (0,27) |
0,50 (0,43) |
0,79 (0,68) |
То же |
То же |
Муллитокремнеземистые плиты на органической связке, МКРП-340 |
600 |
1150 |
340 |
(600, 700)??(400, 500)??(50,40, 50, 60) |
0,15 (0,13) |
0,19 (0,16) |
0,23 (0,20) |
0,29 (0,25) |
0,40 (0,34) |
0,53 (0,46) |
То же |
Богдановичский огнеупорный завод, Северский доломитный завод Первоуральский динасовый завод |
Мулллтокремнеземистый войлок, МКРВ-200 |
850 |
1150 |
200 |
(5000-10000)??(600-1400)??(20,50, 40) |
0,09 (0,06) |
0,12 (0,10) |
0,14 (0,12) |
0,20 (0,17) |
0,33 (0,28) |
0,58 (0,50) |
То же |
Богдановичский огнеупорный завод (Сухолонское производство) |
Плиты на основе муллитокремнеземистой ваты и глиняной связки, ШВП-350 |
1200 |
1200 |
350 |
490??490??(100, 120) |
0,15 (0,13) |
0,17 (0,15) |
0,19 (0,16) |
0,23 (0,20) |
0,29 (0,25) |
0,43 (0,37) |
ТУ 36-2345-80 |
Апрелевский опытный завод теплоизоляционных изделий, ВНИПИ Теплопроект |
Теплоизоляционные композиции |
850 |
- |
400 |
- |
0,17 (0,15) |
0,20 (0,17) |
0,24 (0,21) |
0,30 (0,26) |
0,41 (0,35) |
- |
ВСН 412-80 ММСС СССР |
|
|
1000 |
- |
600 |
- |
0,21 (0,18) |
0,23 (0,20) |
0,29 (0,25) |
0,36 (0,31) |
0,44 (0,38) |
- |
То же |
- |
Шнуры теплоизоляционные из муллитокремнеземистой ваты |
- |
1150 |
200 |
Длина более 10000 мм, диаметр 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 |
0,07 (0,07) |
0,12 (0,12) |
0,19 (0,19) |
0,26 (0,26) |
0,44 (0,38) |
0,58 (0,50) |
ТУ 36-1695-79 |
Беличское НПО «Теплозвукоизоляция» |
Плиты теплоизоляционные из минеральной ваты на синтетическом связующем |
- |
500 |
100 |
1000??500?? (40, 50, 60) |
0,086 (0,074) |
0,109 (0,094) |
0,188 (0,160) |
- |
- |
- |
ГОСТ 9673-72 |
ПО «Мосасботермостекло», Вильнюсское ПО силикатных изделий |
|
|
|
125 |
|
0,038 (0,076) |
0,112 (0,096) |
0,192 (0,165) |
|
|
|
|
|
Плиты теплоизоляционные повышенной жесткости из минеральной ваты на синтетическом связующем |
- |
500 |
200 |
1000??500?? (40,50,60) |
0,105 (0,09) |
0,140 (0,120) |
0,174 (0,150) |
- |
- |
- |
ГОСТ 22950-78 |
Коммунарский завод строительных конструкций |
Таблица 2
Марка стали |
Температура начала интенсивного окалино-образования, ??С |
Теплотехнические свойства |
Максимальная температура применения, °С |
|
|
|
обработка резанием |
свариваемость |
|
15Х5 |
650 |
++ |
+ |
600 |
15Х5М |
650 |
+ |
+ |
600 |
12Х13 |
700 |
+ |
+ |
650 |
12Х17; 08Х17Т |
900 |
+ |
+ |
800 |
15Х25Т |
1050 |
+ |
+ |
900 |
15Х28 |
1100-1150 |
+ |
+ |
100 |
12Х18Н9; 12Х18Н9Т |
850 |
+ |
++ |
800 |
20Х23Н13 |
1050 |
+ |
++ |
1000 |
08Х20Н14С2 |
1050 |
+ |
++ |
1000 |
20Х20Н14С2 |
1050 |
+ |
++ |
1000 |
20Х23Н18 |
1050 |
+ |
+ |
1000 |
20Х25Н20С2 |
1100 |
+ |
+ |
1050 |
Сплав Х20Н80 |
1150 |
+ |
+ |
1100 |