Инструкция по проектированию футеровок промышленных печей из огнеупорных волокнистых материалов

Рис. 13. Конструкция анкерного крепления однословной монолитной футеровки:

а - схема крепления; б - элемент крепления; 1 - кожух; 2 - анкер; 3 - монолитная огнеупорная масса или торкрет-масса

Рис. 14. Конструкция анкерного крепления многослойной футеровки с монолитным наружным слоем:

а - схема крепления; б - элементы крепления; 1 - кожух (лист); 2 - теплоизоляция; 3 - шайба; 4 - анкер; 5 - монолитная огнеупорная масса для торкрет-масса

5. ПАНЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ ПЕЧЕЙ 5.1. При проектировании панелей футеровок из огнеупорных волокнистых материалов и изделий, обладающих малой объемной массой, следует максимально укрупнять их размеры. перед монтажом на рабочей площадке следует производить укрупнительную сборку панелей в единый монтажный элемент.

5.2. При разработке конструкции печей из панелей конструктивные решения могут быть в виде:

каркасно-панельных конструкций (рис. 15, а);

панельных конструкций, образующих каркас печи (рис. 15, б).

Рис. 15. Принципы конструирования панельных конструкций печей:

а - с несущий каркасом и навесными панелями; б - с панелями, образующими несущий каркас; 1 - каркас печи; 2 - навесная панель; 3 - панель, образующая каркас

5.3. каркасы в каркасно-панельных конструкциях воспринимают все статические и динамические нагрузки, в том числе и от собственной массы ограждающих панелей футеровки.

5.4. В панельных конструкциях печей все нагрузки воспринимают панели, образующие каркас печи. При проектировании панельных конструкций печей их общая устойчивость должна обеспечиваться соответствующим конструированием узлов и включением в работу дополнительных элементов печи (лестниц, площадок и т.п.).

5.5. Металлоконструкции сборных панелей должны иметь по периметру листа металлическую обвязку, обеспечивающую прочность и жесткость панелей при транспортировании и монтаже. Обвязку панелей необходимо использовать также в качестве элементов для стыковки панелей между собой или к элементам каркаса печи. Для этого в панелях следует предусматривать отверстия для их болтового крепления (рис. 16 а, б).

5.6. Монтажные петли панелей крепят или приваривают к металлической обвязке. Для удобства монтажа целесообразно петли выполнять съемными и располагать ближе к центру тяжести панели.

5.7. Очертания торцевых поверхностей панели должны обеспечивать простоту различных узлов сопряжении элементов футеровки и удобство выполнения швов. Примеры конструирования стыков приведены на рис. 16, в, 17 и 18.

5.8. При проектировании панелей футеровки из огнеупорных волокнистых материалов следует предусмотреть между ними уплотнительные прокладки и (при необходимости) устройство компенсаторов между элементами стыкуемых панелей для обеспечения газоплотности и свободы температурных деформаций кожуха футеровки.

5.9. Конструкции металлического несущего каркаса печей должны обеспечивать простоту и удобство монтажа и демонтажа крупноразмерных панелей.

Рис. 16. Конструктивные решения панелей промышленных печей с футеровкой из огнеупорных волокнистых материалов:

а - сварная панель; б - штампованная панель; в - узлы стыковки панелей; 1 - обвязка панели; 2 - лист; 3 - изоляционный слой; 4 - рабочий слой; 5 - анкера; 6 - металлоконструкция штампованной панели; 7 - прокладки из огнеупорного войлока; 8 - монтажный болт; 9 - соединительная и уплотняющая накладка; 10 - прокладка из асбокартона, смоченного в жидком стекле

Рис. 17. Конструкция узлов сопряжении футеровок стен и сводов печей из огнеупорных волокнистых материалов пои наличии готового кожуха печи:

1 - кожух печи; 2 - минераловатная плита; 3 - огнеупорный войлок; 4 - штырь; 5 - плита ШВП-350; 6 - анкер скрытого типа

Рис. 18. Конструкция узлов сопряжении футеровок стен и сводов печей из огнеупорных волокнистых материалов при монтаже печи из сборных элементов:

1 - металлоконструкция панели стены; 2 - металлоконструкция панели свода; 3 - минераловатная плита; 4 - огнеупорный войлок; 5 - плита ШВП-350; 6 - штырь

5.10. При конструировании панелей следует предусматривать мероприятия, обеспечивающие сохранность футерованных панелей в период транспортирования и защиту их от увлажнения. Пример объединения панелей в транспортный пакет приведен на рис. 19.

Рис. 19. Пример организации транспортирования панельных конструкций печей:

1 - металлоконструкция панели; 2 - монтажный элемент, устанавливаемый на период монтажа; 3 - монтажный болт; 4 - футеровка панели

Приложение 1 ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ОГНЕУПОРНЫХ ВОЛОКНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ Наименование теплового агрегата

Элемент печи

Элемент футеровки

Материал

1

2

3

4

Черная металлургия

Обжиговые машины

Все газопроводы

Изоляционные слои

Плиты МКРП-340

Воздухонагреватели доменных печей

Купол и стены

То же

То же

Методические печи для нагрева металла перед прокаткой

Стены и свод

²

Плиты ШВП-350

Газовые печи для термообработки металла:

одностопные колпаковые печи для отжига рулона

То же

Рабочий слой

Огнеупорный войлок МКРВ-200 или плиты ШВП-350

трехстопные колпаковые печи для отжига рулона

²

То же

То же

прямоугольные колпаковые печи для проката

²

²

²

печи с выкатными подами

²

²

Плиты ШВП-350

печи с внешней механизацией

²

То же

То же

проходные печи

²

²

²

Котлы-утилизаторы

Высокотемпературные зоны

Изоляционные слои

Плиты МКРП-340

Машиностроение

Газовые печи для термообработки изделий:

печи с выкатными подами

Стены и свод

Рабочий слой

Плиты ШВП-350

колпаковые печи

То же

То же

Огнеупорный войлок МКРП-200 или плиты ШВП-350

печи с внешней механизацией

²

²

То же

проходные печи

²

²

²

ямные печи

Стены и съемный свод

²

²

Электропечи сопротивления для термообработки изделий:

печи (типа СДО) с выкатными полами с расположением электронагревателей на стенах и своде

Стены и свод

²

Плиты ШВП-350

шахтные печи (типа СШО) с расположением нагревателей на стенах

Стены и съемная крышка

²

То же

Нагревательные печи

Стены и свод

Изоляционные слои

Плиты ШВП-350 или огнеупорный войлок МКРВ-200

Нефтеперерабатывающая промышленность

Трубчатые подогреватели различного назначения

Стены и свод радиантных камер

Рабочий слой

Огнеупорный войлок МКРВ-200 или плиты ШВП-350

Промышленность строительных материалов

Туннельные печи для обжига кирпича, керамических дренажных труб и др.

Свод в зоне обжига

То же

Плиты ШВП-350

Конвейерные печи для обжига эмалированных изделий

Стены и свод в зоне обжига

²

То же

Энергетика

Паровые котлы средней производительности типа ДКВР

Стены и свод

Рабочий стол

Плиты ШВП-350 или огнеупорный войлок МКРВ-200

Водогрейные котлы средней производительности

То же

²

То же

Приложение 2 ПЕРЕЧЕНЬ огнеупорных волокнистых материалов, выпуск которых намечен на ближайшие годы Наименование материала

Температура применения, °С

Муллитокремнеземистый хромсодержащий рулонный материал (МКРРХ-150 по ГОСТ 23619-79)

1300

Муллитокремнеземистая бумага

(МКРБ-500 по ГОСТ 23619-79)

1150

Муллитокремнеземистый картон

(МКРК-500 по ГОСТ 23619-79)

1150

Муллитокремнеземистый хромсодержащий войлок

(МКРВХ-250 по ГОСТ 23619-79)

1300

Муллитокремнеземистый огнеупорный теплоизоляционный фетр по

Ту 14-203-58-31

1150

Приложение 3 СОСТАВ ОГНЕУПОРНОЙ МАССЫ И ТЕХНОЛОГИЯ ЗАПОЛНЕНИЯ УГЛУБЛЕНИЙ В ПЛАТАХ ШВП-350 1. Настоящая технология применяется при заполнении углублений в плитах ШВП-350, используемых в наружном (рабочем) слое футеровок печей, которые работают при температуре до 1000°С, с целью защиты металлических анкеров от возможного соприкосновения с электронагревателями (в электропечах) и частичной защиты их от коррозии.

2. Углубления в плитах ШВП-350 должны иметь размеры не более 100х100 мм и глубину не более 60 мм. Для обеспечения заанкеривания огнеупорной массы углублениям плит целесообразно придавать конусообразную, сужающуюся к наружной (нагреваемой) поверхности, форму.

3. Заполнять углубления в плитах ШВП-350 рекомендуется огнеупорной массой на основе муллитокремнеземистой ваты и глиняного шликера из огнеупорной глины и жидкого стекла.

4. Для приготовления глиняного шликера 3,5 кг сухой молотой огнеупорной глины марок Ч-I или Ч-II Часов-Ярского месторождения (ТУ 14-8-162-75) необходимо залить 10 литрами воды на 3-4 часа, периодически перемешивая массу.

5. Для приготовления смеси глиняного шликера и жидкого стекла следуем смешать 6л шликера с 5л жидкого стекла (по ГОСТ 1307-67) плотностью 1,45 г/см³.

6. Для приготовления огнеупорной смеси необходимо тщательно перемешать 1 кг распушенной муллитокремнеземистой ваты со смесью шликера и жидкого стекла. Для заполнения углубления следует взять необходимое количество огнеупорной массы и, слегка отжав воду до получения тестообразной консистенции, плотно набить массой углубление. Неровную поверхность в пределах углублений сверху необходимо затереть мастерком. Не следует допускать попадания массы на открытую поверхность плит.