- Большая Энциклопедия Нефти и Газа
- Ремонт — футеровка
- Футеровка печи: как защитить от повреждений?
- Основные классы материалов для футеровки
- Материалы класса A
- Материалы класса B
- Материалы класса C
- Технология футеровки печей
- Футеровка электродуговых печей
- Конструкции футеровки свода
- Технология ремонта для защиты печи
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Ремонт — футеровка
Ремонт футеровки наиболее целесообразно производить методом торкретирования. Разработаны и проходят испытания конструкции торкрет-аппарата и составы торкрет-масс для ремонта футеровки газовых вагранок. Внедрение в производственную практику комбинированного метода выполнения футеровки и ее ремонта методом торкретирования позволяет значительно снизить соответствующие затраты. Перспективной является также монолитная футеровка из высокоглиноземистого цемента. [1]
Ремонт футеровки начинают с верхней части. Постепенно опускаясь вниз, производят ремонт по всей высоте ствола трубы. Для подтягивания люлек к поверхности футеровки дополнительно устанавливают восемь направляющих канатов: четыре по центрам установки люлек и четыре по диагоналям между люльками. Направляющие канаты крепят вверху за бандажное кольцо, установленное на оголовке трубы, а внизу — за перекрытие в стволе трубы. [2]
Ремонт футеровки может заключаться либо в смене отдельных частей кладки печи, либо в полной ее замене. Этот ремонт является наиболее серьезным и наиболее трудоемким ремонтом печи. В этой зоне и приходится при ремонте футеровки заменять внутреннюю кладку печи. [3]
Ремонт футеровки производится подваркой поврежденных участков либо заменой отдельных участков или целых поясов футеровки. [4]
Ремонт футеровки колонн осуществляется без их демонтажа. Для проведения ремонтных работ используется подвесная площадка. Сварные швы после ремонта проверяются цветной дефектоскопией или спрессовываются керосином при давлении 105 Па. Разрушение футеровок из материалов неорганического происхождения происходит в результате напряжений, которые возникают в материале при резких сменах температуры из-за различия коэффициентов линейного расширения металла корпуса и материала футеровки. Футеровки неорганического происхождения применяются в виде кирпичей, плиток, фасонных деталей, цементов, бетонов. [6]
Ремонт футеровки колонн производится без их демонтажа. Для проведения ремонтных работ используется подвесная площадка. [7]
Для ремонта футеровки печь останавливают, охлаждают и разгружают. [8]
Для ремонта футеровок вагонеток применяется жароупорный бетон на жидком стекле с кремнефтористым натрием. Твердение бетона происходит в течение суток и при этом не требуется его увлажнения. [9]
Для ремонта футеровок вагонеток применяется жароупорный бетон на жидком стекле с кремнефтористым натрием следующего состава: жидкое стекло ( удельный вес 1 38) 400 кг, кремнефтористый натрий 50 кг, тонкомолотый шамот 500 кг, шамотный песок 500 кг и шамотный щебень 750 кг. Твердение бетона происходит в течение суток и при этом не требуется его увлажнения. [10]
Под ремонтом футеровки следует понимать замену высокоглиноземистого или шамотного тигля. При нормальных условиях эксплуатации керамический высокоглиноземистый тигель работает от 2 до 3 мес. [11]
Перед ремонтом футеровки газопроводов последние должны быть отключены, а газ из ремонтируемого газопровода удален. При взрывных работах на разборке шлака или козла все рабочие должны быть удалены в безопасное место и только после сигнала отбой возвращены на работы. [12]
При ремонте футеровки торкретированием она должна быть очищена от грязи и больших наростов шлака; тонкий шлаковый слой удалять с футеровки не следует. [13]
При ремонте горячей футеровки необходимо замазку применять маловлажную, так как влага замазки, испаряясь, создает паровую прослойку, ухудшающую сцепление замазки с футеровкой. [14]
При ремонте горячей футеровки необходимо применять маловлажную замазку, так как влага замазки, испаряясь, создает паровую прослойку, ухудшающую сцепление замазки с футеровкой. [15]
Источник
Футеровка печи: как защитить от повреждений?
В этой статье вы узнаете, как производится защита печи и особенно топки от различных физических и механических повреждений, какие существуют материалы, применяемые с этой целью, а также как осуществляется футеровка печи.
Футеровка печи для усиления огнестойкости
Но для начала следует разобраться, что такое футеровка топки? Футеровка представляет собой конструкцию, которая служит защитой рабочей камеры (главным образом, топки) печи от различных воздействий окружающей среды. Цели, которые преследует футеровка печи:
- теплоизоляционные изделия (защита от перепада температур);
- огнеупорные изделия (защита от жара топки);
- кислотоупорные изделия (защита от агрессивных реагентов);
- облицовочные материалы.
Таким образом, футеровка печи обеспечивает полную герметизацию и создает необходимую газовую плотность в печи. Эта конструкция продлевает сроки службы топки и способствует улучшению механической, строительной и геометрической стойкости.
Печи, в которых предусматривается нагревание металлов, устраиваются из материалов, которые обеспечивают устойчивость и прочность.
К таким материалам относят:
Однако перечисленные выше материалы не способны противостоять высоким температурам, поэтому необходима огнеупорная футеровка для защиты рабочего пространства печи, проводят ее с использованием устойчивых и огнеупорных к химическим воздействиям материалов, которые предотвращают разрушения.
В качестве фурнитуры применяют глину или различные горные породы.
Основные классы материалов для футеровки
Выделяют 3 класса материалов, при помощи которых может быть проведена футеровка печи:
- Класс A — материалы, основу которых составляет кремнезем;
- Класс B — материалы, основу которых составляет глина (гидросиликат глинозема);
- Класс C — смешанные материалы, не относящиеся к классам A и В.
Материалы класса A
Материалы класса A подразделяются на:
Материалы для кладки печи
- искусственные (в качестве кирпичей, которые отпрессованы из измельченных горных пород);
- естественные (в качестве камней, которые вытесаны из частей горной породы)
К естественным камням относят: гранит, кремнистый сланец, кварц, песчанки.
Искусственная фурнитура представлена динасовыми кирпичами. Такой материал включает смесь измолотого чистого кварца и 1–2% глинистого или известкового вещества, которая прессуется в кирпич и подвергается обжигу до белого каления. При огромном жаре такие кирпичи немного вспучиваются, а при резком колебании температуры сильно растрескиваются.
Материалы класса B
К футеровочным материалам класса B относят:
- бокситный кирпич,
- обычный огнеупорный кирпич (шамотный).
Для приготовления бокситного кирпича используют природный гидрат глинозема, который содержит примеси окиси железа и боксит. После обжига и измельчения эту смесь разбавляют небольшим количеством воды и огнеупорной глины. Происходит формирование в кирпичи, которые снова обжигаются.
Обыкновенный огнеупорный кирпич состоит из огнеупорной глины с примесями тощего вещества (обожженной шамоты). Такое вещество предупреждает растрескивание и усыхание, что свойственно глине. Иногда в состав кирпича добавляют зерна древесного угля, кокса или графита.
Материалы класса C
Класс C включает огнеупорные материалы:
- угольный кирпич;
- огнеупорные растворы;
- основные набойки.
К основным материалам относят железные окислы: молотовая окалина, руды и шлаки, содержащие большое количество железной окиси.
Технология футеровки печей
- Футеровка печей осуществляется согласно чертежам соответствующей конструкции.
- Перед тем как начать работу, индуктор продуют сжатым воздухом и хорошо осматривают.
- Индуктор испытывается под давлением в 10 атм.
- Внутренняя поверхность индуктора покрывается изоляционной обмазкой.
- Индуктор с нанесенной обмазкой обкладывают изнутри миканитом, слоем в 0,5–1 мм.
- Выполняется соединение листов встык.
- Выкладывают следующий слой из асбестового картона в толщину 5 мм.
- С помощью распорных колец (из стальной проволоки) производят прижатие асбеста и миканита к стенкам индуктора.
- Распорные кольца постепенно извлекают по мере набивки тигля.
Большое применение в качестве основных футеровочных материалов находят магнезия или кирпичи из извести. Чаще всего используют доломит, который подвергается обжигу до белого каления. Затем его охлаждают, отсеивают, размалывают и добавляют с 3–8% глины — происходит формирование кирпича.
Футеровка электродуговых печей
Футеровка электропечей производится из кислых или основных огнеупорных материалов. Наибольшее распространение получили печи с основной футеровкой, в которых присходит выплавление стали для слитков.
Некоторые части футеровки, такие как стены, подина, свод, могут работать в разных условиях, чем и обусловлена неодинаковая их стойкость. В самых тяжелых условиях располагаются стенки и свод печи. Они подвержены сильному перегреву за счет лучистой энергии, исходящей от электрических дуг. Эти элементы футеровки подвержены резким перепадам температур.
Футеровка электропечей
Подина основной печи включает в себя:
- теплоизоляционный слой;
- кирпичное основание;
- верхний рабочий набивной слой.
Теплоизоляция подины состоит из:
- слоя листового асбеста (20 мм);
- слоя шамотного порошка (20 мм). На него укладывают 2 ряда шамотного кирпича на плашку (130 мм);
- кожуха, укладываемого на днище.
Кирпичное основание подины возводят на теплоизоляционном слое. Это основание включает в себя ряды магнезитового кирпича толщиной 575 мм. Кладка делается так, чтобы не было совпадений вертикальных швов в соседних рядах. Такое расположение затруднит прохождение жидкого металла, при местном разрушении рабочего ряда подины через кладку.
Изготовление верхнего рабочего слоя подины происходит набивкой из магнезитового порошка, который может включать в себя добавки в качестве связующих элементов. К таким добавкам относят пеку (
1%) и каменноугольные смолы (10% по массе). Толщина набивки должна составлять 150 мм. Полная высота футеровки подины — 900 мм.
У печи с емкостью 80 т стойкость подины равна 1300–1800 плавок, а у печи, имеющей меньшую емкость, — до 4500–5000 плавок.
Кладка стен электродуговых печей совершается из периклазошпинелидного кирпича с толщиной стен 460 мм безобжигового магнезитохромитового кирпича, толщина которого составляет 380 мм.
Первый ряд подины печи
Крупные печи имеют стойкость стен до 100–150 плавок. Свод печей, имеющих большие и средние емкости, на заводах обычно изготавливают из магнезитохромитового кирпича. Немного ранее для сводов применяли динасовый кирпич.
Своды из динасового кирпича имеют низкую стойкость. Это связано с их оплавлением, которое вызывается в результате взаимодействия кремнезема с окислами железа и известковой пылью, которые присутствуют в атмосфере печи. Сейчас динасовые своды нашли свое применение в печах с малой емкостью.
Стойкость магнезитохромитовых сводов выше стойкости динасовых в 2–3,5 раза и составляет около 100–200 плавок.
Свод набирается из кирпича в сводном кольце на специальном шаблоне. Шаблон имеет выпуклости, благодаря чему кладка свода получается с нужной кривизной, которая придает ему прочность.
Печи емкостью 30–80 м имеют толщину свода 300 мм. После изготовления стен и подины приступают к установлению электродов и свода. Затем производят спекание набойки подины и сушку футеровки.
Для этого в печь помещают слой кокса с толщиной 200–400 мм. Опустив на него электроды, включают ток. Благодаря действию раскаленного кокса удаляются смолы и пека и происходит образование отдельных зерен магнезита.
Конструкции футеровки свода
Назначение свода схоже с назначением стен, но работа происходит в более тяжелых условиях.
Свод должен иметь отверстие для электродов с электроизоляцией, кислородной фурмы, газоотсоса, топливных горелок.
Магнезитохромитовые кирпичи обеспечивают недостаточную электроизоляцию электродов. Это приводит к электрическим пробоям, создающимся между механическим повреждением центральной части свода и уплотнителями электродных отверстий.
Совет:
Чтобы не происходили электрические пробои, необходимо отверстия под электроды футеровать высокоглиноземистым кирпичом, который содержит оксид AL больше 70%.
Этот кирпич имеет более высокое электросопротивление.
Вне печи на специальном шаблоне выкладывают своды дуговых печей. Шаблон изготавливают из дерева, который обит стальными листами или из чугуна.
На шаблоне должны устанавливаться участки, в которых имеются отверстия для электродов и 3 болванки цилиндрической формы для правильного расположения отверстий для свода. Необходимо зафиксировать отверстия для кислородной фурмы и газоотвода. После этого на шаблон помещают кольцо для свода и начинают укладку кирпичей.
Сводовое кольцо необходимо проверить на гидравлическую плотность под давлением. Между кольцом для свода и кладкой осуществляют тепловую изоляцию из листового асбеста.
Осуществляя наборку свода, центральная арка должна проходить между отверстиями для электродов 2-ой фазы с одной стороны и 1-ой и 3-ей фаз с другой стороны. Для печей, имеющих небольшую емкость, своды набирают немного иначе: укладка кирпичей концентрическими рядами всухую. В центре свод изнашивается быстрее, чем на периферии, поэтому ее выполняют с большей толщиной.
Для электропечей, которые имеют большую емкость, существует конструкция свода, которая имеет съемную центральную часть. Поэтому для этой конструкции предусмотрено, кроме сводового, еще и водоохлаждаемое кольцо.
Состав водоохлаждаемого свода:
- центральная часть;
- футерованный огнеупорный кирпич;
- охлаждаемая внешняя часть.
Сегменты водоохлаждения прикрепляют к несущей конструкции.
Своды выкладывают из нормальных и фасонных кирпичей, некоторую часть которых необходимо подтесывать.
Своды, состоящие из фасонных кирпичей, имеют более долгий срок службы. Благодаря подтеске происходит их ослабление и на сборку уходит меньше времени. Используя фасоны, можно утолщать среднюю часть свода, что увеличит ее срок службы.
Совет:
Для увеличения срока службы необходимо снизить механическую нагрузку на кирпичи кладки, а также давление, исходящее от распора.
Для крупных печей хорошо применять распорно-подвесные своды. При этом между кирпичами в кладке свода закладывают стальные пластины, прикрепляющиеся к уголкам, которые присоединяют к несущему каркасу. Часть веса кирпичной кладки благодаря каркасу переходит на сводовое кольцо. Стойкость распорно-подвесных сводов выше на 20% обычного распорного.
Для крупных печей стойкость магнезитохромитовых сводов составляет 50–100 плавок, а в малых — 200–250 плавок.
Интересный факт:
Известен опыт, в котором применялся полностью водоохлаждаемый свод. Он имел вид плоской коробки и рабочую поверхность, состоящую из огнеупорной набивки. Стойкость такого свода составляла более 6000 плавок.
Технология ремонта для защиты печи
Огнеупорная футеровка свода печи со временем изнашивается, и чтобы сохранить на долгое время ее рабочее состояние, требуется постоянно ремонтировать ее самые пострадавшие участки.
- После каждой проделанной кладки печь необходимо тщательно осмотреть, подину прощупать железным штырем.
- Выявив все поврежденные места, провести ремонт футеровки печи. После выпуска плавки печи сделать очистку остатков металла и шлаков.
Совет:
Проводите очистку печи от шлаков как можно чаще, так как накопившиеся остатки металлов и шлаков могут привести к зарастанию и уменьшению объема вместилища дуговой печи. Это приведет к поднятию уровня зеркала металла, что затруднит ведение процесса.
- Все это приводит к большой опасности прорыва металла через порог рабочего окна или откосы.
Нарушение и выгорание футеровок
Источник