Общие представления о футеровки печи. Футеровка печи отопления — материалы, как сделать и ремонтировать своими руками

Что такое «футеровка»?

Футеровка нагревателя — это слой футеровки на внутренних поверхностях плиты, которые находятся в постоянном контакте с открытым пламенем.

Его функция заключается в защите наружных стен от термических, механических, химических или физических повреждений.

Футеровка производится не только для отопительных приборов бытового назначения, технология используется при изготовлении металлургических плавильных печей, паровых котлов, ковшей и т.д.

Помимо огнезащиты, термостойкий материал обладает теплоизолирующей функцией — снижает потери тепла. Однако здесь есть опасность: слишком толстая облицовка приведет к снижению эффективности прибора, так как уходящая тепловая энергия будет «улетать» через дымоход наружу вместо того, чтобы распространяться внутри помещения.

Что же кроется под термином «футеровка»?

Футеровка — это облицовка внутренних поверхностей топочных камер, которые находятся в постоянном контакте с открытым пламенем. Цель облицовки — защитить наружные стены от всех видов термических, механических, химических и физических повреждений. Облицовка используется не только для защиты бытового отопительного оборудования — в горнодобывающей и металлургической промышленности она широко применяется в мощных металлургических печах различных конструкций.

Помимо защитной функции, жаропрочные материалы, используемые для облицовки внутренних поверхностей печи, значительно снижают потери тепла. Однако есть и другая сторона медали — очень важно правильно рассчитать толщину футеровки, иначе стенки печи не будут нагреваться должным образом. И тепло будет просто уходить в дымоход, а не поступать в комнаты дома. Эффективность печи может значительно снизиться, а расходы на топливо возрастут, поскольку для нагрева толстых стенок плиты требуется слишком много топлива.

Назначение футеровки печи

Существует множество способов производства определенного типа футеровки печей. Типы облицовочных материалов бесчисленны, и постоянно создаются новые. Однако все это многообразие можно условно разделить на 4 класса в зависимости от назначения облицовки, состава материалов и характера работ:

Футеровка больших промышленных печей различного назначения;
Футеровка очагов и других огневых частей бытовых, кладочных отопительных приборов и варочных панелей;
Футеровка небольших металлических, бытовых и технологических печей с применением вне промышленной среды;
Футеровка индукционных печей, как промышленных, так и небольших.

Большие промышленные

Во всех крупных промышленных печах целью футеровки является снижение теплопотерь и воздействия высоких температур на корпус (кожух) печи. В печах для обжига футеровка также выполняет роль аккумулятора тепла для обеспечения оптимального обжига (постепенного повышения температуры), а также инфракрасного (ИК) излучателя для равномерного нагрева камеры обжига.

Задача футеровки печей для плавки металла намного сложнее. Здесь также футеровка должна хорошо пропускать инфракрасное излучение, чтобы шлак нагревался более глубоко. Высококачественный металл может быть получен только в том случае, если слой расплавленного шлака намного горячее жидкого металла. Но в то же время футеровка промышленных плавильных печей не должна смачиваться расплавленным шлаком и самим металлом, должна быть химически инертной по отношению к ним и не выделять вредных примесей. Кроме того, она должна быть достаточно прочной, чтобы выдержать свой огромный вес, поскольку экономическая эффективность печей для плавки металла возрастает с увеличением их размеров. Поэтому, например, для футеровки различных частей доменных и сталеплавильных печей используется не менее 7 типов футеровочных материалов (см. рисунок).

Отопительные характеристики футеровки

С точки зрения нагревательных свойств, заводская облицовка не настолько сильно влияет на мощность и эффективность плиты, чтобы требовался соответствующий выбор материала.

Если вы попытаетесь сделать облицовку самостоятельно, вы можете значительно изменить свойства камина и добиться нежелательного эффекта.

Производители рекомендуют использовать огнеупорную глину и керамику для увеличения продолжительности работы камина. Эти материалы нагреваются и отдают тепло дольше, чем сталь.

Acaminetti FLAT 150*50 яркая керамическая вставка для очага

Какой материал подходит для защитной облицовки ковша?

Очень важно выбрать наиболее подходящий материал подкладки, который будет прочным и долговечным. От прочности износостойкой футеровки зависит долговечность ковша.

Плиты CDP являются одним из лучших вариантов для футеровки ковша. Они очень твердые и прочные. Они также имеют следующие преимущества:

простое и быстрое крепление;
выбор тарелок разных размеров;
легкость прокатки;
возможность приобрести их в нашей стране, что гораздо быстрее и экономичнее, чем заказывать их из-за рубежа.

У качественной вставки очень много преимуществ. Что это такое, к сожалению, некоторые люди узнают довольно поздно.

Полимеры/ПЕ

Преимущества полимерных вкладышей включают:

скорость.
легкость материала.
устранение залипания.
уплотнение поверхности.

Безопасность материала позволяет использовать его для создания емкостей для обработки пищевых продуктов.

Он используется для:

Конструкции кузова автомобиля.
Различные резервуары и бассейны, септики.

Полиуретан/ПУ

Благодаря высокой стойкости используется для прорезинивания антикоррозионных поверхностей в металлических, каменных конструкциях (в качестве гидроизоляционного материала).

После облицовки полиуретаном конструкция становится теплоизоляционной благодаря непористым свойствам материала. Кроме того, вещество обладает такими свойствами, как:

прочность
упругость,
Устойчивость к ультрафиолетовому излучению.

Используется для ящиков и желобов, ковшей погрузочных машин, кабин самосвалов, скипов, бетоносмесителей, трубопроводов, гидроциклонов и скрубберов, электроцентробежных насосов, днищ сит в:

производство военного и морского оборудования;
Горнодобывающая, нефтяная и газовая промышленность;
Одобрен для использования на предприятиях пищевой промышленности.

Полиэтилен/ПЭ

Если основной проблемой является не износ машины, а налипание сырья, то полиэтилен является отличным выбором для прорезинивания.

Благодаря идеально гладкой поверхности листов ПЭ, а также низкому значению адгезии и хорошей прилипаемости, перемещение материала становится легким, а прилипание — невозможным.

Он подходит для облицовки

бункеры,
желоба,
опорожнение резервуаров,
кабины грузовиков,
лезвия скребка,
бункеры в машинах, различные резервуары и элеваторы.

По сравнению с другими материалами футеровки, футеровка из полиуретана служит в среднем в 5-6 раз дольше.

Особенности использования некоторых материалов для футеровки печей

У новичков в плитной индустрии возникают вопросы не только о материалах, используемых для облицовки, но и о том, как правильно их использовать. Необходимо сказать несколько слов об этом.

Корунд или керамика

Плотный и твердый материал, устойчивый к агрессивным химическим веществам. Очень твердый и прочный. Недостатками муфельных печей с керамическими камерами являются.

Значительные затраты времени на получение желаемой температуры нагрева.
Более высокая выходная мощность.
В два раза дешевле муфеля из фиброволокна.

Волокно

Изготовлена из оксида алюминия, обеспечивает очень быстрый нагрев. Недостатком является невозможность работы с образцами, содержащими жидкости. Выделяющиеся пары и газы могут сделать камеру непригодной для использования. Кроме того, алюминиевые волокна считаются очень хрупкими и требуют осторожного обращения. Если поверхность внутри муфты повреждена или изношена, дальнейшая эксплуатация невозможна.

Керамическое волокно

Сочетает в себе лучшие свойства двух материалов, описанных выше. Нагрев происходит гораздо быстрее при меньшем энергопотреблении. Этот материал также характеризуется средней устойчивостью к различным химическим реагентам.

Муллито-кремнеземистые материалы

Их прочность аналогична прочности шамота, но по сравнению с кирпичом муллитокремнеземистый имеет гораздо меньший вес. Внешние физические воздействия не нарушат целостность поверхности камеры. Он взаимодействует с химическими веществами так же, как и керамические волокна — любое разрушение происходит не сразу, что позволяет исправить ситуацию.

Преимущества этого материала:

Ускоренный нагрев.
Длительное использование оборудования.
Разумная цена.

Муллитовый кремнезем продается в рулонах, поэтому легко купить нужное количество, не переплачивая

Как видите, ни одна печь не может быть построена без футеровки, поскольку защитная футеровка предназначена как для экономии тепловой энергии, так и для предотвращения повреждения внутренней камеры. Несмотря на разнообразие материалов, используемых для изготовления печей, для каждой печи существует подходящая облицовка.

Футеровка небольшой печи не является самостоятельной задачей, поскольку весь муфель выполняет защитную функцию. При соблюдении всех правил строительства лабораторных и домашних нагревательных приборов их функциональность будет на одном уровне с купленной в магазине электрической печью.

Плюсы и минусы различных материалов для футеровки

В небольших лабораторных сооружениях огнеупорные материалы для футеровки печей занимают все пространство рабочей камеры. Давайте рассмотрим каждый тип более подробно и перечислим их преимущества и недостатки.

Чем резина лучше металла?

Резина обладает многими уникальными свойствами: она не подвержена коррозии, обладает хорошей амортизирующей способностью и отличными антифрикционными свойствами. Исходя из этого, можно сделать вывод, что этот материал превосходит металл практически по всем параметрам. Какие еще преимущества имеет каучук?

Они долгое время остаются в идеальном состоянии, поэтому могут прослужить долгое время. Резиновая футеровка может служить в 1,5-2,5 раза дольше, чем металлическая. Такой вкладыш является хорошим решением. Что это такое, знают многие люди, работающие на производстве.
Эту накладку очень легко установить и снять. Это означает, что доступность высокая. Монтаж и демонтаж резиновых вкладышей занимает в 3-4 раза меньше времени.

Производственная футеровка и свойства материалов

На производстве, в металлургической промышленности, футеровка индукционной печи выполняется с использованием специальных прессованных огнеупорных глиняных кирпичей. Они обладают высокой износостойкостью, не дают усадки и выдерживают тепловые удары. Использование огнеупорного кирпича приводит к значительной экономии и значительно удешевляет процесс производства металла.

Индукционная печь

В следующей таблице перечислены свойства некоторых огнеупорных материалов

Материал	Плотность кг/м3	Максимальная рабочая температура °C
Chamotte	1800-2000	1300
Кирпичные кладки	1600	700
Вермикулит	150-250	1100
Базальтовая вата	100	750
Плотный каолин	2400-2500	1400

Бытовые проблемы – футеровка как решение

В повседневной жизни людям обычно приходится иметь дело с более простыми проблемами. На последней стадии, после прогорания углей, дно металлической печи перегревается, иногда до красноты. Человек решает обхватить перегретую стену своими руками.

Но даже в этом случае необходимо решить вопрос: до какого уровня должна быть сделана облицовка, не остается ли зазор, и как должны быть закреплены кирпичи?

Именно в этой ситуации решение заключается в следующем:

Если позволяет ширина очага, по периметру очага укладываются шамотные кирпичи стандартных размеров 250x150x65 мм. Кирпичи укладываются плашмя на стену. Они могут укладываться вертикально с высотой 250 мм или горизонтально с высотой 120 мм.
Для прочного закрепления кирпичей между собой используется простой метод. В месте стыка с помощью шлифовальной машины делается надрез, и кирпичи фиксируются вставленным металлическим штифтом соответствующего размера.

Устройство футеровки: температура и металл

Особое внимание следует обратить на то, что тепловое линейное расширение металла намного больше, чем у кирпича. Поэтому все металлические детали, подверженные воздействию тепла, должны иметь свободное пространство для расширения.

Наше примечание: отсутствие пространства между металлической стенкой печи и футеровкой приводит к разрушению футеровки.

При таком устройстве футеровки зазор заделывается базальтовой или каолиновой ватой, скрученной в жгуты, шнуры или прессованную ткань. Асбест также может быть использован для этой цели.

Ошибочная защита. Последствия

Это очень распространенное явление. Металлическая плита выкладывается на кирпич с помощью глиняного раствора и без зазора. Это продиктовано необходимостью обеспечения безопасности и улучшения нагрева плиты.

Это полная ошибка!

Во-первых, кирпич очень хорошо поглощает тепло.
Во-вторых, кирпич обладает низкой теплопроводностью. Что происходит во время работы такой плиты?

Кирпич просто действует как тепловой экран. Основное тепло, образующееся в плите вследствие перегрева, выдувается в дымоход.
Кроме того, отсутствие зазора препятствует доступу охлаждающего воздуха к металлическим стенкам каменки, что привело бы к их прогоранию, а расширение металла вызвало бы растрескивание кладки.

Футеровка печи своими руками

Изготовлен из огнеупорного кирпича:

При работе с каменной или металлической плитой необходимо сделать небольшое углубление от внутренних стенок плиты, чтобы предотвратить преждевременное растрескивание защитной кладки.
Все стыки тщательно затираются, а между вставкой и стеной плиты укладывается строительная вата.
Кирпичи укладываются встык, чтобы добиться нужной толщины облицовки. Если облицовка будет толще, эффективность снизится, так как стенки каменки не будут достаточно нагреваться.

Из каолиновых плит:

Рассчитайте необходимое количество плит. Толщина одной плиты составляет 7 мм, поэтому перед расчетом необходимо учесть расширение металла или глины во время эксплуатации.
Плиты крепятся металлическими шурупами; отверстия для крепежа делаются заранее.
Плотно накройте топливную камеру пластинами снизу вверх: дно, боковые стенки, потолок.

Накройте внешнюю сторону духовки:

Смешайте раствор из сухой шамотной смеси и разведите водой до получения липкой массы, похожей по консистенции на клей.
После того, как котел полностью покрыт шамотным раствором, печь следует выстудить, чтобы дать нанесенному слою выгореть.

Набор инструментов для работы:

Шлифовальная машина для аккуратной резки кирпича.
Правитель/уровень.
Олово для смешивания.
Совок.

Со временем даже качественная облицовка кухни начинает разрушаться. Чтобы уменьшить объем ремонтных работ, необходимо раз в год проверять целостность защитного слоя внутри плиты или внешней облицовки котла. Образовавшиеся трещины заделываются глиняным раствором и обжигаются. Любой человек, даже не имеющий опыта работы с плитой, может выполнить облицовочные работы самостоятельно, но стоит обратиться к профессионалу. Если вы все еще не уверены в своих силах, обратитесь за помощью к профессионалу.

Футеровка является неотъемлемой частью любой плиты: бытовой, банной или промышленной. Защитный слой предохранит вашу плиту от преждевременного износа, увеличит теплоотдачу и снизит риск несчастных случаев. Если у вас под рукой есть необходимые инструменты и материалы, вы легко сможете сделать подкладку самостоятельно.

Описание процесса и предназначение футеровки

Футеровка — это защита от возгорания внутреннего пространства печи, которая выполнена из огнеупорного кирпича.

Футеровка — это название, данное футеровке внутренних стенок топочной камеры, которые находятся в постоянном контакте с пламенем. Он необходим для плит из кирпича, которые начинают гореть и крошиться из-за потери влаги, а также для металлических плит и твердотопливных котлов. Печные дефлекторы из стали и других металлов более подвержены горению, поэтому многие производители дополняют их шамотными или каолиновыми дефлекторами.

Футеровка очага огнеупорным кирпичом или другим материалом помогает защитить стенки от механических, химических, термических и физических повреждений. Дополнительная облицовка помогает снизить теплопотери, но толщина слоя должна быть тщательно рассчитана, иначе стены не будут полностью прогреваться.

Способы выполнения

В зависимости от материала основной конструкции, бункеры могут быть облицованы несколькими способами:

Облицовка из материалов с низким коэффициентом теплопроводности, таких как огнеупорный кирпич или специальные панели. Это можно сделать как во время строительства бункера, так и после его завершения;
Установка теплоотражающего экрана. Используется для облицовки металлических плит — банных плит, которые используются в паровых банях. Использование теплоотражающих экранов с другими конструкциями отопительного оборудования неэффективно;
Покрытие внутренних стенок камеры печи различными видами термостойкого состава. Состав можно наносить на стенки печи в любое время — во время строительства или в уже готовом агрегате

Инструкции по футеровке

Для облицовки бытовой плиты лучше воспользоваться услугами специалистов, но если вы обладаете хотя бы минимальными навыками и аккуратностью, то этот вид работ плиточного мастера можно выполнить своими руками.

Кирпичной печи

Футеровка кирпичной печи грогом производится следующим образом:

Первый ряд. Уложите шамотные кирпичи ребром вокруг колосниковой решетки. Преимущественно, кирпичная кладка имеет наклонный край для обеспечения уклона в сторону решетки.
Одновременно поднимается второй ряд задней и боковых стенок. Кирпичи также укладываются ребристым узором со смещением на ½ длины от блока в нижнем ряду. Соединение армируется стальной проволокой диаметром 3 мм или 5 мм.
Повторите эту процедуру для последующих рядов до верха секции печи. Армируйте швы после каждого ряда кладки.
Наконец, выкладывают верхний слой очага, укладывая кирпичи плашмя. Асбестовая теплоизоляция делается между слоями облицовки и основной стеной. Если свод имеет выпуклую форму, то кладка ведется фигурным кирпичом (трехгранный клинчатый кирпич или пятиугольный кирпич).

Твердотопливного котла

В котлах теплоноситель проходит через каналы теплообмена, и почти не тратится энергия на нагрев стенок корпуса. Эта особенность твердотопливных котлов также была учтена при разработке футеровки.

Он изготавливается одним из трех способов:

Тяжелая подкладка. Используется для аппаратов со слабым корпусом. При этом методе внутренняя футеровка печи выполняется из двух или трех слоев шамотной кладки.
Легкая подкладка. Внутренняя часть печной камеры выложена одним слоем каменной кладки. Снаружи котел облицован теплоизоляционными материалами, способными выдерживать высокие температуры, и обшит стальными листами.
Подкладка. Трубы котла снаружи футеруются клеем и огнеупорным раствором в 3-4 слоя с армированием стекловолоконной сеткой. После полимеризации образуется монолитный толстый слой, защищающий от излишней потери тепла.

Глиняных печей

Огнеупорные кирпичи укладываются в очаги глиняных печей. Исключением является плита, изготовленная из смеси глины и песка и укрепленная камнями. Его можно покрыть огнеупорным материалом: алюмосиликатным клеем или мастикой. После затвердевания этот огнеупорный слой образует сплошное покрытие, надежно защищающее глиняные стенки от перегрева.

Варианты осуществления футеровки

Это лечение осуществляется различными способами. Наиболее подходящий выбор зависит от материала, из которого изготовлена плита или камин. На выбор также влияет время установки облицовки.

Облицовка внутренней части печи готовыми кирпичами шамота

Материалы Chamotte считаются самым популярным выбором для облицованных отопительных приборов. Шамот — это специальная глина, обжигаемая при максимальной температуре 1 500 градусов. После нагревания природный материал измельчается, а затем используется для изготовления плит, кирпичей или сухих смесей. Огнеупорная глина является предпочтительным материалом благодаря своему качеству, эффективности использования и доступности.

Монтаж теплоотражающих экранов

На стенах металлических банных плит рекомендуется устанавливать отражающие экраны. Если они используются на других типах банных плит, низкая эффективность дефлекторов может означать, что они были установлены неправильно. Вырабатываемое тепло не будет полностью обогревать стены, а начнет уходить в дымоход, учитывая модернизацию системы.

Применение обтесанного камня из натуральных горных пород

Натуральный камень из карьеров относится к материалу класса А, а песчаник, кварц или гранит являются наиболее часто используемыми облицовочными материалами. Мы рекомендуем использовать их для каминов, а не для кухонных плит, поскольку они обладают низкой теплопроводностью и склонны к растрескиванию под воздействием высоких температур.

Покрытие стенок специальными растворами или веществами

На внутренние поверхности стенок очага наносятся вещества или растворы с повышенной огнестойкостью. Это может быть сухая смесь для приготовления огнеупорного раствора или термостойкий клеевой состав, который также используется для огнеупорного кирпича и кладки стен.

Использование рулонных материалов или пластин

Специальные пластины и материалы роликов подходят для поверхностей с низкой теплопроводностью. Этот тип футеровки может быть выполнен во время строительства радиатора или в уже существующем радиаторе.

Футеровка по кирпичу

Существует четыре основные цели футеровки кирпичного очага дровяной каменки. Первый прост: уменьшить тепловые напряжения в кирпичной кладке, тем самым повысив ее долговечность и надежность. Вторая — повышение тепловой эффективности плиты. Шамот, лучший материал для облицовки кирпичной печи, имеет меньшую теплоемкость, но более высокую теплопроводность, чем рабочий кирпич. В плите шамотная футеровка будет служить непрямым тепловым буфером, быстро поглощая начальное тепло топлива и постепенно отдавая его в корпус плиты; это позволит снизить расход топлива и увеличить время отдачи тепла нагретой плиты.

Третья цель — приспособить плиту для сжигания не только дров, но и угля. Тепло от угля в начале горения сохраняется лишь короткое время, и если вы будете постоянно использовать уголь для обогрева дровяной плиты, он вскоре начнет трескаться. Футеровка из огнеупорной глины со временем «разрушает» тепловой удар, вызванный горением угля, поэтому кирпичная печь выдерживает его в течение многих лет.

И, наконец, последняя цель: ремонт поврежденной плиты. В этом случае применимы как штучные и листовые футеровочные материалы, так и пластиковые композиции для футеровки блока, см. ниже.

Нужно ли замачивать шамотный кирпич перед кладкой?

Даже опытные пекари не знают ответа на этот вопрос. Однако, изучив физические свойства огнеупорной глины, можно убедиться, что в некоторых случаях необходимо увлажнять кладочный материал перед изготовлением футеровки печи:

Когда кладка ведется с использованием использованного кирпича. В процессе предыдущего использования поры материала забились пылью и частицами раствора, поэтому кирпичи необходимо размочить, чтобы открыть капилляры в их структуре. После того как кирпичи будут извлечены из резервуара с водой, подождите, пока она стечет, после чего их можно использовать для кладки;
При строительстве радиатора в летнюю жару, но при повышенной влажности осенью или весной, лучше не замачивать кирпичи.

Причины необходимости футеровки в бытовых кирпичных печах.

Керамические кирпичи не подходят для прямого воздействия огня.

В случае длительного воздействия прямого огня кирпичная стена будет разрушена.

Кирпич для футеровки

Футеровка топки может быть выполнена из керамического огнеупорного кирпича (высокоглиноземистый кирпич, поз. 1 на чертеже) или огнеупорного кирпича, поз. 2. Для кладки в топке используются клиновидные кирпичи для создания уклона к колосниковой решетке.

Керамические огнеупорные кирпичи и огнеупорные кирпичи для футеровки печей

Керамический огнеупорный кирпич также более устойчив к внешним воздействиям, чем красный рабочий кирпич. Его теплоемкость, теплопроводность и модуль теплового расширения (коэффициент расширения T) примерно одинаковы. Таким образом, это не сэкономит топливо, но сделает радиатор более устойчивым к длительным перерывам в отоплении. Поэтому стоит использовать керамический кирпич для плиты в загородном доме, декоративного камина и т.д. Форсировать такую плиту (перегреть ее) невозможно — предел жаропрочности керамического огнеупорного кирпича составляет 1200-1300 градусов.

Шамотный кирпич марки ША и ШБ (ГОСТ 390-96) выдерживает температуру до 1500-1700 градусов. Однако в холодной печи более пористый шамот быстро высыхает и начинает крошиться. Плотность шамотного кирпича выше, чем керамического (1,8-2 г/куб. см против 1,6 г/куб. см), и вес печи с шамотным очагом будет более солидным. Но шамот увеличивает экономичность плиты (см. выше), поэтому рекомендуется делать шамотную футеровку в плите, которая регулярно отапливается в холодное время года. Для реконструкции очага и перевода его на угольное топливо лучше использовать так называемую шамотную основу (кирпичи меньшей высоты, поз. 3 на фото). Он также подходит для облицовки металлических плит листовым металлом, см. ниже.

Примечание: Керамический огнеупорный и шамотный кирпичи несовместимы в одной футеровке. Либо одно, либо другое.

Кладочные растворы

Облицовка из глиняного кирпича укладывается на термостойкий раствор с пределом термостойкости не менее 1 300 градусов. Использование самодельных растворов не рекомендуется, так как механическая целостность кладки очень низкая, см. ниже. Для кладки из огнеупорной глины используется так называемый огнеупорный раствор (не мергель). Это готовый сухой шамотный кладочный раствор, который смешивается с водой и может также использоваться для укладки керамического облицовочного кирпича.

Раствор для облицовочной кладки можно приготовить самостоятельно, но это трудоемкая задача. Объемный состав сухой смеси — 92-95% крошка огнеупорной глины фракции 0,6-1,5 мм (можно из отходов огнеупорного кирпича); остальное — жаростойкая глина. Лучше всего подходит каолин; для дровяной печи для бани подойдет и серая глина. Цветные оттенки недопустимы: примеси (особенно железо и азот) делают облицовку неактуальной.

Содержание связующего (глины), в зависимости от его качества, определяется экспериментально. В целом, чем тоньше раствор (меньше содержание глины), тем больше срок службы облицовки. Но механическое сцепление (адгезия) раствора с кирпичом не менее важно. Поэтому готовят несколько партий сухого раствора с содержанием глины 0,5-1%. Добавляется немного воды, чтобы «размазать» готовый раствор, поэтому дефекты кладки получаются неправильными.

В пробных смесях пары кирпичей соединяются на стыке, т.е. слишком короткие узкие стороны. «Кирпичи приклеиваются на железную пластину, потому что они должны быть соединены «встык», без сдвига. Кирпичи предварительно маркируются, так как образцы будут обжигаться в будущем. Толщина шва составляет 0,5-1,5 мм; чем тоньше, тем лучше.

Затем образцы сушат в течение 3-4 дней в тени при температуре не ниже +17 градусов. Затем аккуратно, чтобы они не распались, переносят в рабочую (работающую обычную духовку), желательно прямо с противнем. Не выпекайте на огне — желаемая температура не будет достигнута. Ни с воздуходувкой, ни с газовой или жидкотопливной горелкой — она не будет нагреваться равномерно.

В плите топливо (предпочтительно уголь) аккуратно накладывается на образцы, и плита тщательно разогревается. После полного охлаждения образцы вынимают и двумя руками, так чтобы один из кирпичей не лежал на весах, кирпич поворачивают вертикально, захватывают верхний кирпич и слегка встряхивают. Кирпичи, которые не распались (с наименьшим количеством глины), выбираются из разбавителей раствора — они и будут использованы.

Листовые материалы

Оловянные огнеупорные материалы наиболее подходят для футеровки металлических печей. Однако их можно использовать и для футеровки кирпичных печей. Это особенно актуально для ремонта без демонтажа печи. Очень трудно просунуть обе руки в печь, работать с кирпичами иногда невозможно. Кроме того, кирпичная футеровка серьезно уменьшает объем печи и, следовательно, ее тепловую мощность. Но вся конструкция плиты (размеры, вес, конфигурация, каналы, крышки и т.д.) рассчитана на плиту определенной мощности. Если мощность будет ниже мощности плиты, эффективность плиты ухудшится — она будет потреблять больше топлива и терять тепло.

Лучшим утеплителем является вермикулит (разновидность слюды). Изоляционные свойства вермикулита феноменальны: даже 30-миллиметровая плита не пробивается автогенным пламенем — ее можно держать рукой с другой стороны. Вермикулитовые футеровочные плиты выпускаются как декоративное (дорогое, надо сказать, удовольствие) — металлический очаг вклеивается внутрь специальным клеем (см. далее), и в результате получается «кирпичеподобный» как по внешнему виду, так и по функциональности.

Листы прокладочного материала для кухонных плит

Недекоративные, более дешевые листы вермикулита доступны в продаже (поз. 2); они очень удобны для футеровки металлических плит, так как полезное пространство не намного меньше, и листы вермикулита также могут быть обеспечены необходимым материалом, см. видеоролик:

Видео: монтаж футеровочных вермикулитовых плит

Однако вермикулит не подходит для ремонта и футеровки кирпичных печей — он слишком плохо проводит тепло. Вермикулит, выложенный в кирпичной печи, не передаст его в корпус печи: либо он перегреется и преждевременно разрушится, либо пустит деньги за топливо в дымоход. Но недорогие базальтовые плиты (поз. 3) являются плохой заменой вермикулиту: их огнестойкость низкая. В кирпичной облицовке в качестве термовлагопоглотителя хорошо зарекомендовали себя несшитые базальтовые маты (поз. 4).

Но лучшим материалом для футеровки листов в кирпичной печи является каолиновая плита, поз. 5. 5. Она жаростойка, химически инертна, а ее ТКР занимает промежуточное положение между шамотом и красным кирпичом. Недостатком является то, что он не очень подходит для металлических печей, так как плохо прилипает к металлу с помощью печных клеев.

Футеровка печи листами материала часто выполняется сухим способом — в отверстие под очаг помещается ящик с базальтовой или каолиновой плитой (слева на фото), а сам очаг футеруется шамотной глиной (в центре). Хорошая идея — сделать коробку с перекрывающимися крыльями со 100% наложением (справа).

Футеровка кирпичной печи жаропрочным металлическим листом

После установки плиты крылья ящика оборачиваются вокруг верхней части плиты, поддерживаются плоской лентой (деревянной доской на подставках) и приклеиваются плиточным клеем. Заслонки снимаются по окончании приготовления пищи в сауне. Подробнее о том, как сделать облицовку для банной плиты, используя, например, листовой металл, смотрите на видео:

Видео: футеровка двухколпаковой печи

Клей вместо раствора

Футеровка большого очага печи устанавливается с помощью раствора или сухого кирпича — другие варианты слишком дороги для такого объема работ. Но бытовые или небольшие технологические непромышленные печи лучше футеровать печными клеями — они более подвижны (жидкие), что позволяет исправлять дефекты кладки на лету и дает возможность получить более прочный предельно тонкий шов.

В продаже имеется множество типов печных клеев. Для футеровки печей из цветных металлов и стали выбирайте клей на основе алюмосиликата с пределом теплостойкости не менее 1 300 градусов. На практике хорошо зарекомендовали себя немецкий ScannMix и российский К-170: они химически нейтральны до предела термостойкости, не выделяют железа и азота. ScannMix сильнее приклеивает вермикулитовую облицовку к стали и чугуну; К-170 не хуже в других случаях.

Порядок производства работ

Кирпичная кладка печи обычно выполняется в последовательности, соответствующей конструкции печи. Основная изоляция строится вместе с плитой, например, в видео по строительству компактной 2-секционной плиты (3,5×3,5 кирпича) с варочной панелью:

Видео: подробная кладка и футеровка кирпичной печи

Не рекомендуется проектировать огнеупорность кирпичной печи без тщательных расчетов: разница в ТКР между конструкцией и огнеупором может привести к взаимному разрушению. Однако если такая необходимость возникает, необходимо соблюдать определенные правила. Главное правило заключается в том, что футеровка, конструкция печи и/или металлический оклад не должны соприкасаться ни в одной точке. Везде требуется расширительный зазор 6-12 мм; проще всего его обеспечить с помощью прокладок из термостойкого картона, см. выше.

Собственно очаг с футеровкой может быть любой сложной конструкции, см. поз. 1 на рис. 1 на рис. Но это должен быть плавающий очаг без механического соединения с плитой, п. 2. 2. Если в печи несколько очагов, они должны быть облицованы отдельно. 3. перемычки из огнеупорной глины между отдельными очагами могут стать очагом высоких тепловых напряжений, которые могут привести к разрушению всей печи.

Как правильно и неправильно строить футеровку топки

По этой же причине совершенно недопустимо выпускать из футеровки «усы» или подобные уловители, п. 4, а также делать противоположные стенки разной толщины, п. 5. Печь с неодинаковой толщиной футеровки допустима, если ее стенки одинаковой толщины расположены симметрично относительно теплового очага печи (который в печах нормальной конфигурации расположен на их продольной оси симметрии).

Далее, кирпичи следует укладывать широкими сторонами внутрь печи и к стенкам печи. Лучше устанавливать кирпичи вертикально: чем меньше горизонтальных швов на высоте печи, тем прочнее и долговечнее будет облицовка. Последнее правило заключается в том, что кирпичные швы облицовки должны быть как можно тоньше. Для футеровки промышленных плит толщина горизонтальных швов составляет не более 1,5 мм; толщина вертикальных швов — до 0,5 мм. Этих же стандартов крайне желательно придерживаться и домашним плитам, домашний производитель может соответствовать им только с помощью кулинарного клея.

Ремонтная футеровка

Футеровка топки существующей плиты огнеупорным кирпичом

Если очаг не выглядит слишком поврежденным (незначительные трещины, неровности или небольшие сквозные трещины), то лучшим способом его обновления будет использование вышеуказанных методов заполнения. Здесь действует правило, что клей везде одинаковый. Не закрывайте дефекты частично одним клеем, а частично другим! После устранения дефектов внутреннюю часть очага покрывают слоем того же клея толщиной 1-2 мм, тщательно разглаживая его гладким шпателем. Если очаг более поврежден, его следует покрыть шамотной глиной (см. фото справа), чтобы уменьшить тепловое напряжение в поврежденной части плиты. Свод плиты можно обновить только с помощью огнеупорного клея (см. выше), и часто он является нижней частью горячей плиты, что облегчает работу.

Футеровка доменной печи

Назначение огнеупорной футеровки (кладки) доменной печи состоит в том, чтобы уменьшить потери тепла и защитить мантию от высоких температур и от контакта с жидким металлом и шлаком. Слоистые пористые материалы и изделия на их основе, такие как вермикулит, используются в составе огнезащитных покрытий. Этот материал огнеупорен, обладает высокой термической и огнестойкостью, химически инертен и имеет высокие изоляционные свойства (т.е. минимальную электропроводность).

Применяемые огнеупоры

Высококачественный шамотный (доменный) кирпич, высокоглиноземистый кирпич, карбоновые блоки и иногда кирпич из карбида кремния используются для футеровки доменной печи. Основными компонентами огнеупорной глины являются SiO2 и Al2O3. Стандарт предусматривает три марки огнеупорных кирпичей с минимальным содержанием Al2O3 43, 41 и 39% соответственно; они отличаются повышенной плотностью и прочностью, высокой огнеупорностью (> 1750 °C) и низким содержанием Fe2O3 (<1,5%). Кирпичи с более высоким содержанием Al2O3 используются для нижней части, а кирпичи с более низким содержанием - для верхней части. Кроме того, для кладочных печей объемом 1033 м2 стандарт предусматривает более низкое (* 37%) содержание Al2O3, более низкую огнеупорность (> 1730 °С), прочность и плотность. Кирпичи выпускаются длиной 230 мм (обычный) и 345 мм (полуторный). Использование кирпичей разной длины обеспечивает хорошее сцепление швов кладки. Высокоглиноземистые муллитовые кирпичи, используемые в кладке, содержат >63 % Al2O3 с огнестойкостью >1800 °C. Кирпичи из карбида кремния содержат > 72 % SiC и > 7 % азота и отличаются от огнеупоров на основе Al2O3 и SiO2 значительно более высокой прочностью и теплопроводностью. Угольные блоки производятся из кокса и сгоревшего антрацита с добавлением небольшого количества угольной золы в качестве связующего вещества. Блоки имеют длину до 3-4 м и прямоугольное сечение 400×400 и 550×550 мм. Эти блоки в сочетании с высокоглиноземистыми кирпичами больших размеров (400 × 200 × 100 мм) используются для кирпичной кладки самой нижней части печи — очага. Швы между огнеупорными кирпичами заполняются раствором, изготовленным из раствора, соответствующего классу кирпича. Раствор — это порошок, состоящий из молотого шамота и огнеупорной глины. Для ответственных видов раствора используются растворы с добавлением небольшого количества поверхностно-активных веществ и клеящих веществ (сода, сульфитная барда), что позволяет готовить растворы с меньшим содержанием влаги при одновременном повышении их пластичности. Угольная паста, состоящая из кокса и смоляной смолы, используется для заполнения швов между угольными блоками. Зазор между блоками допускается не более 0,5 мм для вертикальных швов и не более 1,5 мм для горизонтальных швов.

Лещадь

Ранние доменные печи строились с использованием высококачественного огнеупорного кирпича. Увеличение объема печей и интенсификация плавки привели к быстрому ухудшению качества таких кирпичей. Поэтому сегодня печи изготавливаются либо из полнотелого углеродистого кирпича, либо из комбинированных углеродистых и высокоглиноземистых огнеупоров. Использование углеродистых огнеупоров обусловлено тем, что их высокая теплопроводность ограничивает перегрев и последующее разрушение стены из черепицы. Нижняя и внешняя часть (стакан) комбинированного выравнивателя изготовлены из углеродистых блоков, а внутренняя средняя часть — из высокоглиноземистых муллитовых изделий, содержащих более 65% Al2O3. Высота очага составляет примерно 5,6 м, что необходимо, так как в течение месяцев работы печи кладка разрушается жидким железом и в очаге образуется полость, заполненная жидким железом, которая может достигать фундамента печи. Для уменьшения износа галереи в современных печах предусмотрено воздушное охлаждение дна галереи. Между дном галереи и фундаментом установлены чугунные плиты толщиной 180 мм; плиты заполнены стальными трубами диаметром 140 мм, в которые вентилятор подает охлаждающий воздух. Наружная часть стены охлаждается чиллерами, изготовленными из гладких пластин.

Горн

Футеровка печи до уровня туджера выполнена из углеродистых блоков, а в туджере и железном и шлаковом затворах из огнеупорных глиняных кирпичей (> 42 % Al2O3), поскольку углерод здесь может окисляться кислородом дутья, углекислым газом (СO2), а также водяным паром из огнеупорных масс. В случае безводной заготовительной массы зона железной заготовки состоит из углеродистых блоков. Угольные блоки защищены одним рядом огнеупорных кирпичей для предотвращения окисления угольных блоков во время работы доменной печи. Дно печи футеруется кирпичом толщиной до 1 600 мм. Стенка печи охлаждается снаружи с помощью гладких пластинчатых охладителей. Плечи. Задние заплечики обычно выполняются из однорядных огнеупорных кирпичей (толщиной 230 или 345 мм) из огнеупорной глины (> 42 % Al2O3), которые соединяются с периферийными пластинчатыми охладителями с помощью литых кирпичей. Иногда вместо шамота используются кирпичи из карбида кремния. Кирпичи быстро изнашиваются и заменяются слоем гарриги (затвердевший шлак и мелкие кусочки сырья) на поверхности холодильника.

Шахта и распар

Кладка расширенной и охлаждаемой части шахты (~2/3 ее высоты от забоя) выполнена из огнеупорной глины (41-42 % Al2O3) или кирпича из карбида кремния, а кладка неохлаждаемой верхней части шахты — из огнеупорной глины с содержанием Al2O3>39 %. Кирпичи укладываются двух- или трехрядными связями. Кладка пазовых шахт может быть толстостенной, среднестенной или тонкостенной. В предыдущие годы обычно применялась толстостенная кладка (толщина верха шахты 800-900 мм и до 1300 мм в зоне рашпиля) с горизонтальными холодильниками, утопленными в кладку и служащими ее опорой. Однако из-за расстояния между станинами охладители охлаждают кожух плохо, и по мере износа футеровки возникает локальный перегрев, вызывающий тепловую деформацию и возможность образования трещин. Кроме того, вырезы в корпусе для размещения горизонтальных охладителей снижают его прочность и делают корпус менее герметичным. По этой причине в последние годы изготавливаются тонко- и среднестенные валы. Тонкостенная шахта (и пар) имеет толщину 230-345 мм в охлаждаемой части и 575-690 мм в неохлаждаемой верхней части, охлаждение обеспечивается вертикальными ребристыми охладителями, а некоторые охладители имеют горизонтальные выступы, которые поддерживают кладку и помогают удерживать горшок на месте. Средняя шахта имеет толщину кладки от 575 мм до 900 мм в охлаждаемой секции и 700 мм в неохлаждаемой секции; охлаждение представляет собой комбинацию вертикальных ребристых охладителей, соединенных с горизонтальными или вертикальными ребристыми охладителями с горизонтальными уступами. В разрушенной и охлажденной части шахты по мере износа кирпичей образуется дубильный слой. Для уменьшения давления, расширяющегося при нагреве кладки на кожух печи, и предотвращения ее разрыва между огнеупорной футеровкой и вертикальными холодильниками по всей высоте печи (кроме отбойника) предусматривается пространство 70-200 мм, которое заполняется асбестовой огнеупорной глиной или пластичной углеродистой массой.

Колошник

Собственно футеровка колосниковой решетки состоит из одного ряда огнеупорных кирпичей, уложенных впритык к раме. «Щит печи» располагается за стеной и смягчает удар кусков шихты, падающих сверху в процессе загрузки. Наиболее распространенный тип состоит из стальных сегментов — литых полых коробов, заполненных огнеупорным кирпичом. Сегменты расположены в несколько круговых рядов по высоте решетки; смежные по окружности сегменты соединены болтами. Вся решетчатая крышка крепится к корпусу с помощью нескольких подвесок, в каждой из которых сегменты крепятся к вертикальной пластине, соединенной с дужкой, которая свободно подвешена на штифте, вставленном в отверстие кронштейна; последний привинчен к корпусу. Эта подвеска позволяет всем сегментам двигаться вверх в случае вертикального роста стены остекления в результате ее нагрева.

Облицовка также используется при монтажных работах в местах пересечения подземных коммуникаций. Пример: Предусмотренные проектом трубные изделия с внешней изоляцией заворачиваются в стальные листы и проталкиваются под существующим подземным трубопроводом. Этот способ облицовки выполняет защитную функцию от механических повреждений при продольных и поперечных перемещениях.

Мелкий ремонт

Если дым выходит через щель, это очень опасно для жильцов.

Даже незначительные дефекты требуют определенной подготовки. Расходные материалы приобретаются в соответствии с планом работ, проверяется наличие необходимых инструментов и запасных частей. Рекомендуется провести общий осмотр для выявления других неисправностей. Вы должны ознакомиться с методами мелкого ремонта кирпичной печи своими руками, а также с методами выявления дефектов.

Заделка трещин

Нарушения герметичности сопровождаются ощутимым ухудшением атмосферы в помещении, характерными следами копоти. Эти проблемы могут быть устранены следующим образом

очистить поврежденный участок, удалить плохо соединенные осколки штукатурки, углубить трещины на 1,5-2 см;
составить рабочую смесь в пропорциях (в частях): песок (10), цемент (1), глина (3);
смочить трещину водой, затереть приготовленным раствором;
Выровняйте поверхность.

Чтобы точно определить место повреждения, предварительно разогрейте печь. Если необходимо обновить отделку, заранее подготовьте соответствующие материалы (инструменты).

Замена подового кирпича

Красный кирпич внутри печи — это технологическое нарушение, его необходимо заменить.

Полностью удалите поврежденный элемент, удалите старый раствор по периметру отверстия. Выберите подходящие кирпичи, проверьте размеры и наличие достаточных зазоров для правильной установки. Для монтажа используется жидкий раствор. Она должна быть приготовлена таким же образом, как и исходная смесь, использованная для изготовления плиты.

Замена отдельных кирпичей

Состав кирпича и раствора должен соответствовать элементам всей конструкции. Одновременно проверяется устойчивость соседних элементов.

Замена колосниковой решётки

Со временем решетки прогорают, и их необходимо заменить на цельную решетку.

Отремонтируйте кладочную решетку своими руками, учитывая неравномерное расширение отдельных элементов при нагревании. Приобретенная решетка устанавливается с прорезями на концах. По периметру оставляют пространство 4-6 мм и заполняют его песком. Обеспечьте положение монтируемой детали и проверьте наклон, учитывая особенности конструкции.