6.3.3. Склепіння

Склепіння ДСП працює в ще гірших умовах, ніж стіни. Воно зазнає великі температурні "поштовхи" і напруги, більш інтенсивний хімічний вплив пічного пилу і газів, має значно меншу будівельну міцність і в силу цих причин є найменш довговічною частиною футерівки.

Знос основного склепіння відбувається здебільш в результаті зколювання цегли.

В найбільш важких умовах працює центральна, послаблена електродними отворами, частина склепіння. Середльоплавильна швидкість її зносу в два, а то і в три рази вища, ніж периферійних ділянок. Підвищений знос спостерігається також в передній (коливання температури) та задній (підвищена температура) частинах склепіння.

Зі збільшенням місткості печей з 5-10 до 20-30 т стійкість склепіння знижується з 200-150 плавок до 100, що зв'язано з ростом теплового навантаження, механічної напруги, коливань температури, хімічного впливу, зниженням будівельної міцності завдяки збільшенню прольоту, ускладненням сортаменту, технології і ростом тривалості плавки. Стійкість склепінь печей місткістю 20-30 т знаходиться практично на одному рівні (100 плавок без ремонту і до 140-150 - з проміжним ремонтом центральної частини).

Погіршення умов служби склепінь можна компенсувати:

1. збільшенням їхньої товщини;

2. підвищенням якості вогнетривів;

3. більш якісного набирання;

4. спрощенням сортаменту, технології;

5. скороченням тривалості плавки (в тому числі і за рахунок більш широкого застосування позапічної обробки).

Футерівка склепінь основних печей на вітчизняних заводах найбільш часто виконується з прямої і невеликої кількості клинових цеглин марки МХСП, рідше – ПШСП, і в окремих випадках - з динасової цегли.

Набирають склепіння на спеціальному шаблоні, що має опуклість відповідно кривизні (стрілі підйому) склепіння і "знаки" відповідно отворам для електродів, кисневої фурми і патрубку газовідсмоктувача.

Між кладкою склепіння і склепінним кільцем виконують теплову ізоляцію з азбесту на шамотному розчині. Кладку ведуть з використанням у ролі затворювача різноманітних мертелів (наприклад, ВЦЗ, розчину з тонкомолотого магнезитового порошку з глиною у співвідношенні 8:2 на рідкому склі), рідкіше - з прокладками з листового заліза.

Існують різноманітні схеми кладки склепіння (рисунок 3.3). Для малого тоннажу ДСП - кільцями з прямої і клинової цеглини, інколи для цього застосовують фасонну цеглу (трьохстороння клинова або п'ятигранна). Для печей середньої місткості - секторна і секторно-арочна схеми кладки.

Щоб полегшити проміжний ремонт і виключити небезпеку обвалення кладки склепіння при виході з ладу його центральної частини (яка руйнується в першу чергу) застосовується сегментно-арочна схема. Для великовантажних ДСП - схема кладки з центральною аркою і різноманітні секторно-арочні схеми.

При набиранні склепіння на кожні 2-3 м довжини ряду вкладається одна клинова "замкова" цеглина, яка виступає на 1/3 своєї довжини. Ці цеглини після закінчення кладки забивають.

Товщина склепіння футерівки відповідає довжині стандартної цеглини і звичайно складає

Місткість, т	12	25-50	100
скл, мм	230-300	380	380-460

Рис. 3.3. Схеми набирання склепінь дугових печей: а - секторно-арочна; б - сегментно-арочна; в – секторна

В сучасних ДСП склепіння спирається на кожух печі. Тому можна вважати, що його діаметр приблизно дорівнює діаметру верха кожуха, тобто:

Д_склД_к=d_пп+2₂+2К, м (6.19)

Стріла опуклості склепіння (h_стр) залежить від матеріалу і прольоту склепіння. З міркувань будівельної міцності рекомендується, м:

- для магнезитохромітового (хромомагнезитового) склепіння:

; (6.20)

• для динасового склепіння:

(6.21)