7 Ремонт огнеупорной футеровки и тепловой изоляции подовых балок нагревательных печей

1. Общие положения

   1. В зависимости от срока службы, условий эксплуатации и степени износа огнеупорной футеровки ремонты нагревательных печей разделяют на капитальный ремонт и техническое обслуживание.

   2. Необходимость и периодичность проведения ремонтов определяет комиссия, в состав которой входят: зам. главного инженера по прокатному производству, начальник ЛПЦ-3000, начальник участка нагревательных печей и котлов-утилизаторов ЛПЦ-3000, начальник лаборатории огнеупоров и торкретирования, а также начальник лаборатории металлургической теплотехники ЦЛМК.

   3. В объем капитального ремонта входит:

• полная замена кладки подины, стен и свода;

• частичная замена металлоконструкций печи;

• ремонт и замена подовых балок, их изоляции;

• ревизия и ремонт запорной газовой арматуры, дымового клапана;

• ревизия и ремонт системы испарительного охлаждения;

• ревизия и ремонт систем КИП и А;

• полная очистка печи от окалины и мусора;

• замена крышек окон посада и выдачи;

• восстановление рейтеров подовых балок.

1. В объем технического обслуживания входит:

• частичная замена кладки стен и свода печи;

• уплотнение футеровки печи;

• полная замена изоляции подовых балок;

• ревизия и ремонт запорной газовой арматуры;

• ревизия и ремонт арматуры испарительного охлаждения;

• очистка печи от окалины и мусора;

• ревизия механизмов дымового клапана, ремонт дымового клапана;

• ревизия и ремонт системы КИПиА;

• замена крышек окна посада и выдачи.

• замена футеровки отдельных участков и замена отдельных горелочных камней;

• восстановление рейтеров подовых балок;

• замена крышек окон посада и выдачи.

1. Контроль качества кладки и разогрева печи осуществляют: нагревальщик 6-го разряда, мастер участка нагревательных печей.

1. Общие указания по кладке

   1. Кладку рабочего пространства печи согласно проекту выполняют из шамотных огнеупоров класса А.

   2. Горелочные амбразуры и рабочие окна в стенах печи выкладывают огнеупорными фасонными изделиями.

   3. Кладку стен рабочего пространства и свода производят по второй категории, со швом толщиной не более 2 мм. Кладку изоляционного слоя стен производят по третьей категории, со швом толщиной до 3 мм.

   4. Толщину швов в кладке проверяют при помощи щупов шириной 15 мм и толщиной равной толщине проверяемого шва. Швы считаются нормальными, если соответствующий щуп не проходит в шов глубже 20 мм.

   5. Кладку производят с обязательной перевязкой швов.

   6. Все швы огнеупорной кладки как внутренние, так и наружные должны быть заполнены раствором.

   7. Для предохранения кладки от разрушения при ее расширении выполняют температурные швы. Размещение, количество, конструкция и размеры температурных швов определяют при проектировании печи и указывают на чертежах. Для шамотной кладки размер температурного шва составляет 5-6 мм на один погонный метр кладки.

   8. Температурные швы заполняют выгорающими прокладками (фанерными, толевыми и т.п.) или оставляют открытыми, тщательно очищенными от раствора.

   9. Температурные швы не должны ослаблять прочность кладки. При выполнении кладки в несколько слоев температурные швы выполняют со смещением по длине и толщине кладки, чтобы не было сквозной щели через всю кладку. В теплоизоляционном слое температурные швы не выполняют.

   10. Верх стен должен заканчиваться на 40-50 мм ниже проектной отметки для обеспечения температурного роста кладки. Оставшийся зазор между кладкой стены и свода заполняют теплоизоляционным материалом марки МКРР-130 (ГОСТ 23619) и обмазывают раствором мертеля.

   11. Футеровку нагревательной печи выполняют в соответствии с чертежами со строгим соблюдением размеров.

   12. Отклонение стен от вертикали не должно превышать 5 мм на каждый метр высоты и 20 мм на всю высоту стены.

   13. Вертикальность кладки проверяют с помощью отвеса, а горизонтальность – с помощью шнура или шаблона.

   14. Неровности стен на внутренней поверхности кладки (впадины и выпуклости) не должны превышать 10 мм.

   15. Все материалы, применяемые при кладке нагревательных печей, должны отвечать требованиям действующих стандартов.

2. Общие указания по приготовлению растворов

   1. Шамотный и высокоглиноземистый мертель затворяют водой. Для приготовления раствора в растворомешалку заливают воду, затем засыпают необходимое количество мертеля для получения заданной консистенции раствора. Перемешивание продолжают в течение 5-6 минут до получения однородной массы. Расход мертеля составляет 10 % от объема кладки и определяется расчетным путем в зависимости от указанного в спецификации расхода огнеупоров на кладку.

   2. Для приготовления раствора для кладки футеровки нагревательных печей используют мертель марки МШ-36, который затворяют водой. Влажность готового раствора 25-30 %.

3. Тепловая изоляция подовых балок, в зависимости от имеющихся материалов, может быть выполнена одним из двух способов: огнеупорными бетонами методом виброформования или огнеупорной массой методом обмазки.

4. Тепловая изоляция подовых балок огнеупорными бетонами методом виброформования.

   1. Для изготовления теплоизоляции используют огнеупорные материалы со следующими характеристиками:

а) для изоляции подовых балок – керамическое волокно алюмосиликатного состава (Al₂O₃ – 40-50 %, SiO₂ – 50-60 %), плотностью не более 130 кг/м³, с температурой применения не менее 1250 °С, прочностью при растяжении не менее 75 кПа;

б) для рабочего слоя – плотный, огнеупорный бетон марки Calde Cast M 28D HR или аналогичные огнеупорные бетоны типа LCC (низкоцементный бетон) и MCC (среднецементный бетон) алюмосиликатного состава (Al₂O₃ – 40-60 %, SiO₂ – 35-50%);

в) для выполнения температурных швов между участками наливной бетонной футеровки – керамическое волокно, содержащее оксид циркония (Al₂O₃ – 28-32 %, SiO₂ – 50-60%, ZrO₂ – 14-18%), плотностью не более 130 кг/м³, с температурой применения не менее 1400 °С, прочностью при растяжении не менее 75 кПа.

2. Подовые балки очищают от остатков отработанной теплоизоляции, зачищают участки поверхности балок под приварку анкеров.

3. Для крепления теплоизоляции используют стальные анкера диаметром 6-8 мм, изготовленные из жаростойкой стали марки 20Х25Н20С2 или 20Х23Н18 или аналогичной, длиной, равной ¾ толщины слоя теплоизоляции. Форму анкера разрабатывает фирма-поставщик под предлагаемую марку бетона.

Анкера приваривают на зачищенные участки поверхности балок шагом 100-120 мм в шахматном порядке и смазывают их поверхность мастикой на битумной основе или отработанным маслом.

4. На приваренные анкера продевают изоляционное керамическое волокно. Толщина изоляционного слоя составляет: для горизонтальных балок диаметром 168 мм – 10 мм в рабочем состоянии; вертикальных подвижных балок диаметром 159 мм – 30 мм, вертикальных неподвижных балок диаметром 133 мм – 20 мм. Изоляционный слой покрывают полиэтиленом и обвязывают вязальной проволокой.

5. Заливку огнеупорного бетона производят в металлическую опалубку, которую перед монтажом смазывают отработанным маслом, а затем фиксируют на балках.

6. Монтаж опалубки и заливку в нее бетонной массы производят в следующем порядке. Вначале выполняют наливную футеровку первого яруса вертикальных балок, затем – второго яруса. После этого выполняют наливную теплоизоляцию горизонтальных балок: вначале горизонтальных участков, прилегающих к тройникам, затем тройников и, в последнюю очередь, – средней части балки. Между участками (ярусами) наливной футеровки прокладывают температурные швы, для чего вырезают из керамического волокна по шаблону кольца. Толщина слоя бетона: горизонтальные балки – 40 мм, вертикальные (подвижные и неподвижные) – 50 мм.

7. Приготовление бетонной массы производят в бетоносмесителе по технологии фирмы-производителя поставленного бетона. Для уплотнения бетонной массы применяют вибраторы. Время для распалубки бетона определяют по мере схватывания бетона.

8. Сушку и разогрев теплоизоляции подовых балок производят по графику, рекомендованному фирмой-производителем для данной марки огнеупорного бетона.

9. Износ теплоизоляции и необходимость ее ремонта или замены определяют визуально. Для ремонта используют ремонтный бетон того же типа (или его аналог), что и плотный огнеупорный бетон, из которого выполнена теплоизоляция подовых балок.

1. Тепловая изоляция подовых балок огнеупорной массой методом обмазки.

   1. Подовые балки очищают от остатков отработанной изоляции и обвязывают их сеткой «рабица» с ячейкой 25 мм × 25 мм.

   2. Теплоизоляцию выполняют огнеупорной массой, изготовленной из огнеупорной смеси затворенной водой. Соотношение компонентов для изготовления одного замеса огнеупорной смеси приведено ниже:

      	кг (количество мерных емкостей)	%
      - мертель марки ММК-72	46,5 (3)	29,3
      - шамотный порошок фракции 0-5 мм (крошка)	83,0 (5)	52,4
      - глиноземистый цемент марки ГЦ-40	29,0 (2)	18,3

   3. Изготовление огнеупорной массы производят в бетоносмесителе по следующей технологии. Засыпают в бетоносмеситель вышеперечисленные компоненты и перемешивают в течение 5 мин. Затем добавляют воду в количестве 25 ± 3 кг (2,5 мерные емкости) до получения влажности готовой смеси 15 %, массу перемешают в течение 5 мин, после чего высыпают в короб. Готовую массу необходимо выработать в течение 45 мин.

   4. Нанесение огнеупорной массы производят вручную, путем утапливания ее в ячейках сетки и прижатия к поверхности балок. Толщина слоя обмазки 40 – 50 мм. Сушку производят на воздухе не менее 72 часов.

2. Технология изготовления футеровки заслонок.

Футеровку заслонок выполняют огнеупорной массой, используемой для теплоизоляции подовых балок, уплотнение массы осуществляют с помощью трамбовок. Сушку футеровки производят на открытом воздухе в цехе.