книги из ГПНТБ / Тордуа, Г. А. Машины и аппараты целлюлозного производства конспект лекций
.pdfперечень исправленных дефектен, обнаруженных в конструкции котла,
с приложенной |
актов подтверждающих |
эти исправления; акты приемки |
|
котла от заказчика; сертификаты на |
материалы котла, полученные |
||
от заказчика |
до начала работ; акты |
результатов выверки |
допущен |
ных зазоров при сОорке частей и узлов котла; акт инспектора котло надзора о результатах гидравлического испытания.
§ ІО. Газличные методы защиты корпуса варочных котлов N
В настоящее время в основном существуют два направления защиты варочных котлов:'европейский и американский способы футеровки.
Разница между ними при работе на кальциевом основании состо ит в следующем:
1. При европейском способе защита выполняется /особенно в скандинавских странах/ из двух или /редко) из трех слоев кисло тоупорных плиток. В рабочем слое иногда керамические плитки заме няются угольными.
Основное отличие этого способа то, что в качестве связующего материала применяются силикатные кислотоупорные замазки па жидком стекле, в качестве ускорителя твердения используется кремнефтори
стый натрий или |
свинцовый гнет, или их |
смеси. |
В последние |
годы при этом способе |
стали применять для расшив |
ки швов рабочего слоя плиток замазки на основе синтетических смол. Общая толщина защитного слоя около JOO-IIC мм, что обеспечивает ■мооки* процент использования полезного объема варочного котла (ом.нижеследующие рисунки).
2. При американском способе, распространенном на предприятиях США и Канады, защита состоит из одного или двух рядов керамических плиток, но между внутренним керамическим слоем и корпусом котла имеется слой цементно-шамотного бетона толщиной 50-75 мм. Общая толщина защиты колеблется от 150 до 200 мм, т.е. полезный объем котла при этом способе меньше,чем при европейском.
Гис.29. Состав и материалы шведской фирмы "Хогѳнас":
I. - стальной корпус; 2 -силикатная замазка; 3 - подслой
из силикатной замазки того же состава; Н - слой керамических К.У.
плиток |
150 |
X 150 X 20, рифле них со |
всех сторон; 5 - |
подслой под |
плитки |
из |
силикатной замазки того |
же состава; б - |
керамические |
плитки рабочего слоя 200 х 200 х 30 /50/,поверхность плитки глад-
кал и рифленая; 7 - швы заполнены силикатной |
замазкой; 8 - расшив |
ка швов органической замазкой типа хабенит Д |
на глубину 15 мм. |
Рис.30. Фирма та же: ') - |
слой керамической К.У. плитки |
200 X 200 X ЙО, рифленой со всех |
сторон; б- угольные плитки 200x200x40. |
Остальные обозначения такие, как |
на рис.29- |
- 5 t -
Рис.31. Состав и материал» финской фирмы "Сульфиттимуурауо"
I - стальной корпус; 2 - изолирующий слой из силикатной за мазки СМ; 3 - подслой из силикатной замазки СМ; 'і - керамическая плитка 200 х 200 х йО ; 5 - подслой мод изолирующую плитку - сили катная замазка типа К В ; б - угольные плитки ^00 х 200 х Ю ; 7-ьвн,заполненные силикатной замазкой ; 8 - расшивка швов керами ческой замазкой типа корросплит ~ Ф на глубину 15 мм,
Рис.32. Способ Стеббинса /Ста и Канада/:
I - стальной корпус; 2 - штукатурка стен портланд-цементно-
- 52 -
кварцевым раствором , толщиной 50-70 мм ; 3 - подслой такого не со
става; |
4 - |
К.У. керамические кирпичи |
S~=62,5 - 75 им. ; 5 - |
|
заполнение |
швов свинцово-глето-глицериновой |
эамаакой . Рекомендует |
||
ся для |
варочных клепаных котлов о |
4,5 |
м.. |
|
|
|
|
|
7 |
М ( т л ~ - Щ _ ___73
' ' 'Ѵ-7
___________/95-?0О
Рис.33. Способ Стеббинса /Оша и Канада/
I - стальной корпус; 2 портландцемептно-кварцевая штукатурка
толщиной 40t 50 мм; 3 - подслой такого |
хе состава 5 t 8 мм ; |
4 - керамические К.У. плитки толщиной |
50 м м ; 5 - штукатурка порт- |
ландиѳмѳнтнокварцевым раствором толщиной 2025 мм ; б - подслой того se состава раствора 5-7 мм ; 7 - керамические К.У. плитки толщиной 75 м м ; Б - заполнение швов- свинцово-глето-глицериновой замазкой.
Схема рекомендуется для клепаных котлов с диаметром более 4,5 мм или для сварных котлов меньшего диаметра.
Разница в способах футеровки обуславливается тем, что в США и Канаде предпочитают сравнительно толстые футеровки из-за нежела ния мириться с потерей рабочего времени па обстоятельный плановый ремонт футеровки котла в конце каждой недели. Кроме того, там считают, что силикатные замазки на оснсое жидкого стекла неприем
лемы для футеровки варочных котлов из-за высокой пористости и низ
кой водостойкости. В США предпочитают Оолее дорогие, но стойкие замазки, например, свинцово-глето-глицерииовые или фурановые, не считаясь с большими первоначальными затратами и надеясь уменьше нием затрат на простой и ремонт, оправдать эти затраты и даже потери какой-то части объема варочного котла. Американцы и канадцы считают преимуществом наличие толстого цементно-шамотного слоя, который, является в системе своеобразным буфером при нагревании всего комплекса - металлические стенки котла и обмуровки.
Нодуль упругости цементно-шамотного бетонного слоя и Футеровочной плитки достаточно близки друг к другу. Но коэффициенты теплового расширения их совершенно различны. Коэффициент теплового расшире ния цементного бетона близок к коэффициенту теплового расширения
стального корпуса |
котла, |
с* |
керам.плит. |
встали. |
Отсюда видно, что |
американо-канадская футеровка |
более уравновешена |
в тепловом отношении, чем тонкостенная европейская, где керамиче ская плитка укладывается почти непосредственно на стальной корпус котла.
Вариантом европейского способа является шведско-финский спо соб обмуровки с применением для рабочего слоя угольных плиток, вме сто керамических.
Рекомендуется при использовании угольных плиток в силикатных замазках в качестве ускорителя твердения применять не свинцовый
глет, а кремнефтористый |
натрий, в противном случае образуется |
||
гальваническая пара |
1^=0,76 і |
и коррозионное |
разъединение кор |
пуса котла. |
|
|
|
Выше указанные составы замазки |
используются |
при варке |
|
с кальциевым основанием. При парке с кислотой па кальциевом |
|||
основании в порах как керамических плиток, так |
и цементного |
||
раствора, швов и подслоя откладывается гипс. |
|
|
Переход на варку сульфитной целлюлозы с кислотой на раствори |
||
мых |
основаниях внес |
ряд коренных изменений в систему антикоррозий |
|
ной |
защиты корпусов |
варочных котлов. |
|
|
Оказалось, что |
старые виды |
футеровки варочных котлов не являют |
ся |
стойкими в новой |
агрессивной |
среде. |
Химическая природа коррозионных процессов в цементном камне оболочек и Е'>’в футеровки под действием кислот с растворимыми основаниями пока не выяснена.
Некоторые котлы со |
старой футеровкой проработаны на кислотах |
с аммониевый основанием |
нс более 18-20 месяцев. Г'атеы их приходи |
лось останавливать па перефуте ройку из-за потерь герметичности в защитных оболочках. Современная схема футеровки варочных котлов при работе с растворимыми основаниями, принятая в США и Канаде, состоит из следующих слоев:
I- стальной корпус;
С- портландцембнтно-квар- цевая штукатурка; 3 - подслой такого же со
става; гі - керамическая К-У. плитка со сплошным заполнением швов замаз кой фуранового типа ;
'j - непронипаеыый слой /мембрана/ на основе Фурановой замазки ; 6 - подслой из той же фурановой замазки; 7 - керамические К, У-
кирпичи на фурановой за мазке.
Рис.сч. Способ Стеббииоо (Ста и Канада )
Характерные особенности данного способа:
I. Отсутствие силикатных замазок на основе жидкого стекла и применение в слое, граничащем с металлом корпуса котла, портландце-, ментноі-кварцевого раствора. 2. Высокая прочность футеровки, при менение замазки на основе фурановых соединений. 3 ■. Наличие между двумя слоями плиток специального слоя фурановой замазки, который защищает керамические плитки внутреннего слоя от>у>эможноВ фильтра ции через поры керамики рабочего слоя непроницаемой перегородки - мембраны.
В ФРГ и ГДР разработаны защиты корпуса котла при раствори мых основаниях, которые дают хорошие результаты в эксплуатации.
Схема защиты впрочных котлов в СССР
В нашей стране применяется как европейский /шведский/ способ двухслойной футеровки термокислотными плитками марки ТК па андези товой замазке - P8tW>, так и способ "КУІЖЛ" /Советско-чеш ский или американо-канадский/ - 41$, с трехслойной футеровкой плитками около 1$.
Способ "'КУПКЛ" состоит в следующем.
Па внутренней поверхности корпуса котла соэдаетсл толстостен ная обмуровка цементно-шамотным бетоном /в опалубке/ и на бетонный слой устанавливаются керамические плитки на портландцементно-ша- мотном растворе.
Г-ИС.Г5.
Применяется в среде с кальциевым основанием
I - стальной корпус | а - уплотненный слой
нортландцементно-шпмот- ного бетона, укладывае мый на корпус котла толщиной І2О-І50 мм ; 3 - подслой из портланд
цементно-шамотно го раство ра S'=б-8 мм ;
л - рабочий слой керами ческих Г. У. плиток толщи ной ЛС-50 мм ; 5 - раздел ка шва между плитками свинцово-глетоглицерино- вой замазкой.
Установлено, что при бетоно-плиточном способе обмуровки котлов опти мальное отношение общей толщины футеровки к тол щине котельной стали равно шести /П/.
Известны случаи удовлетворительной работы футеровки при отношениях 7,5 и даке выше. Варочные котлы, защищенные по этому опособу, сох ранили свой цементно-шамотный слой в течении 30*40 лет. Состав
бетона, принятый в последнее |
время,следующий г |
|
|
||||
Портландцемент |
|
|
|
- |
58 ♦ |
60 |
|
Шамот |
|
|
|
- |
30 |
* |
35# |
Железная струнка |
|
|
- |
5 |
♦ |
8 # |
|
Количество воды |
от |
веса |
смеси |
- |
14 |
♦ |
15 $ |
Состав портландцементно-шамотного раствора для футеровки |
|||||||
плитками следующий: |
|
, |
|
|
|
|
|
Портландцемент |
|
|
- 66 % |
|
|
|
|
Шамот |
|
|
- 34 ^ /диаметр зерен I - 3 мм /. |
||||
Количество воды |
при |
затворении |
25 * 71 % |
от |
веса цемента. |
Недостаток бѳтона„КУПКА - высокая стоимость производства работ из-за необходимости сооружать дорогую разборную опалубку.
Длн бетона„КУПКА рекомендуется портландцемент марки 400 * 500 мм, или шлакопортландцемент такой же марки. Иногда оіпиоочно по слою бетона укладывают слой керамических плиток не на цементном раство ре, а на силикатных замазках с ускорителем твердения - кремнефто-
ристым натрием. При этом не учитывают |
то, что |
андезитовая замазка |
с кремнесториетын натром имеет кислую |
реакцию |
/PH около 2/, а |
свежеулоаѳнный бетон, наоборот, щелочную /PH = 10 - 12 /.
Поэтому силикатная замазка, уложенная по слою бетона иля по портландцементной штукатурке, постепенно отслаивается из-за разности
PH |
в зоне |
контакта. |
■ |
|
|
При |
необходимости укладывать по |
портландцементно-шаѵотяому |
|
бетону силикатную |
замазку с жидким стеклом следует в качестве ус |
|||
корителя |
твердения применять не .кремнефтористый натрий, а свинцо |
|||
вый |
глет, |
который |
создает в замазке |
слабощелочную среду. При этом |
в зоне контакта бетона с силикатной замазкой не будет разрушаться структура бетона.
Применение отечественных угольных плиток |
на ряде заводов дало |
в основном положительные результаты. Однако, |
отечественные уголь |
ные плитки обладают высокой пористостью, причем поры, в основном,' открытые, что способствует их высокой водопроницаемости. Даже в среде варочной кислоты о кальциевым основанием, загипсовывание пор и капиллров идет медленно.
Двухслойная футеровка варочных котлов угольными плитками без применения подслоя из керамических плиток не оправдала себя, она быстро деформировалась и разрушалась,так как угольные плитки и сталь ной корпус котла имеют весьма различные коэффициенты линейных рас
ширений.
При переводе заводов на работу с растворимыми основаниями оказалось, что старая футеровка, работающая благополучно при каль циевом основании, при переходе на растноримое,быстро теряла стой кость. Уже через некоторое время керамические плитки отставали от подслоя из цементного раствора. Сам раствор приобретал рыхлую сахарообразующуг структуру. В ряде случаев у варочных котлов обна руживались выходы кислоты наружу.
При работе на растворимых основаниях необходимо было перейти на применение замазок из органических смол.
Способ обмуровки согласно рис.56 разработан Калининградским управлением целлюлозно-бумажной промышленности.
I - стальной корпус котла I 2 - штукатур
ка стен портландцемеитношамотным раствором
|
Ä= 50-50 мм I |
|
||
|
3 - подслой на тон |
|||
|
же растворе |
<5=7-8мм) |
||
|
4 - керамические К. У. |
|||
|
плитки |
S’=40 ♦ 50 мм |
||
|
шва шириной б-Б мм, |
|||
|
расчищены и промазаны |
|||
|
замазкой |
фергаИит- |
I } |
|
|
5 - непроницаемый |
слой |
||
|
замазки |
фергами - |
1 |
|
|
толщиной |
3 - |
4 м м ; |
|
|
6 - подслой из К. У- |
|||
|
замазки |
фергамит- |
I |
|
Рис.36. |
толщиной 7 - 8 мм I |
|||
7 - рабочий |
слой К. У- |
|||
Калининградский способ защиты котлов |
керамических |
плиток |
ff=40 мм.
- 58 -
Примечание. В рабочем слое керамические плитки могут быть заменены угольными, причем прѳдпочитѳльнеѳ пропитанными уголь
ными плитками.
Рабочие составы замазки фѳргамит- I
для нанесения мембраны или для установки плиток
Наименование компонентов |
Для мембраны |
! Для уотановки |
|
|
|
1 |
ПЛИТОЙ |
|
весовые |
части |
|
|
|
Андезитовая мука углеграфитовый порошок или черная саха Меномар ФА Оензолоуліфокислота
|
100 |
3 |
- 10 |
3 - 5 |
|
я |
in со < |
6 - 9
■ 100. 3 - 10 3 - 5
24 - 30
6 - 9
в настоящее время разработаны методы перевода на деіогвуовях предприятиях старых варочных котлов о частично сохраннНйеМся фу теровкой на новые методы защиты с устройством непронйіі&ѳмой мем браны из замазок на основе фурановый смол.
Перевод старых котлов.
1 - стальной корпус котла; |
||
2 - |
уплотненный слой |
|
портландНементно-тамот- |
||
ноге |
бетона |
о=і20-І50мм; |
3 - подслой из портланд- |
||
цементро-шймртного раство |
||
ра |
о =g - |
8 и м ; |
4 - слой К. У керамиче |
||
ских п л и т о й |
f * 20; |
|
5 - |
слой Непроницаемой |
|
к.у. замазки фергамит - I |
||
£ «=3-4 MM j б - ПОД |
||
СЛОЙ |
из такой хе зама»- |
Рио.37.1ібр0вод старой обмуровки |
кв ферганит-І толщиной |
|
6-7 м м ; 7 - угольная |
||
|
||
- 59 - |
|