книги из ГПНТБ / Волгина, Ю. М. Теплотехническое оборудование стекольных заводов учебник

догревают до 1100—1150° С во вспомогательных печах (опечках), а затем вставляют в горшковую печь.

Несмотря «на все мероприятия, направленные на про­ дление срока службы печи, огнеупоры со временем на­ столько изнашиваются, что дальнейшая эксплуатация печи становится невозможной, и ее останавливают на

холодный ремонт.

При холодном (капитальном) ремонте стекловарен­ ных печей проводят следующие работы:

а) полностью или частично заменяют главный свод и подвесные динасовые стены;

б) заменяют верхний ряд брусьев бассейна по всему периметру, за исключением выработочной части или ка­ нала, второго ряда в зоне варки и осветления и третьего ряда в зоне варки;

в) заменяют влеты и разделительные языки первых трех пар горелок (крупные печи с поперечным направ­ лением пламени);

г) полностью или частично заменяют дно варочного бассейна;

д) заменяют насадки и ремонтируют стены и своды регенераторов;

е) ремонтируют газовые и воздушные каналы и ды­ моходы;

ж) ремонтируют обвязку печи, крепления, перевод­ ные клапаны, вентиляторы и все вспомогательное обо­ рудование.

Капитальный ремонт включает следующие этапы: 1) подготовительные работы; 2) остановку и разборку печи; 3) ремонтные работы (кладка печи); 4) выводку печи; 5) наварку стекломассы и пуск стеклоформующих машин.

Подготовка к капитальному ремонту начинается не позднее чем за месяц до остановки печи. К этому сроку на завод завозят все огнеупоры, необходимые для ре­ монта.

Элементы печи, подлежащие замене (горелки, своды, арки, мосты и т. п.) собирают предварительно насухо, причем брусья, из которых их складывают, нумеруют во избежание ошибок при кладке печи. К началу ремонта должны быть также изготовлены нестандартные огне­ упоры. Количество огнеупоров, необходимое для ремон­ та, зависит от конструкции печи, объема работ и может быть окончательно определено только после остановки

232

печи и тщательного осмотра ее изнутри. Но до остановки ванной печи, например для выработки листового стекла, заготавливают следующие стандартные огнеупоры:

донные брусья —• 50% всего количества, необходи­ мого для кладки дна;

шамотные стеновые брусья — для всех рядов отапли­ ваемой части бассейна, двух рядов студочной части и од­ ного ряда канала и подмашинных камер;

высокоогнеупорные брусья — 120% количества, необ­ ходимого для всей печи;

динас — комплект для горелок и влетов, всех стен обогреваемой части печи и 50% количества, необходи­ мого для студочной части.

Кроме того, подготавливают полный запас огнеупоров для насадок регенераторов. Запас нестандартных огне­ упоров должен составлять не менее 150% потребного ко­ личества. К нестандартным огнеупорным элементам, изготовляемым самим заводом, относятся мосты, крон­ штейны, стеновые брусья специальных размеров, реку­ перативные элементы и т. п.

Во время подготовительного периода монтируют вре­ менные сооружения, необходимые для проведения холо­

транспортеры и растворонасосы). Вокруг печи на уровне горелок устанавливают временный монорельс с тельфе­ рами. Для удобства транспортирования огнеупоров к пе­ чи. монорельс должен выходить за пределы помещения цеха.

Остановка печи проводится в установленный планом срок. При остановке ванной печи на холодный ремонт стекломассу выпускают из бассейна через трапецеидаль­ ное в плане отверстие в стеновом брусе по лотку из огне­ упорного кирпича. За 8—10 ч до выпуска стекломассы прекращают загрузку шихты и выработку, удаляют из печи все плавающие в стекломассе тела — заградитель­ ные лодки, лодочки машинного канала и другие элемен­ ты. Перед спуском температуру стекломассы повышают до 1450—1500° С, чтобы удалить стекломассу из печи в возможно короткий срок.

Спускают стекломассу в специальный сборник (яму), находящийся вне здания цеха или же в подвальном эта­ же, который выкладывают из высококачественного огне­ упорного кирпича на хорошем растворе. К сборнику

233

стекломассы подводят воду. Емкость сборника должна соответствовать количеству стекломассы, находящейся в печи. Перед спуском стекломассы на дно сборника для предотвращения загрязнения стекломассы (эрклеза) на­ сыпают тонкий слой песка или шихты. Стекломасса в сборнике заливается водой для резкого охлаждения, что вызывает ее растрескивание и тем самым облегчает дробление затвердевшей стекломассы.

При сильном износе печи после спуска стекломассы прекращают обогрев печи, открывают окна пламенного пространства и поднимают дымовые шиберы. При малом износе для сохранения динасовой кладки студку печи ве­ дут осторожно в течение 2—4 суток. Во время студки периодически, через каждые 2—3 ч, затягивают тяги сво­ да печи. Подачу топлива в горелки постепенно уменьша­ ют и прекращают только через 10—12 ч после выпуска стекломассы при температуре в печи, равной 1000— 1100° С; шиберы дымовой трубы при этом закрывают. При снижении температуры в печи до 600—700° С от­ крывают окна и отверстие загрузочного кармана. При температуре в печи 350—400° С поднимают дымовые ши­ беры, а при 150—200° С начинают разбирать изношенные участки кладки. Окна машинного канала открывают при 500—550° С. Одновременно со студкой начинают разби­ рать те части кладки печи, которые, безусловно, необ­ ходимо заменять (первую и вторую пары горелок, насад­ ки регенераторов, верхние строения подмашинных камер и т. д.).

После разборки изношенных и разрушенных участков печи приступают к кладке, обращая особое внимание на тщательность выполнения работ, так как от этого зави­ сят срок службы печи и качество стекла.

§ 51. Кладка стекловаренных печей

Кладка новых стекловаренных печей, реконструкция существующих и капитальные ремонты производятся на основе технической документации и условий на произ­ водство работ.

Кладка должна быть монолитной, прочной и газоне­ проницаемой. Выполняют ее из огнеупорных нормальных кирпичей, брусьев, плит и теплоизоляционных кирпичей.

Огнеупорная кладка печей в зависимости от условий службы подразделяется на четыре категории: I, II, III —

234

соответственно с толщиной швов 1, 2, 3 мм; IV — с тол­ щиной швов более 3 мм (табл. 21). Консистенция (гу­ стота) раствора для кладки I и II категории жидкая, для III полугустая и для IV густая.

Т а б л и ц а 21. Толщина швов кладки отдельных элементов печи в мм

Категория кладки

»разделительные шамотные

Кладка из обыкновенного и диатомового кирпича вы­ полняется со швами толщиной до 5 мм, а при наружной облицовке такими кирпичами допускается толщина швов до 8 мм.

Назначаемая толщина швов кладки указывается на рабочих чертежах или в технических условиях.

Сооружение стекловаренных печей начинают с клад­ ки нижнего строения. В первую очередь возводят опорные столбы, чтобы предоставить фронт работ по монтажу ме­

235

таллических конструкций — продольных и поперечных балок и стоек (колонн) каркаса ванной печи. Одновре­ менно с кладкой опорных столбов ведут кладку регене­ раторов. Кладку дымовоздушных каналов между реге­ нераторами выполняют после окончания кладки опорных

столбов.

Борова и дымогазовоздушные каналы за пределами регенераторов (от дымовой трубы до регенераторов и с наружной стороны регенераторов) выкладывают одно­ временно с опорными столбами и регенераторами.

Кладка опорных столбов ведется из обыкновенного кирпича с толщиной шва не более 8 мм. Для обеспечения жесткости между столбами в них (на расстоянии 5—5,5 м) от основания закладывают в продольном и по­ перечном направлениях двутавровые балки, тщательно заделываемые кирпичной кладкой. Поверх кладки опор­ ных столбов для равномерной передачи нагрузки от верх­ него строения печи на поперечное сечение столба укла­ дывают на стальных прокладках чугунную или стальную плиту.

Для кладки наружных и разделительных стен газо­ вых и воздушных регенераторов используют шамотный

идинасовый кирпич, снаружи изолируемые диатомовым

икрасным кирпичом. Верхнюю часть стен регенераторов выкладывают из динасового кирпича. Кладка из обык­ новенного красного кирпича ведется на цементном рас­ творе с толщиной швов до 8 мм, а из шамотного и дина­ сового кирпича — соответственно на шамотном и дина­ совом растворах с толщиной швов до 3 мм. Толщина шва разделительной стены до 2 мм.

Поднасадочные арки, подверженные значительной на­ грузке, кладут каждую самостоятельно.-Кладка подна­ садочных арок выполняется из шамотного кирпича на шамотном растворе с толщиной швов до 1 мм и кладка сводов регенераторов из шамотного и динасового кирпи­

ч а — на соответствующем растворе с толщиной швов до

2 мм.

Насадка регенераторов выполняется из шамотного кирпича класса Б (нижняя часть) и класса А (верхняя

X 150X70 мм.

Насадку регенераторов выкладывают насухо с ис­ пользованием деревянных шаблонов. Между кирпичами

236

насадки и стеной регенератора оставляют зазор 20— 30 мм на расширение насадки при нагревании.

Чаши и рамы переводных клапанов устанавливают на слой асбеста толщиной 15—20 мм. Пустоты между ча­ шей и кладкой по всей окружности чаши тщательно уплотняют обмазкой. Обмазку наносят отдельными сло­ ями толщиной 25—30 мм, каждый из которых уплотня­ ют металлическими трамбовками.

Стены камеры рекуператоров выкладывают из ша­ мотного кирпича с наружной изоляцией из диатомового кирпича. Для уплотнения стены рекуперативных камер покрывают на всю высоту слоем уплотнительной об­ мазки.

Кладку рекуперативных керамических элементов про­ изводят на шамотно-бокситовом растворе с жидким стек­ лом, со швами между шлифованными торцами фасонных огнеупоров толщиной 1 мм. Другие швы кладки выпол­ няют толщиной до 4 мм.

Вертикальные стены горелок выкладывают из нор­ мального динасового кирпича с толщиной швов 2 мм, а своды из нормального и фасонного динаса с толщиной швов— 1 —1,5 мм. В боковых стенах вертикальных ка­ налов оставляют проемы, перекрываемые арками, через которые вставляют керамические шиберы. Снаружи сте­ ны вертикальных каналов изолируют шамотным легковесом и диатомовым кирпичом. Особенно тщательно с перевязкой швов (толщина до 1 мм) выкладывают промежуточные стены горелок. Влеты горелок при вы­ полнении из динасового фасонного огнеупора имеют швы толщиной до 1 мм, из циркониевоглиноземного (ба-

кор-33, бакор-41) — 3—5 мм.

К кладке рабочей камеры ванной печи приступают после окончания монтажа продольных и поперечных дон­ ных балок и стоек (колонн) каркаса в варочной и студочной частях печи.

Донные брусья укладывают таким образом, чтобы швы являлись продолжением один другого, а поперечные балки дна их не перекрывали (рис. 78). Это позволяет вести наблюдение за открытыми швами в период разо­ грева и эксплуатации печи. Донные шамотные брусья выкладывают насухо (впритир) с толщиной швов до 1 мм. Каждый донный брус в продольном направлении кладется на две стальные полосы, находящиеся на по­ перечных донных балках. При футеровке шамотного дна

237

плитками из плавленого огнеупора возможна кладка на­ сухо или. на растворе. Плитки укладывают таким обра­ зом, чтобы швы не совпадали со швами донных брусьев.

Дно студочной части печи должно быть выше дна ва­ рочной части на один или два ряда брусьев.

Первый продольный ряд брусьев студочной части для предотвращения всплывания их в стекломассе выклады­ вают из скошенных на клин брусьев в виде обратной арки. При переходе дна с одной отметки на другую дон­ ные брусья крайнего ряда должны заходить на ниже­ следующий ряд брусьев не менее чем на 500 мм.

Брусья стен бассейна выкладывают насухо с толщи­ ной швов до 1 мм. Горизонтальные швы кладки стен бас­ сейна должны составлять одну ровную сплошную линию, а вертикальные швы необходимо перевязывать. Литые брусья укладывают обычно литниковой стороной снару­ жи ванны. Основанием для кладки стен бассейна явля­ ются крайние брусья дна.

Первый, второй и третий ряды стен варочной и пер­ вый и второй ряды студочной части выкладывают из ба- кора-41 и бакора-45. Четвертый ряд в варочной части печи, от засыпочного кармана до 3-й или 4-й пары горе­ лок, выполняют из бакорового бруса или другого электроплавленого огнеупора, а далее до студочной части — из высокоглиноземистого или каолинового бруса. В сту-

238

дочной части третий ряд выкладывают из высокоглино­ земистых или каолиновых брусьев.

Наружная поверхность стеновых брусьев должна быть ровной и не иметь заметных выступов, чтобы пол­ ки уголков, укладываемых на всю длину каждого ряда

Рис. 79. Кладка подвесных стен и свода ванной печи

11 — к л а д к а подвесны х стен

(по две штуки в каждом ряду), плотно прилегали к брусьям с помощью болтов с резьбой, соединенных с основным каркасом печи.

Загрузочный карман выкладывают из электроплавленых брусьев и укрепляют уголками на болтах так же, как стены бассейна.

Подвесные стены пламенного пространства кладут из нормального и фасонного динаса вперевязку с толщиной швов не более 2 мм (рис. 79). Кладка подвесных стен начинается с кладки впритир на чугунные плиты-лафеты так называемого «зуба» — фасонного динасового кирпи­ ча, имеющего выступ, защищающий лафет от воздейст­ вия на него высоких температур. Параллельно с клад­ кой подвесных стен ведется и оформление влетов горе­ лок. Вертикальные швы подвесных стен необходимо

239

перевязывать. Температурные швы в подвесных стенах следует устраивать вразбежку шириной 10—15 мм меж­ ду парами горелок 1—2, 2—3, 3—4 и т. д.

Одновременно с подвесными стенами выкладывают арки загрузочного кармана, торцовой стены, а также ар­ ки и торцовые стены пережима на участке перехода ва­ рочной части печи к студочной. Кладка арки загрузоч­ ного кармана и пережима выполняется в виде прямой арки из специальных динасовых фасонных огнеупоров на растворе с толщиной швов до 1 мм.

Своды печей и каналов выкладывают из клинового п прямого кирпича с равномерным чередованием. Подъ­ ем свода составляет Vs пролета. Швы кладки свода должны быть направлены к центру (перпендикулярно) кривой, ограничивающей свод. Своды опираются на пя­ ты 2, которые в свою очередь должны плотно прилегать к подпятовым балкам 3, воспринимающим на себя распор свода (см. рис. 79). Пяты выкладывают из специ­ альных динасовых фасонных кирпичей по металлическим балкам (швеллер— уголок), уложенным на чугунные кронштейны, закрепленные на стойках каркаса бассей­ на печи. Выступы в пятах закрывают и предохраняют балки от воздействия высоких температур.

Главный свод ванной печи кладут отдельными сек­ циями длиной 3—8 м, между которыми оставляют спе­ циальные температурные швы размером 50—70 мм. Свод выкладывают предварительно насухо на опалубке, тщательно подбирая кирпичи. Затем ведется кладка сво­ да вперевязку пли кольцами из крупного динасового кирпича на жидком динасовом растворе с толщиной швов до 1 мм (рис. 80). При кладке свода вперевязку свод набирают из рядов кирпича, укладываемых вдоль линий пят и параллельно ей с перевязкой вертикальных поперечных швов (рис. 80, а). Такая кладка свода ведет­ ся одновременно от обеих пят к замку. Кладку свода можно выполнять и отдельными кольцами поперек печи без перевязки поперечных швов (рис. 80, б).

Кладка вперевязку более плотная и прочная и при выпадании отдельных кирпичей не разрушается, так как взамен выпавших кирпичей можно вставлять новые (кирпичи каждого ряда зажаты кирпичами двух сосед­ них рядов). При разрушении больших участков свода их восстановление затрудняется.

В кольцевых сводах выпадание одного кирпича вызы-

240

Рис. 81. Опалубка для кладки свода

/ — к л ад к а свода; 2 — за м к о ­ вый кирпич; 3 — доски о п а ­ лубки ; 4 — к р у ж а л а ; 5 — п ро­

Рис. 82. Перекрытие отверстий и проемов в стенах