книги из ГПНТБ / Бельский В.И. Кладка промышленных печей и дымовых труб

ют Из магнезиально-силикатных минералов (дунита', оливинита, серпентина) с добавкой до 20—25% обож­ женного магнезита. Форстеритовые изделия стойки про­ тив окислов железа и других реагентов основного харак­ тера и имеют высокую температуру начала деформации под нагрузкой. Изделия изготовляют как обжиговые, так и безобжиговые. Форстеритовые изделия применяют главным образом для кладки верхних рядов насадки ре­ генераторов мартеновских печей и подин нагреватель­ ных печей.

Доломитовые изделия. Водоустойчивый доломитовый кирпич изготовляют из дробленого водоустойчивого (не содержащего свободной извести) доломитового клинкера путем прессования слегка увлажненной массы с после­ дующими сушкой и обжигом. Кирпич содержит 45—50% СаО и 30% MgO. Дополнительная усадка при обжиге до 1700° С порядка 1,4%. Из водонеустойчивого (содержа­ щего свободную известь) доломита изделия готовят на связке из обезвоженной каменноугольной смолы. В про­ цессе обжига из смолы выделяются летучие вещества и изделия спекаются.

Бадделеито-корундовые (бакоровые) изделия (МРТУ

14-06-13—62) типа бакор-20 и бакор-33 изготовляют из технического глинозема и цирконийсодержащих матери­ алов путем электроплавки шихты с последующей отлив­ кой расплава в формы. Содержание глинозема в издели­ ях типа бакор-20 должно быть не менее 58% и бакор-33 (Армения) — не менее 48%; содержание двуокиси цир­ кония соответственно не менее 17,5 и 31%.

Бакоровые изделия выпускают I и II сорта в зависи­ мости от объемной массы и наружного вида. Бакоровые изделия обладают высокой стеклоустойчивостью и бла­ годаря большой объемной массе не всплывают в ванне стекловаренных печей, в связи с чем являются незамени­ мым материалом для кладки ванн стекловаренных печей.

Бакоровые изделия выпускают в виде брусьев для кладки стен бассейна (окружки) марки А-1 и Б-1 разме­ ром 600X300X250 мм и А-2, Б-2 размером 600Х400Х

Х25 мм и плиток для облицовки дна ванных стеклова­ ренных печей, а также фасонных изделий (для влетов горелок и т. п.). Бакоровые брусья при температурах 800—1100° С особенно чувствительны к образованию тре­ щин, нагрев их в этом интервале температур должен

52

производиться при замедленном режиме. Объемная масса бакоровых изделий 3000—3250 кг/м3.

Талько-магнезитовые изделия (ГОСТ 1517—42). Тальковый кирпич получают выпиливанием из горной породы, состоящей в основном из талька и магнезита с примесями в рассеянном виде хлорита и кальцита. Тальк хорошо сопротивляется действию окалины и же­ лезистых шлаков, образующихся в нагревательных пе­ чах при высоких температурах. В связи с этим его при­ меняют в основном для кладки подин нагревательных печей. Применять тальк в периодически действующих печах не следует, так как он обладает плохой термостой­ костью. Объемная масса талько-магнезитовых изделий

2800 кг/м3.

Углеродистые изделия (ЧМТУ 3556—53) разделяют на собственно углеродистые и карборундовые. Углероди­ стые (коксовые или графитовые) изделия изготовляют из измельченного кокса, графита или термоантрацита на смоляной связке с последующим обжигом под слоем уг­ леродистой засыпки без доступа воздуха. Они содержат 70—90% углерода.

Углеродистые изделия обладают высокой температу­ рой начала деформации .под нагрузкой, высокой термо­ стойкостью, тепло- и электропроводностью. Углероди­ стые изделия хорошо противостоят воздействию жидких шлаков и металлов, но боятся окислительной атмосфе­ ры— происходит выгорание углерода. Их применяют главным образом для кладки ванн для электролиза алю­ миния и магния и кладки лещади и горна доменных пе­ чей. Карборундовые огнеупоры изготовляют из карбо­ рунда (химическое соединение углерода и кварца S1C) на глинистой связке с последующим обжигом или из чи­ стого карборунда путем рекристаллизации его при высо­ ких температурах (порядка 2300° С). Карборундовые изделия, обладающие большой теплопроводностью, при­ меняют при строительстве муфельных печей и для изго­ товления рекуперативных трубок. Объемная масса угле­ родистых изделий 1600 кг/м3.

9. Теплоизоляционные материалы

Из теплоизоляционных материалов в строительстве печей наиболее часто применяют диатомитовый и пенодиатомитовый кирпич, минеральную вату и асбест.

53

Диатомитовый кирпич (ГОСТ 2694—67) изготовляют путем формовки и обжига из диатомитов или трепелов с добавками выгорающих примесей. Выпускается кир­ пич большого (250X123X65 мм) и малого (230X113Х Х65 мм) размеров, а также плиты размером 500Х250Х X I00 мм трех марок: 500, 600 и 700, соответствующих объемной массе изделий.

Пенодиатомитовый кирпич (ГОСТ 2694—67) получа­ ют путем последовательной сушки и обжига пластичной ячеистой массы, изготовленной из диатомита, воды и пе­ ны. Выпускается размером 250X123X65 мм, марок 350 и 400, соответствующих объемной массе изделий. Диато­ митовый и пенодиатомитовый кирпич можно применять при температуре до 900° С.

Минеральная вата (ГОСТ 4640—66) получается рас­ пылением при помощи сжатого воздуха или пара или центрифугированием расплавленного мергеля или до­ менных и топливного шлаков. Выпускается двух марок: 100 и 150, соответствующих объемной массе ваты под удельной нагрузкой 0,02 кгс/см2. Максимально допусти­ мая температура для минеральной ваты 600° С.

Асбестовые листовые материалы (ГОСТ 2850—58*)

10 мм и объемной массой 1000—1300 кг/м3 и асбовойло­ к а — толщиной от 5 до 50 мм и объемной массой 200—

шнура диаметром 2—25 мм и асбестового волокна объ­ емной массой 320—750 кг/м3. Максимальная температу­ ра применения асбеста 450° С.

В последние годы все шире начинают применять в ка­

150кг/м3; изделия из керамического волокна выпускают

собъемной массой 150—250 кг/м3.

Всвязи с малой объемной массой изделия из керами-, ческого волокна имеют малую теплопроводность —

0,07—0,13 Вт/(м-°С) [0,06—0,11 ккал/(м-ч-°С)].

54

для связывания между собой отдельных кирпичей. Такие растворы создают строительную прочность кладки и на­ зываются с т р о и т е л ь н ы м и ;

2) растворы, применяемые для кладки огнеупорных изделий. Эти растворы подвергаются действию высоких температур, расплавленных металлов и шлаков. К ним предъявляют те же требования, что и к огнеупорным из­ делиям,—-они должны быть огнеупорны, шлакоустойчи­ вы, газонепроницаемы и т. д. Такие растворы называют о г н е у п о р н ы м и .

Все растворы состоят из вяжущего материала, пре­ вращающегося после высыхания в твердую монолитную массу, и заполнителей, не обладающих вяжущими свой­ ствами и поэтому называемых и н е р т н ыми .

В строительных растворах в качестве вяжущих мате­ риалов применяют цемент, известь, глину.

Так как чисто цементный раствор непластичен, кир­ пич на нем трудно укладывать и при высыхании раствор дает трещины, то при кладке промышленных печей и дымовых труб применяют преимущественно сложные растворы: цементно-известковый, цементно-глиняный или бесцементный глиняно-песчаный.

В качестве заполнителя добавляют обычный песок с крупностью зерен не более 5 мм.

Цементно-глиняные или цементно-известковые раст­ воры применяют преимущественно в местах, подвержен­ ных действию влаги (подземные части печей, борова, су­ шила, стены и своды печей, расположенные под откры­ тым небом), а также там, где необходимы повышенная строительная прочность кладки (дымовые трубы, стены выше 4 м и т. п.). Во всех остальных случаях кладку ве­ дут на глиняно-песчаных растворах без добавки цемен­ та. Смешанные растворы (цементно-известковые, цемент­ но-глиняные) для кладки печей применяют обычно ма­

на сжатие в 28-дневном возрасте). Марка раствора по­ вышается с повышением содержания цемента или марки цемента. Глиняно-песчаный раствор составляют по объ­ ему из 1 части глины и 1—3 частей песка (в зависимости от жирности глины — чем жирнее глина, тем меньше ее идет на 1 м? раствора); на 1 м3 раствора расходуется около 150 л воды.

Для кладки из диатомитового кирпича применяют

§8

раствор состава (по объему): диатомитового порошка —

Для кислотоупорной кладки и кислотоупорной футе­ ровки дымовых труб применяют кислотоупорный раствор

(у = 1,35—1,38) — 30%.

Огнеупорные растворы должны иметь химический состав и огнеупорность, близкие к химическому составу и огнеупорности огнеупорных изделий, которые на них укладывают. Обычные огнеупорные растворы готовят преимущественно из мертелей, поставляемых огнеупор­ ной промышленностью, в которых вяжущим является ог­ неупорная глина.

Для лучшей удобоукладываемости мертели, как пра­ вило, выпускают пластифицированными — в их состав добавляют специальные вещества, придающие раствору пластичность.

Крупность помола порошков, идущих на приготов­ ление раствора, выбирают таким образом, чтобы вели­ чина зерен была меньше толщины шва в IV2 —2 раза. При наличии в порошках более крупных фракций порош­ ки необходимо просеять.

На 1 мъ мертеля добавляют в зависимости от требу­ емой консистенции раствора от 350 до 600 л воды. При отсутствии готовых мертелей раствор готовят из сухой молотой огнеупорной глины и порошка соответствующе­ го огнеупора.

Консистенцию огнеупорных растворов выбирают в за­ висимости от толщины шва и определяют глубиной по­ гружения в сантиметрах в раствор конуса СтройЦНИИЛ массой 100 г, изготовленного из латуни. Для швов тол­ щиной до 2 мм применяют раствор жидкой консистен­ ции (предел осадки конуса 6—4) см), до 3 мм — полугустой консистенции (осадка конуса 5—6 см) и до 5 мм — гусой консистенции (осадка конуса 3—5 см).

Помимо обычных огнеупорных растворов применяют так называемые воздушно-твердеющие растворы, где вяжущим является портландцемент, глиноземистый це­ мент или жидкое стекло.

Воздушно-твердеющие растворы имеют большую прочность и значительно меньшую газопроницаемость,

59

чем обычные огнеупорные растворы с глиной в качестве вяжущего.

Рецептура огнеупорных растворов приведена в

табл. 2 и 3.

При приготовлении растворов в растворосмеситель вначале подают воду, затем загружают заполнитель, вя-

Рнс. 26. Растворосмеситель емкостью 80 л конструкции Теплопроекта

а — Вид спереди; б — вид сбоку; / — барабан; 2 — смесительный вал; 3 — за­ твор; 4 — крышка; 5 — колесо; 6 — откидная ручка; 7 — электродвигатель с ре* дуктором

жущее и пластификатор (в огнеупорных растворах вя­ жущим и пластификатором является огнеупорная глина). Продолжительность перемешивания раствора с момен­ та окончания загрузки материалов в растворосмеситель должна быть для строительного раствора не менее 1 мин и огнеупорного не менее 3 мин. Во время загруз­ ки растворосмеситель должен работать.

При отсутствии молотой глины следует применять глиняное тесто или глиняное молоко. Последнее лучш.е всего готовить заранее в запасном растворосмесителе.

На рис. 26 показан передвижной растворосмеситель для приготовления огнеупорного раствора. Для умень­ шения пыления растворосмеситель герметизирован. Мер­ тель и вода загружаются в растворосмеситель опреде-

60

(ГОСТ 6137—61)

61