Стіни і склепіння печей

Стіни печей кладуться з вогнетривких цеглин або монтуються з блоків цегли, підготовлених зара-неї. Стандартні форма і розміри цегли дані на рис. 89, положення їх в кладці - на рис. 90.

Стіни і склепіння печей
В окремих-них випадках застосовують цеглу спеціальних форм і розмірів. Найбільш слабке місце вогнетривкої кладки - шви, тому їх слід робити можливо тонше. В за-лежно від товщини шва розрізняють наступні ка-Тегор кладки - особливо ретельна (1 мм), ретельна (2 мм), звичайна (3 мм), Бутова (5 мм). Шви заповнюються вогнетривкими розчинами (або мертеля-ми), причому густі розчини використовуються при бутових кладках, полугустой - при звичайних і рідкі - при тщательних.Так як призначення розчинів при кладці стін металургійних печей полягає тільки в ущільненні швів, а не в зв'язуванні кладки, то для забезпечення міцності і стійкості всього масиву скарб-ки необхідна перев'язка швів (рис. 91) і кріплення металевою арматурою. Поперечні вертикальні шви перев'язують зміщенням цегли верхнього ряду на 1/2 або 1/4 цегли по відношенню до нижнього. Пере-в'язка поздовжніх вертикальних швів досягається чере-нанням згідно висоті кладки точкових і ложкових ря-дів (див. Рис. 90).
Стіни і склепіння печей
Стіни в одну цеглину кладуть тільки точкових рядами. У кутах стін для отримання пра-вільной перев'язки застосовують неполномерние цегла, рівні за довжиною 3/4 і 1/2 цілого цегли.

Товщина стін визначається в основному тепловим розрахунком печі і її розмірами. При невеликій товщині стін втрати тепла будуть більше і будівельна міцність печі мала, однак при великій товщині сильно возра-стає їх вартість і маса кладки. Останнє особливо небажано для печей періодичної дії, ко-ли витрата тепла на розігрів печі визначається її масою.

Стіни і склепіння печей
Стіни нагрівальних печей робляться вертикальними, стіни плавильних печей - вертикальними тільки зовні, а всередині похилими з потовщенням в нижній частині (для збільшення міцності і терміну служби).

Лицьова сторона стіни, звернена до робочого про- мандрів, повинна викладатися тільки цілим кирпи-чом, так як шланеустойчівость цілої поверхні кир-Піча вище, ніж в зламі. Для захисту від дії йшла-ков золи і газів вогнетривкий матеріал покривають вогнетривкої обмазкой, яка не тільки збільшує термін служби кладки, а й надає їй більшу механи-чний міцність і газонепроникність. Іноді обмазку наносять і на зовнішню поверхню стін.

Для компенсації розширення стін при нагріванні в кладці роблять температурні шви. Середня сумарна величина температурних швів на 1 пог. м кладки долж-на бути для шамоту 5-6 мм, для динасу 10-12 мм, для магнезиту 8-10 мм. Щоб уникнути підсосу повітря і витоку газу температурні шви зазвичай заповнюються злегка зволоженою вогнетривкої масою.

Зазвичай кладку стін нагрівальних печей роблять з шамоту. Для плавильних печей, крім шамотного цегли, застосовують динасові, магнезитові і хромо-магнезитові.

У стінах печей завжди робляться отвори - робочі та оглядові вікна, отвори для пальників і форсунок і ін. Їх слід робити так, щоб не послабити кладку і не порушити герметичність. Для цього отвори вікон пе-рекриваются аркою або спеціальними брусами, а ме-металевого рами вікон і заслінки кріпляться до каркаса печі.

Склепіння металургійних печей виконують головним чином у вигляді арок - арки - або у вигляді го--різонтального перекриттів - плоскі підвісні склепіння. Арочний звід роблять у невеликих печей шириною не більше 4 м, так як під дією власної ваги і високої температури арочний звід дає великий ра-спор (горизонтальну складову зусилля на опору). Розпір тим більше, чим більш полога арка. При про-ектировании зазвичай задаються підйомом зводу, т. Е. Від-носінням стріли зводу до ширини печі, рівним 1 / 10-1 / 12.

Наближений розрахунок распора (Н / м довжини зводу) може бути виконаний за схемою, наведеною на рис. 92. У цьому випадку горизонтальний розпір (в холодній печі) Н = К cos (α / 2), але, так як K - Gg / 2sin (α / 2), де G - маса 1 м сво-да по довжині, то Н = Gg / 2 ctg (α / 2).

Стіни і склепіння печей

З підвищенням температури печі tп сила розпору Ht збільшується в порівнянні з розрахунковою, що може бути враховано відповідними коефіцієнтами (Ht = mH):

Товщина зводу залежить від довжини прольоту і темпера-тури печі. Для малих печей шириною до 1 м товщина кладки склепіння з теплоізоляцією 230-380 мм, для біль-ших печей товщиною не менше 3,5 м товщина кладки 450-500 мм.

Склепіння кладуть з клинового цегли або з комбі-нації клинового цегли з прямим. Кладку можна вести двома способами - окремими кільцями або впе-ревязку (рис. 93). При першому способі цеглини уклади-ються рядами поперек печі. Це дає можливість від-діловим кільцям розширюватися незалежно і дозволяє здійснювати більш швидкий ремонт склепіння. При другому способі всі цеглини зводу перев'язуються. Конструк-ція такого зводу міцніша, але ремонт її складніше.

Стіни і склепіння печей

Для кладки арочного склепіння зводиться опалубка, уста-встановлюються на поду. Опорні частини склепіння, його п'яти, спираються або безпосередньо на поздовжні стіни печі, або на швелери (подпятовие балки), покладено-ні на стіни. П'яти можуть бути підтесати з нормаль-ного цегли або викладені зі спеціального фасонно-го цегли. Кладка зводу повинна правильно, по радіу-су арки, примикати до п'ят. Застосування швелерів для опори зводу звільняє стіни від распорной навантаження, при цьому распорное зусилля передається на каркас печі. Крім того, застосування швелерів дозволяє запобігання-брехати випинання зводу при нагріванні печі, так як, відпускаючи болти каркаса в момент нагрівання, можна забез-печити склепіння можливість вільно розширюватися в по-перцевому напрямку. Опора зводу на швелери ис-користується головним чином в плавильних печах. Для забезпечення термічного розширення склепіння в поздовж-ном напрямку його викладають з окремих секцій довжиною 3-7,5 м з зазорами 40-60 мм між ними.

Іноді в конструкціях печей роблять знімний Ароче-ний звід з однієї або двох секцій. В цьому випадку п'яти зводу спираються на жорстку литу або зварену раму. Знімним сферичним склепінням перекриваються, напри-заходів, дугові печі для відновлення нікелю з закису. Така конструкція склепіння дозволяє швидко змінювати його в разі прогоряння. Для створення більшої герме-тичності іноді використовують пісочний затвор, всередину якого при опусканні зводу входять спеціальні ви-ступи, зроблені у п'ят.

Для нагрівальних і плавильних печей з шириною прольоту більше 4 м значне поширення напів-чилі плоскі підвісні склепіння. У підвісній зводі кир-Пічі або набрані з цегли, секції за допомогою сталевих анкерів і власників підвішуються до по-перцевим балок каркасу печі. Основні преимущест-ва підвісного зводу наступні:

  1. стіни печі не несутнагрузкі зводу;
  2. для влаштування зводу не потрібно опалубки;
  3. ремонт склепіння може бути здійснений без зупинки печі;
  4. ширина печі або величина прольоту може бути значною;
  5. для влаштування зводу не потрібно висококваліфікованих мулярів. Од-нако на пристрій підвісної зводу витрачається багато металу.

На рис. 94 показано пристрій плоского підвісного зводу з фасонних цеглин двох типів. Недоліком такого зводу є обра-тання щілин між кир-пічамі в результаті усадки матеріалу в процесі служ-би. Для герметизації зводу можуть бути використані вогнетривка обмазка і за-Сипко.

Стіни і склепіння печей

У плавильних печах для отримання більшої герме-тичності влаштовується когось бінірованний распорно-підвісний звід. У цьому слу-чаї звід набирається з підвісних блоків так, що вони утворюють арку. Чистячі-но зберігається розпір сприяє ущільненню швів між блоками. Блоки зібрані з окремих кир-пічей на сталевих пластинах (рис. 95).

Стіни і склепіння печей

Матеріалами для склепінь печей можуть служити ша-марнотрат, динас, магнезит, хромомагнезіт. Шамот застосовують тільки при температурі в печі не вище 1300 ° С, так як при більш високій температурі значно знижується його механічна міцність. Магнезит має малу термічну стійкість і високу теплопровідність, тому щоб уникнути розтріскування цегли від нерівномірного нагрівання і великих теплових втрат маг-незітовий звід зовні слід покривати теплоізоля-цією. При виборі матеріалу для зведення слід враховувати-вать не тільки температурний режим печі, але і хі-ний склад шлаку, а також пилу і золи (при примі-нении пилоподібного палива).

Схожі статті