На главную
На главную

ВСН 429-81 «Инструкция по проектированию футеровок промышленных печей из огнеупорных волокнистых материалов»

Инструкция предназначена для проектирования конструкций футеровок промышленных печей с использованием в качестве рабочего и изоляционного слоев футеровок изделий на основе огнеупорных волокнистых материалов.

Обозначение: ВСН 429-81
Название рус.: Инструкция по проектированию футеровок промышленных печей из огнеупорных волокнистых материалов
Статус: действующий (Вводится впервые)
Дата актуализации текста: 01.10.2008
Дата добавления в базу: 01.02.2009
Дата введения в действие: 01.07.1982
Разработан: ВНИПИ Теплопроект Минмонтажспецстроя СССР 143360, г. Апрелевка Московской обл.
Утвержден: Минмонтажспецстрой СССР (12.11.1981)
Опубликован: ЦБНТИ Минмонтажспецстроя СССР № 1982

МИНИСТЕРСТВО МОНТАЖНЫХ И СПЕЦИАЛЬНЫХ
СТРОИТЕЛЬНЫХ РАБОТ СССР

УТВЕРЖДАЮ

Заместительминистра

монтажных и специальных

строительных работ СССР

Солоденников Л.Д.

«12»ноября 1981 года

ИНСТРУКЦИЯ
ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ФУТЕРОВОК
ПРОМЫШЛЕННЫХ ПЕЧЕЙ
ИЗ ОГНЕУПОРНЫХ ВОЛОКНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ

ВСН429-81

ММСССССР

Центральное бюро
научно-технической информации

Москва - 1982

СОДЕРЖАНИЕ

Настоящаяинструкция разработана ВПИПИ Теплопроект Минмонтажспецстроя СССР на основанииэкспериментальных исследований, опыта проектирования, строительства иэксплуатации тепловых агрегатов с футеровками из волокнистых огнеупорныхматериалов.

При составлении инструкции использованыданные и проектные материалы ВНИПИ Теплопроект, Стальпроекта, Гипромеза,конструкторских бюро ПО «Ижорский завод» и «Горьковский автомобильный завод»,опыт строительства тепловых агрегатов с новыми конструкциями футеровок,накопленный трестом Союзтеплострой, результаты эксплуатации головных образцовпечей, а также паровых и водогрейных котлов на Челябинском металлургическомзаводе, Магнитогорском металлургическом комбинате, Московском металлургическомзаводе «Серп и Молот», ПО «Ижорский завод» и «Горьковский автомобильный завод»,Гурьевском нефтеперерабатывающем заводе и других предприятиях.

Инструкция разработана лабораториейкрупноблочных жаростойких конструкций ВНИПИ Теплопроект под руководством канд.техн. наук И.И.Шахова. Ответственный исполнительЮ.Г.Каленский. В составленииинструкции принимали участие С.П.Батурин,А.Ф.Шестаков, В.Г.Кутуков, Л.С.Шерстова.

Инструкция согласована с Госстроем СССР.

Замечания по содержаниюинструкции следует направлять по адресу: 143360, г.Апрелевка Московскойобл., ВНИПИ Теплопроект.

Министерство монтажных и специальных строительных работ СССР (Минмонтажспецстрой СССР)

Ведомственные строительные нормы

ВСН 429-81

 

ММСС СССР

Инструкция по проектированию футеровок промышленных печей из огнеупорных волокнистых материалов

Вводится впервые

 

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Настоящая инструкция предназначена дляпроектирования конструкций футеровок промышленных печей с использованием в качестверабочего и изоляционного слоев футеровок изделий на основе огнеупорныхволокнистых материалов. Области применения огнеупорных волокнистых материаловприведены в приложении 1.

1.2. Изделия на основе огнеупорныхволокнистых материалов следует применять после проведениятехнико-экономического анализа в тех случаях, когда достигается экономическийэффект благодаря:

экономии топлива в период эксплуатациипечей;

повышению производительности печей в результатесокращения цикла термообработки в печах периодического действия или увеличениярабочего пространства печи;

уменьшению трудозатрат при монтаже, а такжесокращению сроков строительства и ремонта, в первую очередь, вследствиеприменения панельных конструкций футеровок максимальной заводской готовности.

1.3. Конструкции тепловыхагрегатов с применением огнеупорных волокнистых материалов следуетпроектировать, как правило, сборными из крупноразмерных элементов и панелей свыполнением футеровки до монтажа печи. В отдельных случаях, в основном припроизводстве ремонтных работ, допускается применение конструкций,предусматривающих монтаж футеровки непосредственно в тепловом агрегате наготовом металлическом кожухе.

Внесены Всесоюзным научно-исследовательским и проектным институтом Теплопроект

Утверждены

Министерством монтажных и специальных строительных работ СССР

12 ноября 1981 г.

Срок введения

с 1 июля 1982 г.

1.4. Газоплотность промышленных печей с футеровкамииз огнеупорных волокнистых материалов обеспечивают стальным листом панелей иликожухом печи. Конструкции стыков сборных панелей, оформление отверстий длятермопар, гляделок и других технологических отверстий должны обеспечиватьгазоплотность печей (см. разделы 4, 5).

1.5. Металлоконструкции панелей тепловыхагрегатов с футеровкой из огнеупорных волокнистых материалов следует проектироватьв соответствии со СНиП II-В.3-72 «Стальные конструкции. Нормы проектирования».

1.6. Приваривать металлические элементыкреплений к кожуху печи следует, как правило, сварочными пистолетами.Металлические анкеры и детали креплений из жаростойкой стали приваривают кметаллическому основанию в соответствии с ОСТ 26-01-10-70.

1.7. Сушку футеровок, выполненных изизделий на основе огнеупорных волокнистых материалов, не производят. Скоростьразогрева этих футеровок не лимитируют. Сушку и разогрев футеровки тепловыхагрегатов, в которых наряду с футеровкой из огнеупорных волокнистых материаловприменена футеровка из. штучных огнеупорных изделий или огнеупорных бетонов,производят согласно указаниям, регламентирующим скорости сушки и разогревапечей из этих материалов. Сушку промышленных печей с монолитными футеровками наоснове огнеупорных волокнистых материалов (теплоизоляционные композиции) такжене производят. Однако в процессе первого разогрева теплового агрегата следуетустраивать площадки выдержки при температурах 150°C и 300°C не горячей поверхности футеровки(продолжительностью 4-8 каждая).

1.8. При применении футеровок и основеогнеупорных волокнистых материалов в тепловых агрегатах, работающих насернистых мазутах, должны быть приняты специальные меры с целью защитыметаллического кожуха и деталей креплений футеровки от коррозии.

2. МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ФУТЕРОВОК

2.1. Огнеупорные волокнистые материалы иизделия используют в качестве рабочего и теплоизоляционного слоев футеровок, невоспринимающих внешних нагрузок. Виды огнеупорных волокнистых материалов и ихосновные свойства приведены в табл. 1. Перечень огнеупорныхволокнистых материалов, выпуск которых намечен на ближайшие годы, приведен вприложении 2.

2.2. Для изготовления металлоконструкцийпанелей футеровки следует применять сталь, соответствующую требованиям ГОСТ19282-73 и ГОСТ 19903-74.

2.3. Для изготовления стальных анкеров идеталей креплений футеровок следует применять коррозионностойкие, жаростойкие ижаропрочные стали и сплавы, соответствующие требованиям ГОСТ5632-72 и ГОСТ 20072-74.

Виды сталей для изготовления элементовкреплений приведены в табл. 2. При выборе марки стали для анкеров следуетучитывать возможность свариваемости и изготовления, а также условияэксплуатации.

2.4. Керамические анкеры следует выполнятьиз высокоглиноземистого сырья на глиняной или иной связке с содержанием неменее 45% Al2O3 (всоответствии с ГОСТ 4385-68). Предел прочности при растяжении материалакерамического анкера в условиях нормальной температуры должен быть не ниже 2,94МПа (30 кгс/см2).

2.5. Теплоизоляционные слои многослойныхконструкций футеровок следует выполнять из огнеупорных волокнистых материалов иизделий, имеющих температуру применения не ниже максимальной температурынагрева слоя и объемную массу, соответствующую минимальному расходу материаладля обеспечения требуемого термического сопротивления при средней температуренагрева слоя.

2.6. Составы теплоизоляционных композицийна основе огнеупорных волокнистых материалов и способы их укладки должнысоответствовать инструкции ВСН 412-80 ММСС СССР.

2.7. При проведении теплотехническихрасчетов удельную теплоемкость изделий на основе огнеупорных волокнистыхматериалов следует принимать равной 1047 Дж/(кг×К), или 0,25 ккал/(кг×°С).


Таблица 1

Наименование и марка огнеупорного волокнистого материала или изделия

Максимальная температура применения, °C

Объемная масса, кг/м3

Размеры, мм

Теплопроизводность, Вт/(м×К) при ккал/(м.ч.°С) при средней температуре, °С

Нормативный материал

Завод-изготовитель

рабочий слой

изоляционный слой

200

400

600

800

1000

1200

Муллитокремнеземистая вата, МКРВ

-

1150

100

-

0,08 (0,07)

0,12 (0,10)

0,17 (0,15)

0,29 (0,25)

0,47 (0,40)

(0,79) (0,68)

ГОСТ 23619-79

Богдановинский огнеупорный завод (Сухолонское производство), Северский доломитный завод

Муллитокремнеземистый рулонный материал, МКРР-130

-

1150

130

(5000-10000)´(600-1400)´(20,30, 40)

0,14 (0,13)

0,17 (0,15)

0,22 (0,19)

0,31 (0,27)

0,50 (0,43)

0,79 (0,68)

То же

То же

Муллитокремнеземистые плиты на органической связке, МКРП-340

600

1150

340

(600, 700)´(400, 500)´(50,40, 50, 60)

0,15 (0,13)

0,19 (0,16)

0,23 (0,20)

0,29 (0,25)

0,40 (0,34)

0,53 (0,46)

То же

Богдановичский огнеупорный завод, Северский доломитный завод Первоуральский динасовый завод

Мулллтокремнеземистый войлок, МКРВ-200

850

1150

200

(5000-10000)´(600-1400)´(20,50, 40)

0,09 (0,06)

0,12 (0,10)

0,14 (0,12)

0,20 (0,17)

0,33 (0,28)

0,58 (0,50)

То же

Богдановичский огнеупорный завод (Сухолонское производство)

Плиты на основе муллитокремнеземистой ваты и глиняной связки, ШВП-350

1200

1200

350

490´490´(100, 120)

0,15 (0,13)

0,17 (0,15)

0,19 (0,16)

0,23 (0,20)

0,29 (0,25)

0,43 (0,37)

ТУ 36-2345-80

Апрелевский опытный завод теплоизоляционных изделий, ВНИПИ Теплопроект

Теплоизоляционные композиции

850

-

400

-

0,17 (0,15)

0,20 (0,17)

0,24 (0,21)

0,30 (0,26)

0,41 (0,35)

-

ВСН 412-80 ММСС СССР

 

1000

-

600

-

0,21 (0,18)

0,23 (0,20)

0,29 (0,25)

0,36 (0,31)

0,44 (0,38)

-

То же

-

Шнуры теплоизоляционные из муллитокремнеземистой ваты

-

1150

200

Длина более 10000 мм, диаметр 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90

0,07 (0,07)

0,12 (0,12)

0,19 (0,19)

0,26 (0,26)

0,44 (0,38)

0,58 (0,50)

ТУ 36-1695-79

Беличское НПО «Теплозвукоизоляция»

Плиты теплоизоляционные из минеральной ваты на синтетическом связующем

-

500

100

1000´500´ (40, 50, 60)

0,086 (0,074)

0,109 (0,094)

0,188 (0,160)

-

-

-

ГОСТ 9673-72

ПО «Мосасботермостекло», Вильнюсское ПО силикатных изделий

 

 

125

0,038 (0,076)

0,112 (0,096)

0,192 (0,165)

 

 

 

Плиты теплоизоляционные повышенной жесткости из минеральной ваты на синтетическом связующем

-

500

200

1000´500´ (40,50,60)

0,105 (0,09)

0,140 (0,120)

0,174 (0,150)

-

-

-

ГОСТ 22950-78

Коммунарский завод строительных конструкций


Таблица 2

Марка стали

Температура начала интенсивного окалино-образования, °С

Теплотехнические свойства

Максимальная температура применения, °С

обработка резанием

свариваемость

15Х5

650

++

+

600

15Х5М

650

+

+

600

12Х13

700

+

+

650

12Х17; 08Х17Т

900

+

+

800

15Х25Т

1050

+

+

900

15Х28

1100-1150

+

+

100

12Х18Н9; 12Х18Н9Т

850

+

++

800

20Х23Н13

1050

+

++

1000

08Х20Н14С2

1050

+

++

1000

20Х20Н14С2

1050

+

++

1000

20Х23Н18

1050

+

+

1000

20Х25Н20С2

1100

+

+

1050

Сплав Х20Н80

1150

+

+

1100

Обозначения: + удовлетворительная; ++хорошая.

3. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ РАСЧЕТА ЭЛЕМЕНТОВ ФУТЕРОВОК

3.1. Теплотехнический расчет является основнымдля футеровок тепловых агрегатов из огнеупорных волокнистых материалов. По егорезультатам подбирают толщину отдельных слоев и всего ограждения.

Толщину футеровки следует назначать такой,чтобы затраты на ее возведение и эксплуатационные затраты были минимальными:

З + Э×Т = min,

где З - приведенные затраты на возведение футеровки, руб./м2;

Э - годовые эксплуатационные затраты -стоимость теряемого через футеровку тепла, руб./(м2×год);

Т - нормативный период окупаемости, принимаемыйравным стойкости футеровки, но не более 6,6 лет.

3.2. Наибольшие температуры нагрева слоевфутеровки и деталей креплений следует определять на основании теплотехническогорасчета температур для установившегося теплового потока при заданной проектомтемпературе рабочего пространства.

Температуры в сечениях элементов футеровокследует рассчитывать как для многослойной плоской стенки. Удельный тепловойпоток через футеровку следует определять по формуле:

,

где g - удельный тепловой поток, Вт/м2;

 - температура внутренней (горячей)поверхности футеровки, К;

 - температура наружного воздуха, К;

S Ri - термическое сопротивление теплопередачемногослойной стенки, (м2×К)/Вт;

 - коэффициент теплоотдачи на наружнойповерхности футеровки, Вт/(м2×К);

К - количество слоев футеровки.

3.3. Термическое сопротивление слояфутеровки определяют по формуле:

,

где  - толщина слоя, М;

 - теплопроводность (табл. 1) присредней температуре слоя, Вт/(м×К).

3.4. Значение коэффициента  для тепловыхагрегатов, расположенных в помещениях или на открытом воздухе, но защищенных ответра, следует определять по формуле:

 = 8,14 + 0,06×(tСТ - 273),

где tСТ - температура наружной поверхности ограждения, К.

Для тепловых агрегатов, расположенных наоткрытом воздухе и не защищенных от воздействия ветра, значение коэффициента  следует определять поформуле:

,

где V - среднегодовая скорость ветра, м/с,определяется по СНиП II-А-6-72.

3.5. Температуру (K+I)-го слоя футеровки следует определять по формуле:

.

3.6. Вследствие наличия металлических икерамических анкеров тепловые потоки через футеровку следует увеличивать на 5%.

3.7. Сборные панели необходимо рассчитыватьна нагрузку от собственной массы металлоконструкций и футеровки из волокнистыхматериалов в процессе изготовления, транспортирования и монтажа, принимаякоэффициент динамичности равным 1.5. Жесткость металлоконструкций панели должнабыть достаточной для того, чтобы обеспечить сохранность футеровки изволокнистых материалов.

3.8. Начальные конструкции печей, а такжеузлы сопряжения панелей должны быть проверены расчетом на усилия, возникающиепри хлопке. Величину внутреннего давления при хлопке следует принимать равной1,961 кПа (200 кгс/м2). При наличии взрывных клапанов этот расчет непроизводят.

4.ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ

4.1. Для изготовления футеровок изогнеупорных волокнистых материалов могут быть использованы изделия в видеформованных плит и войлока, а также теплоизоляционный композиции с наполнителемиз огнеупорных волокнистых материалов. Не допускается применение изделий наоснове огнеупорных волокнистых материалов в слое футеровки, который обращен врабочее пространство печи и может подвергаться внешним механическимвоздействиям.

4.2. Слой футеровки, обращенный в рабочеепространство, при скоростях движения газов внутри печного пространства менее 7м/с и температуре до 850°С следует выполнять из войлока; при скоростях до 40м/с - из формованных плит на глиняной связка (ШВП-350) или теплоизоляционныхкомпозиций о прочностью не менее 1 МПа (10 кгс/см2). При скоростяхдвижения газов внутри печного пространства более 40 м/с или наличии истирающеговоздействия футеровка из волокнистых огнеупорных материалов должна бытьзащищена от эрозии слоем огнеупорного кирпича или огнеупорного бетона.

4.3. В ограждающих конструкциях изогнеупорных волокнистых материалов футеровка выполняет только теплозащитныефункции. Толщину слоя футеровки панелей устанавливают на основании теплотехническогорасчета. Конструктивные решения футеровок тепловых агрегатов с применениемогнеупорных волокнистых материалов приведены на рис. 1.

4.4. Конструкция и длина анкеров зависят отмаксимально допустимой температуры их нагрева, толщины футеровки, материаласлоев и способов монтажа футеровки.

4.5. Элементы технологическогооборудования, проходящие сквозь футеровку (штуцеры, патрубки и пр.), крепят к кожухупечи или металлоконструкции панелей. Во всех случаях должно быть предусмотренообеспечение независимых деформаций футеровки и элементов технологическогооборудования.

4.6. Конструкция футеровки в местеустановки технологических термопар должна обеспечивать сохранность футеровкипри их установке и замена и не ухудшать теплотехнических показателей футеровки.Узел футеровки в места установки термопары приведен на рис. 2.

4.7. Сопряжение футеровки из огнеупорныхволокнистых материалов с шамотной кладкой следует выполнять таким образом,чтобы предохранить металлоконструкции панелей или кожух печи от перегревов.Узел сопряжения приведен на рис. 3.

Рис. 1. Конструкция футеровок тепловыхагрегатов из огнеупорных волокнистых материалов о использованием в качестверабочего слоя:

а - плит ШВП-350; б - войлока; 1 - плитаШВП-350; 2 - войлок; 3 - минераловатная плита; 4 - металлический анкер; 5 -лист (кожух); 6 - керамический анкер

Рис. 2. Конструкция узла футеровки изогнеупорных волокнистых материалов в месте установки термопары:

1 - плита ШВП-350; 2 - огнеупорный войлок;3 - минераловатная плита, 4 - металлоконструкция панели; 5 - набивкамуллитокремнеземистой ватой; 6 - термопара; 7 - крепежный болт; 8 - труба изжаростойкой стали; 9 - анкер

Рис. 3. Конструкция узла в месте установкигорелки в футеровке термической печи из огнеупорных волокнистых материалов:

1 - газовая горелка (ГНП-3); 2 - горелочныйкамень; 3 - плита ШВП-350; 4 - огнеупорный войлок; 5 - металлоконструкцияпанели; 6 - минераловатная плита; 7 - анкер в нише; 8 - инжекционный смеситель;9 - шамотная кладка

Футеровки с применением плитных изделий

4.8. В многослойных футеровках с рабочимслоем из плит ШВП-350 в качестве внутреннего, теплоизоляционного слоя,нагретого до температуры выше 600°С, следует применять муллитокремнеземистыйвойлок МКРВ-200. При монтаже футеровки и определении расхода материаланеобходимо учитывать коэффициент уплотнения войлока во внутреннем слоетеплоизоляции, равный 1,5.

4.9. Для кропления футеровки стен кметаллическому листу панелей или к кожуху печи при температурах до 1200°Сследует применять керамические (рис. 4) или скрытые металлические(рис. 5)анкеры. Скрытые металлические и керамические анкеры устанавливают вгоризонтальных швах между плитами (по два анкера на плиту с каждой стороны).Швы необходимо заполнять огнеупорным войлоком.

Рис. 4. Конструкция анкерного крепления припомощи керамических анкеров с держателями для футеровок из плитных волокнистыхматериалов:

а - схема анкерного крепления; б - элементыанкерного крепления; 1 - лист (кожух); 2 - держатель; 3 - плита ШВП-350; 4 -анкер; 5 - теплоизоляция

Рис. 5. Конструкция анкерного крепления припомощи металлических анкеров скрытого типа:

а - схема крепления; б - элементы крепления; 1 - лист (кожух); 2- держатель; 3 - плита ШВП-350; 4 - анкер; 5 - теплоизоляция

4.10. В футеровках стен и сводов притемпературах до 1000°С следует применять металлические анкеры ввиде штырей (рис. 6). Крепление футеровки выполняют при помощи шайби гаек, навинчиваемых на штыри, снабженные резьбой, либо при помощи шайб,привариваемых к штырям. На каждую плиту устанавливает по четыре таких штыря (нарасстоянии 100 мм от каждой из сторон плиты). В этом случае плиты устанавливаютвплотную друг к другу.

Рис. 6. Конструкция анкерного крепленияфутеровки из плитных материалов и огнеупорного войлока:

а - схема крепления; б - элементы анкерного крепления; 1 - лист (кожух);2 - штырь с резьбой; 3 - шайба; 4 - гайка; 5 - плита или огнеупорный войлок; 6- штырь без резьбы

4.11. При проектировании футеровок(раскладке плит и назначении мест приварки анкеров) следует исходить изминимальных размерных сторон плит. Для плит ШВП-350 этот размер равняется 480мм.

4.12. В футеровках стен, высота которыхпревышает 4 м, а температура службы - 900°С (при применении скрытых анкеров),необходимо предусматривать устройство разгрузочного горизонтального пояса,воспринимающего нагрузку от массы вышележащих плит.

4.13. В электропечах сопротивления срасположением электронагревателей на стенах и сводах необходимо применять плитыШВП-350 толщиной 120 мм. Для крепления плит футеровки и электронагревателейследует использовать керамические или металлические анкеры, не выступающие нанаружную поверхность футеровки. Высота стен электропечей сопротивления срасположением электронагревателей на стенах не должна превышать 1,5 м.

4.14. В футеровках стен электропечейследует применять металлические анкеры скрытого типа или в виде штырей,располагаемых в углублениях плит (рис. 7, а). В футеровках сводов длякрепления плит необходимо применять анкеры типа штырей, располагаемые вуглублениях плит (рис. 7, б). По окончании монтажа футеровки углублениязаделываются огнеупорной массой на основе огнеупорных волокнистых материалов.Состав огнеупорной массы и технология заполнения углублений в плитах приведеныв приложении 3.

4.15. В качестве металлических держателейдля крепления электронагревателей на стенах следует применять крики из нихрома(см. рис. 7).Крюки из нихрома заглубляют в плиты ШВП-350 на глубину 100 мм и располагают подуглом 30°.

На сводах печей электронагревателиподвешивают за крюки из нихрома, которые крепят к плитам ШВП-350 (см. рис. 7, б).Схемы расстановки нагревателей на стонах электропечей сопротивления приведенына рис. 8.

4.16. В электропечах сопротивления следуетприменять нагреватели только из проволоки круглого сечения. Применение электронагревателейиз полосы не допускается.

Рис. 7. Конструкции футеровок электропечейсопротивления из огнеупорных волокнистых материалов:

а - футеровка стен; б - футеровка сводов; 1-основание панели; 2 - минераловатная плита; 3 - огнеупорный войлок; 4 - анкерскрытого типа; 5 - плита ШВП-350; 6 - крюк из нихрома; 7 - электронагреватель;8 - штырь с шайбой и гайкой в нише плиты; 9 - подвеска из нихрома

Рис. 8. Схема расстановкиэлектронагревателей на стенах электропечей сопротивления с футеровкой из огнеупорныхволокнистых материалов:

1 - электронагреватели; 2 - плита ШВП-350;3 - огнеупорный войлок; 4 - анкерное крепление

Футеровки с применением войлока

4.17. При монтаже футеровок с рабочим слоемиз муллитокремнеземистого войлока МКРВ-200 и определении расхода войлока нафутеровку необходимо учитывать коэффициент уплотнения войлока в рабочем слоефутеровки, равный 1,2.

Рис. 9. Конструкция анкерного крепления споворотной шайбой для футеровок с применением огнеупорного войлока в наружномслое:

а - схема крепления; б - элементы анкерного крепления; 1 - лист(кожух); 2 - штырь, 3 - поворотная шайба; 4 - огнеупорный войлок; 5-теплоизоляция

4.18. В футеровках стен следует применятьметаллические анкеры. Конструкции анкеров для крепления футеровки изогнеупорного войлока приведены на рис. 6, 9 и 10. При монтаже футеровоквеличину дополнительного уплотнения войлока шайбами в местах установки анкеровпринимают равной 20 - 25 мм для толщин рабочего слоя до 50 мм) и 30 - 35 мм(для толщин рабочего слоя войлока от 50 до 100 мм).

Рис. 10. Конструкция анкерного крепления смногопозиционной поворотной шайбой для футеровок из плитных материалов иогнеупорного войлока:

а - схема крепления; б - элементы анкерного крепления; 1 - лист(кожух); 2 - штырь; 3 - поворотная шайба; 4 - огнеупорный войлок или плита; 5-теплоизоляция

Расстановку металлических анкеров и укладкуслоев войлока производят согласно схемам, приведенным на рис. 11.

Рис. 11. Схемы расстановки анкеров дляфутеровок из огнеупорного войлока:

а - при укладке наружного слоя войлока встык; б - то же, внахлестку;1 - лист металлоконструкции панели стены или кожух; 2 - лист металлоконструкциипанелей свода или кожух;
3 - огнеупорный войлок; 4 - анкер; 5 - минераловатная плита

4.19. Швы по границам отдельных слоеврулонированного войлока не устраивают, а полосы рулона слоев укладывают сперевязкой швов.

4.20. В футеровках стен высотой менее 3 мпри значительной протяженности теплового агрегата укладывают слоирулонированного войлока в горизонтальном направлении. При высоте стен 3 м иболее слои рулонированного войлока укладывают в вертикальном направлении.

Рис. 12. Конструкция футеровки сгоризонтальным расположением слоев огнеупорного войлока:

1 - лист (кожух); 2 - минераловатная плита; 3 - огнеупорныйвойлок, 4 - металлический анкер скрытого типа; 5- планка; 6 - штырь

4.21. При горизонтальном расположении слоеввойлока следует использовать металлические анкеры скрытого типа. Конструкцияфутеровки с горизонтальным расположением слоев войлока приведена на рис. 12.Коэффициент уплотнения муллитокремнеземистого войлока в футеровках сгоризонтальным расположением слоев войлока следует принимать разным 2.

Футеровки с монолитным слоем

4.22. Футеровки с монолитным наружнымслоем, образуемым методом торкретирования или укладкой теплоизоляционныхкомпозиций на основе огнеупорных волокнистых материалов, следует применять:

при футеровке участков сложной конфигурациии в местах сопряжение с трубами газоходов и др.;

при ремонтах отдельных участков футеровки.

4.23. В зависимости от температурыэксплуатации футеровки выполняют однослойными или многослойными степлоизоляционными слоями. Во всех случаях толщину слоя необходимо назначать неменее 80 - 100 мм.

4.24. Конструкции стальных анкеров длякрепления футеровок с монолитным наружным слоем, образуемым методомторкретирования или укладкой теплоизоляционных композиции на основе огнеупорныхволокнистых материалов, приведены на рис. 13 и 14.

4.25. Для равномерного распределенияусадочных трещин по более нагретой поверхности панелей, наружный слой которыхобразуют методом торкретирования или выполняют монолитным из теплоизоляционныхкомпозиций на основе огнеупорных волокнистых материалов, следуетпредусматривать усадочные швы шириной 3 мм и глубиной, равной половине толщинынаружного слоя. Расстояние между швами 750 мм.

Рис. 13. Конструкция анкерного крепленияоднословной монолитной футеровки:

а - схема крепления; б - элемент крепления;1 - кожух; 2 - анкер; 3 - монолитная огнеупорная масса или торкрет-масса

Рис. 14. Конструкция анкерного креплениямногослойной футеровки с монолитным наружным слоем:

а - схема крепления; б - элементыкрепления; 1 - кожух (лист); 2 - теплоизоляция; 3 - шайба; 4 - анкер; 5 -монолитная огнеупорная масса для торкрет-масса

5.ПАНЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ ПЕЧЕЙ

5.1. При проектировании панелей футеровокиз огнеупорных волокнистых материалов и изделий, обладающих малой объемноймассой, следует максимально укрупнять их размеры. перед монтажом на рабочейплощадке следует производить укрупнительную сборку панелей в единый монтажныйэлемент.

5.2. При разработке конструкции печей изпанелей конструктивные решения могут быть в виде:

каркасно-панельных конструкций (рис. 15, а);

панельных конструкций, образующих каркаспечи (рис. 15,б).

Рис. 15. Принципы конструирования панельныхконструкций печей:

а - с несущий каркасом и навесными панелями; б - с панелями,образующими несущий каркас;
1 - каркас печи; 2 - навесная панель; 3 - панель, образующая каркас

5.3. каркасы в каркасно-панельныхконструкциях воспринимают все статические и динамические нагрузки, в том числеи от собственной массы ограждающих панелей футеровки.

5.4. В панельных конструкциях печей всенагрузки воспринимают панели, образующие каркас печи. При проектированиипанельных конструкций печей их общая устойчивость должна обеспечиваться соответствующимконструированием узлов и включением в работу дополнительных элементов печи(лестниц, площадок и т.п.).

5.5. Металлоконструкции сборных панелейдолжны иметь по периметру листа металлическую обвязку, обеспечивающую прочностьи жесткость панелей при транспортировании и монтаже. Обвязку панелей необходимоиспользовать также в качестве элементов для стыковки панелей между собой или кэлементам каркаса печи. Для этого в панелях следует предусматривать отверстиядля их болтового крепления (рис. 16 а, б).

5.6. Монтажные петли панелей крепят илиприваривают к металлической обвязке. Для удобства монтажа целесообразно петливыполнять съемными и располагать ближе к центру тяжести панели.

5.7. Очертания торцевых поверхностей панелидолжны обеспечивать простоту различных узлов сопряжении элементов футеровки иудобство выполнения швов. Примеры конструирования стыков приведены на рис. 16, в, 17 и 18.

5.8. При проектировании панелей футеровкииз огнеупорных волокнистых материалов следует предусмотреть между нимиуплотнительные прокладки и (при необходимости) устройство компенсаторов междуэлементами стыкуемых панелей для обеспечения газоплотности и свободытемпературных деформаций кожуха футеровки.

5.9. Конструкции металлического несущегокаркаса печей должны обеспечивать простоту и удобство монтажа и демонтажакрупноразмерных панелей.

Рис. 16. Конструктивные решения панелейпромышленных печей с футеровкой из огнеупорных волокнистых материалов:

а - сварная панель; б - штампованнаяпанель; в - узлы стыковки панелей; 1 - обвязка панели; 2 - лист; 3 -изоляционный слой; 4 - рабочий слой; 5 - анкера; 6 - металлоконструкцияштампованной панели; 7 - прокладки из огнеупорного войлока; 8 - монтажный болт;9 - соединительная и уплотняющая накладка; 10 - прокладка из асбокартона,смоченного в жидком стекле

Рис. 17. Конструкция узлов сопряжениифутеровок стен и сводов печей из огнеупорных волокнистых материалов пои наличииготового кожуха печи:

1 - кожух печи; 2 - минераловатная плита; 3- огнеупорный войлок; 4 - штырь; 5 - плита ШВП-350; 6 - анкер скрытого типа

Рис. 18. Конструкция узлов сопряжениифутеровок стен и сводов печей из огнеупорных волокнистых материалов при монтажепечи из сборных элементов:

1 - металлоконструкция панели стены; 2 - металлоконструкцияпанели свода; 3 - минераловатная плита; 4 - огнеупорный войлок; 5 - плитаШВП-350; 6 - штырь

5.10. При конструировании панелей следуетпредусматривать мероприятия, обеспечивающие сохранность футерованных панелей впериод транспортирования и защиту их от увлажнения. Пример объединения панелейв транспортный пакет приведен на рис. 19.

Рис. 19. Пример организациитранспортирования панельных конструкций печей:

1 -металлоконструкция панели; 2 - монтажный элемент, устанавливаемый на периодмонтажа; 3 - монтажный болт; 4 - футеровка панели

Приложение 1

ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ОГНЕУПОРНЫХ ВОЛОКНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ

Наименование теплового агрегата

Элемент печи

Элемент футеровки

Материал

1

2

3

4

Черная металлургия

Обжиговые машины

Все газопроводы

Изоляционные слои

Плиты МКРП-340

Воздухонагреватели доменных печей

Купол и стены

То же

То же

Методические печи для нагрева металла перед прокаткой

Стены и свод

²

Плиты ШВП-350

Газовые печи для термообработки металла:

 

 

 

одностопные колпаковые печи для отжига рулона

То же

Рабочий слой

Огнеупорный войлок МКРВ-200 или плиты ШВП-350

трехстопные колпаковые печи для отжига рулона

²

То же

То же

прямоугольные колпаковые печи для проката

²

²

²

печи с выкатными подами

²

²

Плиты ШВП-350

печи с внешней механизацией

²

То же

То же

проходные печи

²

²

²

Котлы-утилизаторы

Высокотемпературные зоны

Изоляционные слои

Плиты МКРП-340

Машиностроение

Газовые печи для термообработки изделий:

 

 

 

печи с выкатными подами

Стены и свод

Рабочий слой

Плиты ШВП-350

колпаковые печи

То же

То же

Огнеупорный войлок МКРП-200 или плиты ШВП-350

печи с внешней механизацией

²

²

То же

проходные печи

²

²

²

ямные печи

Стены и съемный свод

²

²

Электропечи сопротивления для термообработки изделий:

 

 

 

печи (типа СДО) с выкатными полами с расположением электронагревателей на стенах и своде

Стены и свод

²

Плиты ШВП-350

шахтные печи (типа СШО) с расположением нагревателей на стенах

Стены и съемная крышка

²

То же

Нагревательные печи

Стены и свод

Изоляционные слои

Плиты ШВП-350 или огнеупорный войлок МКРВ-200

Нефтеперерабатывающая промышленность

Трубчатые подогреватели различного назначения

Стены и свод радиантных камер

Рабочий слой

Огнеупорный войлок МКРВ-200 или плиты ШВП-350

Промышленность строительных материалов

Туннельные печи для обжига кирпича, керамических дренажных труб и др.

Свод в зоне обжига

То же

Плиты ШВП-350

Конвейерные печи для обжига эмалированных изделий

Стены и свод в зоне обжига

²

То же

Энергетика

Паровые котлы средней производительности типа ДКВР

Стены и свод

Рабочий стол

Плиты ШВП-350 или огнеупорный войлок МКРВ-200

Водогрейные котлы средней производительности

То же

²

То же

Приложение 2

ПЕРЕЧЕНЬ
огнеупорных волокнистых материалов, выпуск которых намечен
на ближайшие годы

Наименование материала

Температура применения, °С

Муллитокремнеземистый хромсодержащий рулонный материал (МКРРХ-150 по ГОСТ 23619-79)

1300

Муллитокремнеземистая бумага

(МКРБ-500 по ГОСТ 23619-79)

1150

Муллитокремнеземистый картон

(МКРК-500 по ГОСТ 23619-79)

1150

Муллитокремнеземистый хромсодержащий войлок

(МКРВХ-250 по ГОСТ 23619-79)

1300

Муллитокремнеземистый огнеупорный теплоизоляционный фетр по

Ту 14-203-58-31

1150

Приложение 3

СОСТАВ ОГНЕУПОРНОЙ МАССЫ И ТЕХНОЛОГИЯЗАПОЛНЕНИЯ УГЛУБЛЕНИЙ В ПЛАТАХ ШВП-350

1. Настоящая технология применяется призаполнении углублений в плитах ШВП-350, используемых в наружном (рабочем) слое футеровокпечей, которые работают при температуре до 1000°С, с целью защиты металлическиханкеров от возможного соприкосновения с электронагревателями (в электропечах) ичастичной защиты их от коррозии.

2. Углубления в плитах ШВП-350 должны иметьразмеры не более 100х100 мм и глубину не более 60 мм. Для обеспечениязаанкеривания огнеупорной массы углублениям плит целесообразно придаватьконусообразную, сужающуюся к наружной (нагреваемой) поверхности, форму.

3. Заполнять углубления в плитах ШВП-350рекомендуется огнеупорной массой на основе муллитокремнеземистой ваты иглиняного шликера из огнеупорной глины и жидкого стекла.

4. Для приготовления глиняного шликера 3,5кг сухой молотой огнеупорной глины марок Ч-I или Ч-II Часов-Ярского месторождения (ТУ 14-8-162-75)необходимо залить 10 литрами воды на 3-4 часа, периодически перемешивая массу.

5. Для приготовления смеси глиняногошликера и жидкого стекла следуем смешать 6л шликера с 5л жидкого стекла (поГОСТ 1307-67) плотностью 1,45 г/см3.

6. Для приготовления огнеупорной смесинеобходимо тщательно перемешать 1 кг распушенной муллитокремнеземистой ваты сосмесью шликера и жидкого стекла. Для заполнения углубления следует взятьнеобходимое количество огнеупорной массы и, слегка отжав воду до получениятестообразной консистенции, плотно набить массой углубление. Неровнуюповерхность в пределах углублений сверху необходимо затереть мастерком. Неследует допускать попадания массы на открытую поверхность плит.

1 100
Мне нравится
Комментировать Добавить в закладки

Комментарии могут оставлять только зарегистрированные пользователи.

Пожалуйста зарегистрируйтесь или авторизуйтесь на сайте.