 |
Таблица 1. Основными элементами кладки печей являются стены, своды и подины. Рекомендуемые конструкции и размеры кладки
|
|
|
|
Таблица 1
Категории кладки нагревательных печей
| Категория | Вид кладки | Раствор | Толщина шва, мм | Область применения |
| I | Особенно тщательная | Жидкий | Для печей безокислительного нагрева | |
| II | Тщательная | То же | 1-2 | То же |
| III | Обычная онгеупорная | Полугустой | Для обычных нагревательных печей | |
| IV | Простая огнеупорная | То же | Для кладки неответственных частей печей | |
| V | То же | Густой | Для кладки наружных изоляционных слоёв | |
| VI | То же | То же | 8-10 | То же |
Основными элементами кладки печей являются стены, своды и подины.
А. Стены печей обычно выполняются многослойными и чаще всего двухслойными; внутренний слой состоит из огнеупорного материала, а наружный слой из теплоизоляционного кирпича или изоляции, засыпанной между кладкой и кожухом. В местах отверстий стена на всю толщину выполняется из огнеупора. Конструкции стен показаны на рис. 7.
Для высоких печей стены могут делаться подвесными. Если высота стены больше 1, 5 м, то для предохранения многослойной кладки от выпучивания внутрь печи, огнеупорный слой кладётся через 5-8 рядов в перевязку с соседним слоем (рис. 7, а). Против выпучивания применяют металлические скобы (анкера), которые с одной стороны заделываются в кладку, а с другой крепятся к каркасу печи (рис. 7, б).
Рис. 7. Кладка стен печи. 1 – огнеупорный кирпич, 2 – теплоизоляционный кирпич, 3 – строительный кирпич, 4 – нихромовая стяжка.
При наличии в стене отверстий последние перекрываются кирпичом, если ширина отверстия не превышает половины длины кирпича; если ширина отверстия не больше длины кирпича, то перекрытие делают из двух кирпичей, выпуская по половине их длины на отверстие; при большей ширине отверстия его перекрывают арочным сводиком, а иногда перекрытие устраивают из специальных огнеупорных брусьев.
|
|
|
Толщина стен и отдельных слоев связана с температурным режимом и размерами самой стены. При проектировании толщины стен можно руководствоваться данными табл. 2. Окончательно толщина и конструкция кладки определяется при её тепловом расчёте, методика которого приводится ниже.
Таблица 2
Рекомендуемые конструкции и размеры кладки
| Высота стены, м | Температура в рабочей камере, °С | Рабочий огнеупорный слой | Наружный изоляционный слой | ||
| материал | толщина | материал | толщина | ||
| До 1 | < =1200 | Шамот класс «Б» | ½ кирпича- 115мм | Диатомит или пеношамот | 1 кирпич- 230мм |
| До 1 | > 1200 | То же | 1 кирпич- 230мм | То же | ½ -1 кирпич 115-230мм |
| Более 1 | < =1200 | То же | 1 кирпич- 230мм | То же | 1 кирпич- 230мм |
| Более 1 | > 1200 | Шамот класс «А» | 1-1½ кирпича- 230-350мм | То же | ½ -1 кирпич 115-230мм |
Примечание. Для периодически работающих печей с температурой до 1000°С рабочий слой может быть выполнен из легковесного шамота.
Для защиты стен печей и топок от механических воздействий и устранения проникновения газов, рекомендуется применять для крупных печей наружный кожух из листовой стали толщиной 4-10 мм.
Б. Свод является наиболее ответственной частью кладки и выполняется по П категории тщательной кладки со швом не более 2 мм. Выбор рациональной конструкции свода требует особого внимания, так как он работает в тяжелых условиях.
По конструкции своды бывают плоские, полуциркульные (стрела свода равняется радиусу или близка к нему), арочные (лучковые) и подвесные (частично или полностью).
Плоские своды выполняю из специальных шамотных плит. Применяются они для маленьких печей, работающих при температурах до 1000°С. Полуциркульный свод применяют сравнительно редко, так как он создает большое подсводовое пространство и при разогревании дает большое раскрытие швов. Применяют его преимущественно для перекрытия боровов. Наиболее распространен арочный свод.
|
|
|
Арочные своды просты по конструкции и надежны в эксплуатации. Их применяют для перекрытия пролетов, имеющих ширину не больше 3-4 м. Кладку арочных сводов выполняют из прямого и клинового кирпича (расход последнего составляет 50-80% от общего) или из двух марок клинового кирпича. Количество кирпичей, необходимое для кладки дуги свода, можно определить по формулам Гросса:
где 
- число кирпичей первого клина (или прямого), шт;
- число кирпичей второго клина, шт;
- центральный угол свода, градусы;
- внутренний радиус свода, мм;
- толщина свода, мм;
- внутренняя толщина второго клина с учетом шва, мм;
- наружная толщина первого клина с учетом шва, мм;
- наружная толщина второго клина с учетом шва, мм.
Этими же Формулами можно пользоваться и для расчета кольцевой кладки шахтных, вращающихся печей, исключая из них член d/360. Не рекомендуется без особых оснований предусматривать в проектах печей своды и арки с центральным углом меньше 60°.
Кладку свода можно производить двумя способами: отдельными кольцами или вперевязку (рис. 8).
Рис. 8. Кладка свода: а) вперевязку; б) кольцами
Кольцевая кладка имеет то достоинство, что она допускает независимое расширение отдельных рядов и легко ремонтируется. Её недостатки: малая плотность, большая газопроницаемость, меньшая прочность по сравнению с кладкой вперевязку. Применяется такая кладка для печей, требующих частого ремонта. Своды, выкладываемые вперевязку, более прочны, плотны и надежны в эксплуатации. Их недостаток – нет условий для независимого термического расширения отдельных элементов свода.
Для уменьшения потерь тепла своды хорошо теплоизолируют слоем изоляционного кирпича или засыпки. В печах безокислительного нагрева, а также в термических печах, работающих с защитными атмосферами, своды покрывают уплотнительной обмазкой или листовой сталью.
Рекомендуемые толщины арочного свода в зависимости от ширины пролета приведены в табл. 3.
|
|
|
Подвесные своды (рис. 9) применяют при больших пролетах (свыше 4 м), когда силы распора P достигают очень больших величин. Их выполняют из специальных фасонных кирпичей, которые частично или полностью подвешивают с помощью металлических подвесок к балкам, расположенным под печью.
|
|
|
