Футеровка печи: описание, способы осуществления, материалы и инструменты

Футеровка печи

Футеровка печи это облицовка внутренней поверхности отделов печи, находящихся в зоне прямого контакта с пламенем с целью защиты от термоударов и длительного воздействия высоких температур, а также и от механического и химического влияния. Топка – «сердце» кирпичной печи, самый главный ее отдел. В топочном отделе материал контактирует с открытым пламенем, подвергается воздействию температур порядка 1000⁰С и термоударам. Из обычного кирпича топочные отделы печей не выкладывают, поскольку обычный кирпич будет в данных экстремальных условиях терять естественную влагу, обгорать, и в результате очень вероятно крошение и быстрое разрушение керамического кирпича. Чтобы кирпичная печь служила долго и работала без аварий, безопасность эксплуатации обеспечивают футеровкой, или отделением обыкновенного красного керамического кирпича от прямого контакта с пламенем.

Не только кирпичную печь нужно защищать футеровкой. Металлические печи и твердотопливные котлы имеют стальные стенки и элементы топок. Соединения таких элементов сварные. И сталь, и еще в большей степени сварные стыки подвержены довольно быстрому прогоранию. Только литые чугунные топки не нуждаются в футеровке, а металлические конструкции печей без защиты долго не служат. Если конструкция печи или твердотопливного котла предполагает стальные сварные детали, то, как правило, производитель разрабатывает и футерованную защиту посредством шамотных изделий или каолиновой ваты. Существуют и другие материалы для футеровки, но их не так много. Но не всегда стальная печь заводского изготовления выполнена с футеровкой камеры топки, и в этом случае данную работу приходится выполнять владельцу.

Термин футеровка применяется не только в контексте бытовых печей, каминов и котлов, а и для печей металлургической отрасли.

У футеровки есть еще одна функция, кроме защиты – значительное снижение теплопотерь от внутренних поверхностей топки. Важен точный расчет толщины футеровки, чтобы печь при этом нагревалась достаточно, если слишком защитить топочный отдел печи, то можно добиться обратного эффекта – слишком увеличиться время прогрева утолщенных стен топки, потребуется больше топлива, причем теплопотери через дымоход будут постоянны, а в помещение тепло будет поступать недостаточно. То есть и кпд и общая эффективность отопительного агрегата будет снижена. Толщину жаростойкого футерованного слоя превышать нельзя.

Основные способы футеровки печи

Способ выбирается исходя из материалов печи и времени работы – одновременно с кладкой печи или как модернизация.

  1. Способ, пригодный как для футеровки уже полностью готового отопительного сооружения, так и для строящегося – облицевать внутренние поверхности топки изделиями жаропрочным материалом с низкой теплопроводностью.
  2. Жаростойкий материал в виде раствора наносится на внутреннюю поверхность топочной камеры готового отопительного агрегата. Кирпичную печь возможно защитить жаростойким раствором только в период постройки.
  3. Для банной металлической печи-каменки эффективным методом футеровки служит устройство теплоотражающего экрана. Для других моделей печей экранирование не имеет смысла, так как тепловая энергия будет отражаться внутрь топочного отдела и уходить в дымоход вместо того, чтоб идти на прогрев стен печи.

Виды и классификация материалов для футеровки печи

Сырье для защитных материалов – глина и горные породы с особыми свойствами. Классифицируют материалы по базовой основе.

  • А – кремнезем в качестве основы
  • В – тугоплавкая шамотная глина как основа для футеровочного состава, кирпича или панелей
  • С – комбинированный базовый состав

Самые востребованные и популярные материалы для футеровок – группа В: изделия из шамота (сhamotte), которые могут быть в виде кирпичей, панелей и сухих смесей для приготовления раствора. Для производства этих изделий применяют шамотный порошок, который получают измельчением обожженной при высокой температуре – до 1550⁰С специальной тугоплавкой шамотной глины (белой каолиновой, синей кембрийской). С добавлением шамотного порошка – главной составляющей футеровочных материалов, с добавками минеральных порошков твердых горных пород, таких как песчаник и кварц – производятся шамотные изделия. Также порошок продается и в сухом виде, для растворов. Шамотный кирпич – самый популярный материал для футеровки, главным образом из-за вполне демократичной цены. Главное при выборе шамотного кирпича – акцент на качество. При покупке нужно быть внимательным, поскольку некачественный шамот не даст эффекта защиты печи.

Другой, немного менее популярный материал для футеровки – каолиновые ваты (группа А). Сырье – кварцевый песок, глиноземистые цементы, тугоплавкие глины и жидкое (силикатное стекло). Техническое название калиновой ваты – муллитокремнеземистая вата (МКРР -130). Производят ваты в электропечах и методом раздува преобразовывают в волокнистые структуры, в итоге получают материал с превосходным показателем теплоустойчивости. Визуально – изоляционный материал белого цвета для набивки и поверхностной изоляции. термоизоляция для условий до 1250⁰С. Более дорогая огнеупорная вата – высокоглиноземистая и циркониевая – пригодна для изоляции при экстремальном термо режиме до 1600⁰С.

Каолиновые ваты применяют как изоляторы температурных швов в печах всех типов, для набивки термокомпенсационных швов, поверхностной изоляции по стенам и сводам. Это высокоэффективный материал, применяется и для бытовых печей и котельных агрегатов, и в металлургии, поскольку инертен даже к расплавам металлов. МККР не только противостоит термовоздействию, но и является совершенным электроизолятором с постоянными свойствами в режиме работы до 800⁰С. кроме того, обладает свойствами:

  • Отличная звукоизоляция и вибростойкость
  • Термохимическая стойкость
  • Пластичность и легкий монтаж благодаря эластичному плотному прилеганию фактуры ваты к практически любым конструкциям и поверхностям
  • Не смачивается жидкими металлами
  • Противостоит агрессивным средам от кислых до щелочных, маслам минеральных типов
  • Инертна к воде, влаге, водяному пару

В печах применяются рулонная, плитная и листовая каолиновая вата в качестве прокладок между жаростойким слоем и наружной кирпичной кладкой, как дополнение к шамотным изделиям.

Картон и маты для футеровок производятся на основе каолиновых и базальтовых ват, вермикулита (материал на основе вулканической горной породы) на связующих на основе белых глин. Каолиновый картон предназначен для работы при температурах до 1400⁰С.

Футеровку производят также обмазкой раствором. Специальные жаростойкие растворы из готовых сухих смесей применяют и для нанесения обмазок на поверхности стен топочных камер готовой печи, и для кладки дымоходных каналов печи из огнеупорного кирпича. Сухие порошки мертеля (огнеупорная смесь из кембрийской, или синей глины) применяют и для засыпок технологических полостей, просветов и зазоров кладки, а также свободных швов, предназначенных для компенсационных тепловых расширений в металлических деталях конструкций отопительных агрегатов.

Кроме мертеля (мертель МП-18, термический режим работы до 1600⁰С), сухая смесь может быть произведена из шамотных порошков и обогащенных цементов. огнеупорные саморасширяющиеся цементы, например РПЦ марки М500, также применяются в бытовых печах. Но мертель значительно более экологичен, и предпочтителен для печей, предназначенных для приготовления пищи. В русских печах или глиняных национальных печах типа тандыров следует применять конечно же, только экологичные материалы, например, на основе синей глины.

Удобен в работе и быстро просыхает клей для футеровки. Практически печью можно пользоваться уже через 24 часа после обмазки огнеупорным алюмосиликатным клеем (например, клей Анкер 1600). Высокотемпературные огнеупорные клеевые составы на основе алюмосиликатов предназначены и для кладки огнеупорного кирпича, и для обмазки стенок печей, сложенных из обыкновенного красного кирпича. Также клеевые составы применяют для приклеивания листового, рулонного или панельного огнеупорного материала. У разных производителей параметры жаропрочных клеевых составов слегка варьируются, но всегда рассчитаны на режим работы не менее, чем при 1400⁰С, что приемлемо для защиты кирпичных стенок топки при контакте с открытым огнем. Основной плюс клеев – быстрота монтажа и готовность печи к работе уже через сутки.

Клеевые составы предлагаются рынком в значительном ассортименте, как однокомпонентные, так и двухкомпонентные, в виде паст, мастик и обмазок. Наносятся эти составы и в готовые отопительные агрегаты, и при строительстве печи и обустройстве топки. В составе этих материалов шамотные порошки, микроармирующее волокно, минеральные добавки и присадки для укрепления защитного жаростойкого слоя.

Чаще всего применяют футеровки из следующих материалов:

Можно ли выполнить футеровку печи своими руками

Футеровка печи – это специальная отделка поверхностей изделия для защиты от возможных повреждений в процессе эксплуатации, являющихся результатом воздействия термического, механического, химического и другого характера. Футеровка печного оборудования призвана продлить срок службы стенок и других деталей топки.

Особенности защитной отделки печей

При регулярном пользовании печью на все материалы, из которых она сделана, воздействуют очень высокие температуры. Они зависят от температур горения конкретных веществ, которые используются в качестве топлива. Конечно, стенки печки делают из огнеупорных материалов, но экстремальные термические воздействия изменяют их структуру и свойства, что приводит к постепенному разрушению. Именно для защиты от таких воздействий используется футеровка.

В каких случаях применяется

Если речь идет о небольшом очаге, который используют периодически – для обогрева дачного домика в выходной день или приготовления пищи на свежем воздухе (барбекюшницы), то здесь дополнительная защита не нужна. В таких случаях если разрушения и происходят, то они минимальны и не повредят устройству в ближайшем будущем.

Обязательная футеровка потребуется для следующих типов топочных изделий:

  • Больших бытовых и промышленных.
  • Предназначенных для очень длительного пользования – например, постоянного обогрева жилища.
  • Жаровых камер, которые устраиваются для регулярного приготовления пищи в «русских» и других подобных печках.
  • Топливных агрегатов, дымовые каналы которых устроены прямо вдоль стенок топки.
  • В случаях использования высококалорийного топлива с исключительно высокой температурой горения.

Виды футеровки

Футеровочные работы проводятся прямо внутри топливника металлических, каменных и кирпичных устройств. Это можно сделать разными способами в зависимости от того, какой ожидается эффект и какие должны быть достигнуты цели:

  • Возможно использование специальных защитных экранов теплоизолирующего действия. Они будут оказывать влияние на процент нагрева дымовых газов, поглощая значительную часть тепло-лучевых потоков и удаляя большую часть тепла через дымоходы.
  • Применение материалов, которые возьмут большую часть теплового воздействия на себя – огнестойких с низкой теплопроводностью, замедляющих процесс нагрева материалов топки и исключающих их непосредственный контакт с огнем.
Читайте также:  Ёмкость системы отопления своими руками: буферная, аккумулирующая, накопительная, чертежи

ВНИМАНИЕ! Теплоизоляционные экраны значительно уменьшают отдачу тепла, поэтому их не применяют для топок, предназначенных для обогрева помещений.

Способы выполнения

Футеровку очага обычно проводят с помощью так называемых «шамотных» материалов – особым образом обработанных веществ и их смесей с включением элементов обжига, уничтожающего пластичные свойства и доводящего до спекания их частиц, а также других огнеупорных продуктов. Это могут быть:

  1. Обтесанный камень, изготовленный из натуральной горной породы типа песчаника или кварца, либо конгломерата, стойкий к особенно высоким температурам.
  2. Готовые шамотные кирпичи, из которых выкладывают внутреннюю стенку. Их огнеупорные свойства достигаются благодаря особой технологии изготовления с добавлением порошка из заранее обожженной глины и других улучшающих свойства конечного продукта веществ. Защита из такого кирпича очень популярна, так как может выдержать практически любые температуры обогревательной печи и стоит сравнительно дешево.
  3. Рулонные материалы, пластины и маты:
    • базальтовое волокно;
    • вермикулитовые плиты;
    • каолин в виде бумаги или картона, состоящий из минеральной белой глины.
  4. Растворы и вещества, которыми покрывают стены топки:
    • шамотные, являющиеся огнеупорными бетонами с добавлением отощающего компонента,
    • муллитовые – силикатные жидкостекольные смеси с различными вариациями состава.

Сравнительная таблица футеровочных материалов

МатериалыУдельный вес продукта (плотность), кг/м 3Возможная рабочая температура, макс., 0 C
Кирпич обычный глиняный1600700
Вата базальтовая100750
Слой из вермикулита150-2501100
Шамот (раствор или готовый кирпич)1800-20001300
Каолин плотный2400-25001400
Муллит (чистый/маты)до 30301800 / 1600

ВАЖНО! В условиях производства – на металлургических и других предприятиях, где используется обработка сырья и готовых изделий горячим способом, печная защита чаще всего изготавливается из камня или шамотного кирпича. В «тесных» домашних условиях более приемлемы альтернативные варианты.

Сам себе мастер

Конечно, для устройства футеровочного слоя в домашнем очаге можно прибегнуть к услугам специалистов, но при некоторых навыках работы и соответствующих знаниях эту операцию можно провести самостоятельно.

Футеровка из кирпича

Футеровка печи своими руками из шамотного кирпича выполняется с учетом следующих особенностей:

  • Кирпич аккуратно выкладывается «ребром на ребро», без сдвигов элементов кладки относительно друг друга, вдоль всех стенок внутренних топки.
  • Швы между отдельными кирпичами заполняются раствором на основе шамота и глины.
  • Если основная кладка также выполнена из кирпича, то футеровочный и основной слой стыкуются посредством одного вертикального шва, но без перевязки.
  • Если же материал самой топки – металл (чугун или сталь), то между ее стенками и кладкой следует в обязательном порядке оставлять небольшой зазор, рассчитанный на температурные расширения металла, – иначе регулярные нагревы и остывания могут в скором времени ее разрушить.

ВНИМАНИЕ! Также возможна внутритопочная кладка из огнеупорного красного кирпича, но смешивать виды кирпичей (шамотный плюс огнеупорный) нельзя, так как у них разные показатели линейного расширения и теплопроводности, что сделает постройку недолговечной.

Старая кладка из шамотного кирпича подлежит регулярным осмотрам и ремонту изношенных участков, который проводится посредством затирки раствором из шамота и глиноземистого цемента.

Из рулонного материала

Выгода использования рулонных материалов (а также пластин и матов) заключается в том, что они занимают очень мало места и не «крадут» общего объема, необходимого для закладки топлива и прохода дыма. Стандартная толщина большинства из них не превышает 1 см (например, толстый каолиновый картон бывает толщиной до 7-ми мм). Чтобы провести необходимые работы, нужно помнить, что:

  • Количество необходимых для футеровки материалов рассчитывается с учетом их линейного расширения при нагреве.
  • В некоторых случаях возможна укладка полотна в 2 слоя, но для бытовых потребностей это совсем не обязательно.
  • Отдельные пластины крепятся элементами армирования – металлическими штырями, которые вставляются в заранее проделанные канавки.
  • При отделке огнеупорными матами или пластинами следует соблюдать последовательность их крепления: сначала покрывается дно, затем боковая поверхность, а потом «потолок» топочного отдела.

ИНТЕРЕСНО! Многие современные печи заводского производства уже имеют футеровочный слой на стенках топочных отделов и не требуют дополнительной обработки. В частности, стальные агрегаты часто бывают обработаны вермикулитом.

Обмазка растворами

Обмазка огнеупорными растворами дает еще более тонкий слой футеровки. Для такого способа характерны следующие нюансы:

  • Для приготовления растворов обычно используются сухие составы шамотных, муллитовых либо корундовых смесей, которые затем разбавляются водой до нужной консистенции.
  • После нанесения раствор должен пройти обжиг в естественных условиях (при работе печи) либо с помощью паяльной лампы. Во втором случае работы проводятся до появления твердой корочки.

ВАЖНО! Преимуществом растворного способа также является создание абсолютно монолитных поверхностей, дающих лучшее ограждение материалов от воздействия огня. Однако такой монолит быстрее потребует ремонта, чем каменные и кирпичные кладки.

Сколько прослужит новая футеровка

Любое покрытие со временем может изнашиваться. Даже самый прочный футеровочный слой внутри вашей топки постепенно может потерять начальную герметичность. Для его сохранения следует учитывать следующее:

  • Внутренняя защита печи нуждается в периодической проверке на целостность. Повреждения нужно вовремя заделывать растворами, приготовленными из смеси шамота и глины.
  • Гораздо дольше прослужат поверхности, изначально выполненные более качественно (ровный герметичный слой равномерной толщины без трещин и других повреждений).

ВНИМАНИЕ! Монтаж футеровки является сложной инженерной задачей, которую лучше всего доверить знающим людям, то есть выполнять работы под руководством специалиста или отдать их полностью в руки профессионалов. Качественное выполнение этой ответственной работы позволит надолго забыть о ремонте очага.

Видео: футеровка топки печи

Футеровка печи: защищаем печь от сильного нагрева

Футеровка печи – описание, основные технические решения, способы обустройства защитного слоя и описание наиболее распространенных материалов, способных эффективно защитить изделие от воздействия негативных факторов и влияния экстремальных температур.

Внутренняя отделка топки печи подвергается воздействию высоких температур, образующихся при горении топливных материалов. Особо экстремальные условия существуют при использовании высококалорийного топлива. И, несмотря на то, что печь, как правило, изготавливается из огнеупорных материалов, дополнительная обработка внутренних поверхностей – футеровка печи, будет весьма полезна для продления ее срока службы.

Футеровка – специализированная процедура обустройства внутренних поверхностей печи, обеспечивающая высокую степень защиты от термических, механических и химических воздействий, которым изделие постоянно подвергается на протяжении всего срока эксплуатации. В целом, футеровка представляет собой защитный и изолирующий слой из термостойких материалов, служащих для защиты деталей от экстремальной температуры, создаваемой в процессе горения. Она также предотвращает чрезмерные потери тепла от внешних поверхностей печи, делая процесс более энергоэффективным.

Особенности футеровочной защиты

В условиях регулярного использования, на материалы, из которых изготовлена печь, действуют экстремально высокие температуры, варьирующиеся от типа используемого топлива. Внутренние поверхности топки подвержены растрескиванию, а, в случае с металлическими изделиями — чрезмерный перманентный нагрев и постоянные циклы «расширения-сжатия», приводят к его постепенному разрушению. Высокие температуры образуются, как правило при использовании угля, хотя и паллеты зачастую вызывают чрезмерный нагрев.
Экстремальные температуры — не единственный фактор, негативным образом воздействующий на поверхности печей из металла или кирпича. Футеровка применяется и для:

  • В качестве теплоизоляции, защищающей от колебания температур.
  • В качестве защиты от агрессивной среды. (кислотных реагентов топлива).
  • Защита от механических повреждений топки.
  • В качестве облицовочного материала.

В каких случаях применяется

Стоит отметить, что в футеровке нет необходимости, если печь нужна для непостоянного обогрева дачи или приготовления пищи на открытом огне (барбекю, шашлыки и т.д.). В данных случаях нет необходимости в обустройстве дополнительной защиты, так как разрушения, происходящие в процессе использования – минимальны.
Футеровка рекомендуется для изделий, использующихся для длительного и постоянного обогрева помещений или приготовления пищи в условиях различного рода кафе и ресторанов, где происходит непрерывное поддержание в топке необходимых температур – например, «русские» печи и им подобные. Особо нужна футеровка и при использовании высококалорийного топлива, при сгорании, высвобождающее большое количество энергии, вследствие чего в топке наблюдается экстремально высокий температурный режим.

Основные способы футеровки

Важно! Качественная футеровка может быть проведена после инженерных изысканий и корректном подборе изолирующего материала.

Работы по футеровки внутренней камеры печи из металла, натурального камня или кирпича, проводятся с учетом того, какой эффект необходимо получить в итоге. Например, теплоизолирующие экраны оказывают воздействие на процент нагрева газов, выводя большую часть тепловой энергии посредством выхода потоков воздуха и продуктов горения через дымоход. Огнестойкие материалы, обладающие низкой проводимостью тепла, эффективно справляются с защитой материалов печи от теплового воздействия, принимая большую часть такового на себя, что исключает взаимодействие внутренних стенок печи с открытым огнем. Одним из основных способов футеровки – является и укладка дополнительного слоя из специального кирпича, что также способствует эффективной защите топки от чрезмерного нагрева.

Внимание! Обустройство специальных теплозащитных экранов достаточно сильно понижает теплоотдачу печи, что не рекомендуется, если изделие используется для обогрева помещения. [/wpmfc_cab_sw] Основой футеровки – является использование «шамотных» материалов, специально подготовленных смесей, в которых посредством длительного обжига под воздействие высоких температур, уничтожаются пластичные свойства веществ. Кроме этого эффективными футеровочными материалами являются:

  • Натуральный камень из песчаника или кварца, обладающий высокой степенью устойчивости к воздействию экстремальных температур.
  • Специальные «шамотные» кирпичи – изготавливающиеся по специальной технологии, с добавлением различных примесей для улучшения конечных свойств материала, например, обожженной глины. Использование таких кирпичей, довольно популярный метод футеровки, так как они могут выдерживать очень высокие температуры и, сравнительно, не дорого стоит.
  • Рулонная защита: базальтосодержащие материалы, плиты из вермикулита, каолиновая бумага, вата или картон.
  • Специальные растворы: шамотные огнеупорные бетоны, корундовые, силикатно-муллитовые жидкостекольные смеси разного состава.

Огнеупорный кирпич

Материалы для футеровки подбираются индивидуально, исходя из индивидуальных особенностей изделий и возможностей обустройства защиты из того либо другого материала. В условиях промышленных печей, часто используются «шамотные» кирпичи или натуральный камень. Но, в условиях частного дома, где размеры топки не позволяют укладку дополнительного слоя из этих материалов, более подходящими являются альтернативные методы теплозащиты.

Читайте также:  Тёплый пол: плюсы и минусы, подготовка схемы, укладка, стяжка и монтаж

Сравнительная таблица свойств материалов для футеровки

Внимание! Для проведения эффективной футеровки самостоятельно необходимо обладать соответствующими навыками или обратиться к специалистам. [/wpmfc_cab_sw] Футеровка с использованием кирпича

Футеровка с использованием кирпича

Футеровка из «шамотного» кирпича – один из эффективных способов защиты топки, характеризующийся невысокой себестоимостью. Для обустройства такой защиты своими руками следует придерживаться определенных правил:

  • Кладка кирпича осуществляется способом «ребро на ребро» по всей длине внутренних стенок печи, не сдвигая элементы относительно друг друга.
  • Заполнение швов осуществляется посредством специальных «шамотных» и глино-содержащих растворов.
  • Если печь состоит из кирпича, футеровочный слой стыкуется с основным вертикальным швом, без перевязки.
  • Если топка металлическая – обязательным условием является кладка с зазором между металлом и кирпичом. Это критически важный аспект для сохранения структурной целостности кладки, которая из-за циклов «расширения-сжатия» металла при нагреве, может быть подвержена постоянным механическим воздействиям.

Важно! Кирпичная футеровка подвержена растрескиванию из-за неоднородности нагрева внешнего и внутреннего слоев. Для более качественной отделки стоит особо внимательно подходить к выбору раствора для швов. Для проверки его качества следует скрепить несколько кирпичей и подвергнуть их обжигу в топке, и на руководствуясь полученными результатами, принимать решение об использовании того, либо иного раствора. Также, не рекомендуется использование «шамотных» и обычных огнеупорных кирпичей одновременно. Это может привести к нарушению целостности кладки из-за неравномерного расширения материалов при нагревании.

Футеровка металлических печей

Футеровка металлических печей

Основным нюансом при футеровке металлических печей – является расширение метала при нагревании, которое намного выше, чем у камня или кирпича. Это свойство следует учитывать при обустройстве защитного слоя. Обязательное условие – необходимость оставить зазор, который покроет люфт металла и убережет футеровочную защиту от механических повреждений и растрескивания.
Совет! Для уплотнения зазоров можно использовать полотна или жгуты из базальтовой ваты, а в нежилых помещениях подойдет и асбест.
Стоит отметить, что наиболее распространенной ошибкой при обустройстве металлических печей – является кладка кирпича, как в топке, так и снаружи изделия. Кирпич – достаточно теплоемкий материал, но в то же время, обладает низкой теплопроводностью. В результате этого большая часть тепла выводится вместе с продуктами горения через дымоход.

Внимание! Опасным последствием наружной кладки изделия из металла кирпичом, может стать и угарный газ, проникающий в помещение из-за прогорания стенок топки. [/wpmfc_cab_sw] Футеровка рулонными материалами

Футеровка рулонными материалами

Оптимальным способом футеровки небольших печей, чтобы сэкономить внутреннее пространство топки, может стать обустройство защиты из рулонных материалов, пластин или матов. Номинальная толщина большинства таких материалов, не превышает 1 сантиметр, а часто и того меньше: картон из каолина, например, изготавливается с максимальной толщиной в 7мм. Такой способ эффективно сохранит внутренне пространство для закладки нужного количества топлива и обеспечит беспрепятственное прохождение продуктов горения через дымоход.
Важно! Следует учитывать, что количество материалов рассчитывается с учетом их возможного линейного расширения под действием высоких температур.
Отдельные пластины материала крепятся посредством армирующих элементов, металлических штырей, вставляющихся в предварительно подготовленные пазы. Следует учитывать и очередность обустройства топки рулонными материалами: пластины кладутся сначала на дно, после на боковые стенки и в конце – на верхнюю поверхность топки.

Важно! Следует помнить, что большинство современных металлических печей имеют заводской футеровочный слой, например, отделаны вермикулитом. Дополнительное обустройство может быть выполнено базальтовым картоном.

Обмазка растворами

Обмазка растворами

В последнее время достаточно популярным методом футеровки стало – обработка поверхности топки специальными растворами на основе шамотных, муллитовых либо корундовых смесей. Такая защита характеризуется сверхтонким покрытием, которое не сложно в нанесении. Для приготовления раствора, смесь разбавляется необходимым количеством воды и доводится до желаемой консистенции. После нанесения, футеровочный слой должен быть подвержен термической обработке или, другими словами, обжигу. Можно обжечь раствор и паяльной лампой до образования затвердевшей корочки.

Срок службы защитного слоя

Срок службы защитного слоя

Футеровка – не является вечной защитой топки печи и, в зависимости от интенсивности работы, температурного режима и выбранного материала, защитный слой со временем изнашивается, вследствие чего теряется начальная герметичность.
Важно! Наиболее долго послужит качественно выполненная футеровка, обустроенная специалистами, где материалы будут нанесены правильно, равномерным слоем, без повреждений, зазоров и трещин.
Можно продлить срок службы футеровочного слоя самостоятельно, для этого стоит проверять внутреннюю поверхность топки на структурную целостность, возможные механические повреждения и, при необходимости, своевременно их устранять.

Что такое футеровка печи

Футеровкой в строительстве называют отделку с целью защиты каких-либо конструкций от различного негативного воздействия. Причём внешний вид такого покрытия не имеет значения. При сооружении печи футеровку применяют для облицовки внутренней части камеры. Основной её задачей является обеспечение защиты стенок и других элементов топки от возможных повреждений в процессе эксплуатации, которые могут возникнуть в результате термического, механического, химического воздействия. Благодаря футеровке увеличивается срок службы печи.

Что такое футеровка печи, в каких случаях применяется

Одним из главных факторов в строительстве печей из кирпича считается грамотная конструкция топки, потому что данный элемент этого отопительного сооружения более всего подвергается воздействию высоких температур. Кирпич, который применяется во время кладки печки, под воздействием огня, может обгореть, деформироваться из-за недостатка влаги. Чтобы избежать этого и продлить срок службы отопительных сооружений, а также обеспечить безопасность людей при эксплуатации печи, кирпич необходимо защитить от воздействия огня. Для этого и предназначена футеровка.

СПРАВКА! Следует отметить, что поверхность стен камеры металлической печи, твердотопливных котлов требует также защиты. Это необходимо для того, чтобы металлические, стальные панели не прогорали во время эксплуатации. По этой причине, многие производители оборудуют печи стальных устройств каолиновыми, шамотными панелями.

О футеровке задумываются большинство владельцев печей. Во время её сооружения важно, правильно рассчитать толщину материала иначе стенки печки не смогут хорошо прогреваться. Тепло может проникать только в дымоотводную трубу, но не в помещение. КПД печи может заметно снизиться, что может привести к увеличению расходов на топливо, ведь его потребуется в гораздо большом количестве, для прогревания толстых стен камеры.

Способы осуществления футеровки

Футеровка осуществляется разными способами. Подходящий метод подбирается в зависимости от того, из какого материала возведена печка. Способы сооружения защиты:

  • облицовка внутренней части печки готовыми шамотными кирпичами, которые могут выдержать любые температуры — такой способ популярен из-за того, что материал, при отличных защитных качествах ещё и весьма дешёв;
  • установка теплоотражающих экранов — эффективна для металлических печей, используемых в банях;
  • применение обтёсанного камня из натуральных горных пород — песчаника или кварца;
  • использование рулонных материалов или пластин — базальтовое волокно, картон или бумага из каолина, вермикулитовые плиты;
  • покрытие стенок специальными растворами или веществами — шамотными ли муллитовыми смесями, реализуемыми в магазинах.

ВАЖНО! Преимуществом применения раствора с целью футеровки является то, что его помощью можно создать абсолютно монолитную поверхность, которая станет идеальным ограждением, предохраняющим кирпич от воздействия огня. Минус такого футера — он быстрее потребует ремонта, чем кладка из камня или шамотного кирпича.

Использование огнеупорного клея для футеровки

Для скрепления различных материалов, применяемых для сооружения внутренней, защитной поверхности топки, лучше использовать огнеупорный, высокотемпературный клей. Он безупречно скрепит огнеупорный кирпич или плиты из базальтовых волокон. Клей продаётся в специальных ёмкостях, после вскрытия которых, масса тщательно перемешивается. Перед нанесением клея на поверхность, её следует увлажнить. Толщина покрытия — 3 мм, если, кроме клея для футеровки больше ничего не будет использоваться, то нужно нанести несколько его слоёв, с интервалом в 15 минут. Высыхает защитный слой примерно через сутки.

Работы по футеровочному покрытию лучше доверить профессионалам. Качественная реализация этой задачи позволит долго не задумываться о ремонте печи.

Огнеупорные материалы для металлургии

Изготовление огнеупорных материалов для металлургии
производится на заводах в Швейцарии, Германии, Франции, Турции, США, Японии и Кореи

Инжиниринговая компания в России Интех ГмбХ / LLC Intech GmbH, являясь официальным дистрибьютором различных производителей промышленного оборудования, на протяжении более 15 лет предлагает следующие огнеупорные материалы и футеровку для печей и литейных ковшей:

Огнеупорный кирпич для применения в ковшах

Вариант: MgO-C огнеупорный кирпич с синтетической смолой в качестве связующего для шлаковой зоны литейных ковшей.

100% плавленый оксид магния с природным графитом.

ПунктХимические свойства
MgO (сырье)%более 98.5
MgO%более 78.5
C%более 11
Кажущаяся пористость%менее 3,8
Объёмная плотностьг/см33,04±0,04
Предел прочности при сжатии в низких температурахН/мм2более 39.5
Предел прочности на изгиб в горячем состоянииН/мм2более 12.5

Огнеупорный кирпич для применения в ковшах

Вариант: MgO-C огнеупорный кирпич с синтетической смолой в качестве связующего для тяжелых эксплуатационных условий шлаковой зоны литейных ковшей.

100% плавленый оксид магния с природным графитом.

ПунктХимические свойства
MgO (сырье)%более 98.5
MgO%более 78.5
C%более11
Кажущаяся пористость%менее 3,8
Объёмная плотностьг/см 33,07±0,03
Предел прочности при сжатии в низких температурахН/мм 2более 39.5
Предел прочности на изгиб в горячем состоянииН/мм 2более 12.5

Огнеупорный кирпич для применения в ковшах

Вариант: Al2O3 -MgO-C огнеупорный кирпич с синтетической смолой в качестве связующего для дна металлической зоны литейных ковшей.

Материалы основы: коричневый корунд, плавленый оксид магния с природным графитом.

ПунктХимические свойства
Al2O3%более 72,0
MgO%более 12,0
C%более 9,5
Кажущаяся пористость%≤ 8,0
Предел прочности при сжатии в низких температурахМПа≥ 35
Объёмная плотностьг/см 33,27±0,03

Монолитные огнеупорные материалы для защиты корпуса печи спекания

Материал поставляется в виде двухкомпонентной смеси с жидким связующим, которое является неотъемлемой частью смеси. Сухое вещество и связующее будут поставляться в мешки для сыпучего материала, обернутых в пленку, на деревянных паллетах.

Требования к хранению: Сухой компонент должен храниться в сухих условиях, жидкое связующее – при температуре не менее +5 °С

Читайте также:  Устраняем течь в отоплении: труб, радиаторов, батарей

Огнеупорные материалы для установки и ремонта вакуумных камер и сводов электродуговых печей

Описание: Паста для набивки, сделанная из электрически плавленой окиси магния.

СвойстваПараметры
Химический состав (%)
MgO79,0
Cr2O310,5
Fe2O34,7
CaO1,5
SiO21,1
Al2O32,9
P2O51,8
Материально-вещественный состав
Гранулометрический класс (мм)
Необходимое количество влаги (л/100кг)

4,0 – 4,5
Тип связующегокерамическое
Макс. температура применения (°C)1 780

Применение: Первые установки и ремонты вакуумных камер и сводов электродуговых

Футеровка для ремонта подов печей в промышленности производства стали

Описание: Материал для ремонта, сделанный из железной окиси магния.

Материал может быть дополнительно пропитан маслом – содержание масла (0,5 – 1,5) %

СвойстваПараметры
Химический состав (%)
MgO81,1
Fe2O38,2
CaO8,4
SiO22,0
Al2O30,3
Тип связующегокерамическое
Макс. температура применения (°C)1 780

Применение: Ремонт подов печей в промышленности производства стали.

Футеровка подов мартеновских печей

Описание: Неформованный продукт для набивки, сделанный из железной окалины окиси магния. Продукт может быть дополнительно пропитан маслом

СвойстваПараметры
Химический состав (%)
MgO78,5
SiO22,2
CaO12,3
Fe2O36,0
Al2O30,4
Тип связующегокерамическое
Макс. температура применения (°C)1 700

Применение: Поды мартеновских печей

Футеровка подов сталеплавильных печей

Материал для ремонта, сделанный из железной окиси магния.

Материал может быть дополнительно пропитан маслом – содержание масла до 2 %.

СвойстваПараметры
Химический состав (%)
MgO80,2
Fe2O37,8
CaO8,8
SiO22,2
Al2O30,3
Физические свойства
Гранулометрический класс (мм)
Тип связующегокерамическое
Макс. температура применения (°C)1 780

Применение: Ремонты подов сталеплавильных печей

Огнеупорные материалы для холодного и горячего ремонта мартеновских и электродуговых печей

Описание: Масса для торкретирования, сделанная их окиси магния естественного спекания.

СвойстваПараметры
Химический состав (%)
MgO82,5
Fe2O35,0
CaO2,0
SiO26,5
Al2O30,6
Тип связующегосиликатное
Макс. температура применения (°C)1 690

Применение: Холодный и горячий (без останова) ремонт мартеновских и электродуговых печей.

Футеровка в дуговых электропечах

Плавленый кальциево-алюминатный цемент плавится в дуговых электропечах, усваивая превосходную окись алюминия и известняк в качестве сырья. Его особенности – стабильное качество, небольшая водопотребность, быстрая и соответствующая гидратация, ранняя высокая прочность и т.д. Это – связующее вещество для производства всех видов высококачественных монолитных огнеупоров.

СвойствоТип 1Тип 2Тип 3
Хим состав (%)AL2O368-7278-8388-92
CaO302010
SiO20.30.30.3
Fe2O30.20.20.2
Удельная поверхность (cm 2 /g)610081008100
Упаковка25 кг / маленький мешок
1000 кг / большой мешок

Огнеупорная футеровка для печи из феррохрома

Очень чистый, хорошо обожженный магнезит с очень незначительной долей Fe2O3 и SiO2. Этот сорт применяется во многих областях производства ферросплавов.

Рабочий слой футеровки, контакт со шлаком

Для шлаков материал, обладающий качеством камня только с импрегнированием смолой.

Материалы сертифицированы: ISO 9001 и подлежат тщательному контролю качества во время и в конце производственного процесса

Изоляционные кирпичи

Предлагаемые изоляционные кирпичи производятся методом отливки из смеси, содержащей гипс для влажной тепловой стабилизации.

Теоретическая (насыпная) плотностьТемпература рабочей поверхностиТемпература нерабочей поверхности
кг/м3°C°C
4851200105

Использование кирпича позволит экономить не только энергию, но и понизить выбросы парниковых газов.

Торкретбетон

Торкретбетон, который предлагает наша компания в качестве связующего, включает в себя лучшее сцепление с поверхностью, меньшую отдачу, быстрое высыхание, никакого растрескивания из-за воздействия высоких температур, показывает длительную долговечность, которая обычно в два раза больше, чем у материалов с цементом в качестве связующего.

Обычные материалы из торкретбетона транспортируются в сухом виде под давлением сжатого воздуха и смешиваются с водой в насадке при разгрузке. Количество воды (связующего) и как следствие вязкость торкретбетона полностью зависят от мастерства и умений техника, применяющего торкретбетон. Огнеупоры с низким содержанием цемента, используемые как торкретбетон, также содержат добавляемую воду и поэтому должны быть высушены и нагреты перед использованием, и таким образом, подвержены растрескиванию.

Материалы на основе торкретбетона готовятся в виде гидросмеси /суспензии с использованием точно отмеренного количества связующего на основе коллоидного кремнезёма (без добавления воды). Гидросмесь затем с помощью насоса помещается в специальную насадку, куда техник может добавить ускоритель при использовании, если это необходимо, чтобы оптимизировать сцепление с поверхностью целевого материала в зависимости от окружающей температуры и условий. Уникальная система связующего основе коллоидного кремнезёма не требует специального высыхания или нагревания в отличие от продуктов с цементом в качестве связующего.

Во время высыхания материалы на основе торкретбетона в качестве связующего крепко пристают к существующим огнеупорным материалам, обеспечивая длительность их использования. Их внутренняя устойчивость к термическим трещинам обеспечивает то, что профилирующая футеровка полностью сохраняется при запуске, что обеспечивает дополнительный потенциал долгого использования. Материалы на основе торкретбетона в качестве связующего минимизируют время вынужденного бездействия и увеличивают полезное время путем устранения длительных периодов высыхания.

Футеровочные материалы для короба чистых газов

В качестве футеровочных материалов мы предлагаем использовать керамическую плитку толщиной 40 или 60 мм. Плитка крепится с помощью специального клея который наносится на короб и саму плитку. Клей устойчив при температуре до 150°С.

Футеровка печей: что это такое

Печи возводят из огнеупорных материалов. Но из-за того, что при сжигании топлива образуется очень высокая температура, достигая несколько сотен градусов, этот материал не в силах ей противостоять. Для защиты наружных стенок внутри печи обустраивают футеровку.

Что такое футеровка

Футеровка – это оболочка из кирпича, которая обустраивается внутри топки. Она очень устойчива к воздействию даже самых высоких температур. Это позволяет печке служить многие годы, потому что она защищена от перегрева.

Футеровку нельзя рассматривать как самостоятельный элемент, потому что она тесно взаимодействует и с материалами, из которых выложена печь, и с внутренней средой топки, в которой осуществляется процесс горения.

Футеровка может представлять собой не только выкладку из кирпича, но и из других материалов. В качестве таких материалов выделяют три вида огнеупорных веществ, различающиеся по своим химическим свойствам:

У них происходит разная реакция на вещества, которые возникают в процессе горения топлива.

Футеровку производят только тогда, когда будут проведены все инженерные расчеты и будет выбран материал для нее. С помощью этого расчета добиваются максимального эффекта, учитывая особенности материала и самой печи. Кроме того, футеровка защищает различные элементы печи от химического и механического воздействия.

Способы теплозащиты печи

Поверхность внутри топки можно защитить двумя способами:

  • Используя материал с низкой проводимостью тепла, которым обрабатывают внутреннюю поверхность топки.
  • Используя защитные экраны, отражающие тепловое излучение. В этом случае тепло от излучения выводится из печи вместе с дымом.

Стоит обратить внимание, что первый способ предусматривает не теплоизоляцию, а теплозащиту. При теплоизоляции тепло, которое выделяет печь, остается внутри нее. А теплозащита предохраняет от излучения определенный участок печной конструкции, выводя из нее тепло. Поэтому при футеровке применяются теплоизоляционные материалы.

Использование шамотного кирпича

В недалеком прошлом печи делались в основном из обычных кирпичей, которые под воздействием высоких температур очень быстро приходили в негодность. Потом довольно продолжительное время вместо них стал использоваться кирпич с более плотной структурой. В настоящее время набирает популярность шамотный кирпич. Делается он из глины, которую смешивают с порошком из обожженной глины и затем обжигают при высоких температурах.

Шамотный кирпич является идеальным вариантом для футеровки печных сооружений. Отличается он от обычных кирпичей отличными теплозащитными свойствами. Футеровка подразумевает обкладывание внутренней поверхности печи именно таким кирпичом.

Футеровка кирпичной печи

Футеровка кирпичной печи обладает некоторыми особенностями. Ее нельзя укладывать слишком близко к кирпичам, которые являются элементами наружных стенок. Дело в том, что печка раскаляется очень сильно и возникает растрескивание под воздействием высоких температур. Горячие внутренние слои выталкивают со своих мест холодные наружные. Внешние стенки, сохраняющие форму печи, начинают расходиться в стороны из-за воздействия расширенных внутренних слоев. Кирпичи покрываются трещинами, а отдельные могут даже разрушаться. Это может способствовать проникновению угарного газа в помещение.

Ситуация может усугубиться тем, что применяемая для соединения наружного слоя кирпичей глина обладает небольшой адгезией и при нагревании расширяется сильнее, чем сам кирпич. В результате перегревания шов разрушается.

Именно поэтому при постройке печной конструкции применяют пластичный раствор с последующим его испытанием. Для этого два кирпича соединяют друг с другом с помощью этого раствора и обжигают при большой температуре. Этим проверяется адгезия раствора, расширение и растрескивание. Если все нормально, раствор можно использовать для всей конструкции.

Футеровка металлических печей

При футеровке металлических печей следует обратить внимание на тот факт, что металл под воздействием высоких температур расширяется сильнее кирпича. Поэтому обязательно делают зазор для теплового расширения между слоем футеровки и печными металлическими стенками, иначе при нагревании металла футеровка часто разрушается. Чтобы уплотнить зазор, используют базальтовую вату в виде полотна или жгутов. При расположении печки не в жилом доме вместо базальтовой ваты можно использовать асбест.

Металлические печи часто обкладывают кирпичом как снаружи, так и внутри, чтобы улучшить прогрев печи и ее безопасность. Однако такой способ считается ошибочным, потому что:

  • Кирпич характеризуется низкой теплопроводностью и высокой теплоемкостью, в результате чего тепло, возникающее от сгорания топлива, остается внутри топки и уходит вместе с дымом.
  • В таком случае печная поверхность лишается доступа воздуха для отведения тепла, что приводит к прогару стенок. В результате этого в помещение может проникнуть угарный газ, что опасно для жизни.

Таким образом, футеровка печи делается для того, что она не разрушилась из-за воздействия высоких температур. Самое главное – использовать качественный материал, чтобы печь могла прослужить еще долго.

Ссылка на основную публикацию