3.03.2015
Теплоизоляция печей
Безбородов К.Б., НПП «Машпром»
Концепция проектирования термического оборудования должна предусматривать разработку надёжного и экономически эффективного оборудования. Эффективность оборудования определяется уровнем издержек на эксплуатацию оборудования при условии достижения необходимого качества продукции. Затраты на термообработку складываются из множества факторов: потери тепла через боковые стенки печи, эффект аккумуляции тепла футеровкой, затраты на периодический ремонт и т.д.
При проектировании промышленных печей компания «Машпром» ставит своей целью достичь итогового снижения себестоимости термообработки и затрат на ремонт печей, несмотря на то, что цена печей при этом несколько вырастет. По нашему опыту, применение более дорогих (эффективных) материалов в оборудовании способствует общему снижению себестоимости продукции и приводит к повышению конкурентоспособности всего производства.
Что касается футеровки печей, то во многих промышленно развитых странах кирпичная огнеупорная кладка применяется только в тех местах, где её применение незаменимо, например, в местах контакта футеровки с жидким с металлом. В таких случаях за огнеупорной кладкой следуют пористые и волокнистые огнеупорные материалы.
Безусловным преимуществом волокнистых и пористых футеровочных материалов являются: низкая теплопроводность (в 3–5 раз ниже некоторых марок шамотных огнеупоров), термическая стойкость, высокая пористость в сочетании с низкой плотностью и малой теплоемкостью.
Все производители печей периодически сталкивались с проблемой доставки футерованных кирпичами печей. Во время транспортировки (тряски) кирпичная кладка давала трещины и сколы огнеупоров, особенно на больших конструкциях.
Ориентируясь на передовые печестроительные предприятия, компания «Машпром» с 2007 года начала применять волокнистые теплоизоляционные материалы. На данный момент в печах применяется преимущественно волокнистая теплоизоляция на боковых стенках, а под печей выполняется комбинированием прочных огнеупоров и прессованных волокнистых матов. Некоторые фасонные теплоизоляционные блоки специальных форм или бетонные огнеупорные изделия изготавливаются на собственном производстве. Большинство же материалов для футеровки печей закупается нами у специализированных производителей.
Для крепления футеровки к боковым стенкам печи, сводам и печным заслонкам применяются специальная крёпежная арматура, клеи на различные температуры.
В процессе проектирования в целях обеспечения продолжительной работы футеровки печи и минимизации теплопотерь определяется оптимальный материал, его плотность сжатия, количество слоёв, крепёж с глубиной его залегания, прорабатывается схема монтажа теплозащиты, определяющая порядок ведения футеровки.
Опыт изготовления, монтажа и эксплуатации печей в различных отраслях промышленности показывает, что применение футеровок из волокнистых материалов позволяет сократить трудовые затраты на монтаж в 2–3 раза; уменьшить материалоёмкость конструкций печей, т.е. сократить расход огнеупоров в 5–6 раз и массу металлокаркасов на 15–20 %; сократить расход топлива и электроэнергии в печах периодического действия на 25–30 %, в печах непрерывного действия на 3–5 %; повысить производительность тепловых агрегатов периодического действия на 15–20 % благодаря более быстрому разогреву и охлаждению.
