книги / Неформованные огнеупоры. Свойства и применение неформованных огнеупоров Сост. И. Д. Кащеев [ др.]; Под ред. И. Д. Кащеева

Рис. 10.14. Конструкция натрубной обмуровки парогенератора: а — стены топки; б — угол топки; 1 — шамотный бетон; 2 — сетка; 3 — диатомитовый бетон; 4 — теплоизоляционные плиты; 5 — уплотнительная обмазка по сетке; б — плавники

Конструкции обмуровочных слоев щитов и их креплений ккаркасу отличаются боль­ шим разнообразием. Так, на некоторых парогенераторах каркас под обмуровку топки выполняют в виде вертикальных рам, равных по ширине экранному блоку и с длиной, равной высоте топки; с помощью этого каркаса создается жесткость монтажного бло­ ка. Собственно обмуровка стен топки выполнена из армированного шамотного бетона толщиной слоя 60 мм, армированного диатомитового бетона толщиной 50 мм, мине­ раловатных матов толщиной 100 мм и уплотнительной обмазки.

Натрубная обмуровка стен топочной камеры в современных барабанных парогене­ раторах стала возможной благодаря час­ тому расположению экранных труб с относительно небольшим шагом (рис. 10.14). Обмуровка состоит из арми­ рованного сеткой слоя шамотного бето­ на, теплоизоляционного слоя диатомито­ вого бетона и изоляции. В качестве изо­ ляции используют известковокремнезе-

Рис. 10.15. Конструкция натрубной обмуровки топки с использованием металлического листа взамен огнеупорно­ го бетона: 1 — металлический лист; 2 — хромитовая масса;

3—штырь с шайбой; 4— теплоизоляционный слой; 5— штука­ турка, армированная сеткой

Рис. 10.17. Конструкция обмуровки верхних камер заднего и фронтового экра­ нов водогрейного котла: 1 — шамотный бетон; 2 — армирующая сетка; 3 — минераловатные маты; 4 — уплотнительная обмазка; 5 — асбестодиатомитовый бетон; б — крюк; 7— крепежная деталь (уголок); 8 — штырь с шайбой

минераловатные маты прижаты к огнеупорному слою шамотного бетона с помощью штырей, приваренных к экранным трубам, и шайб, закрепленных гайками на свободных концах штырей. Каме­ ры фронтового и заднего экранов футерованы шамотно-глинистой массой, наносимой способом торкретирования на арматуру, прива­ ренную к камерам. С наружной стороны камеры изолированы асбестодиамитовым бетонным слоем, покрытым уплотнительной обмаз­ кой по металлической сетке (рис. 10.17).

10.5. Огнеупорные и теплоизоляционные

материалы, применяемые для обмуровки

Основные материалы для обмуровки котлоагрегатов в настоящее время — огнеупор­ ные и теплоизоляционные бетоны. Исходные материалы для изготовления огнеупор­ ных бетонов и их основные свойства приведены в табл. 10.3.

Огнеупорные бетоны на глиноземистом цементе получили наиболее широкое рас­ пространение при температуре газовой среды 1000-1200 °С (обмуровка топок непос­ редственно за экранными трубами, неэкранированные участки стен топок с темпера­ турой обмуровки, не превышающей 1200 °С), Огнеупорные бетоны на портландце-

менте имеют больший срок схватывания, их прочность снижается в процессе нагрева и охлаждения. Свойства бетонов на портландцементе улучшают путем введения тон­ комолотых добавок. Бетоны на жидком стекле с добавкой кремнефтористого натрия быстро твердеют на воздухе и сохраняют механическую прочность при нагревании до 1000 °С. Бетоны на фосфатных связующих (ортофосфорная кислота или апюмохромфосфатная связка) имеют максимальную механическую прочность. Бетоны составов 1, 4, 5 (см. табл. 10.3) являются основными для широкого применения в обмуровке котлоагрегатов.

В табл. 10.4 приведены исходные материалы для изготовления теплоизоляционных легких и особолегких огнеупорных бетонов и их основные свойства, в табл. 10.5 — способы укладки бетонов, в табл. 10.6 — составы наиболее распространенных жаро­ стойких плотных и теплоизоляционных бетонов для обмуровки котлоагрегатов.

Для обмуровки закрытых ошипованных экранов (зажигательных поясов) топок кот­ лов и для выполнения охлаждаемых подов топок котлов с жидким шлакоудалением

Т а б л и ц а 10.4

Исходные материалы для изготовления легких и особолегких бетонов и их основные свойства

+антиперен

*ГШ — глиняный шликер; КД— крошка диатомитовая; АВ—гранулированное алюмосиликатное

волокно; ПП— перлитовый песок марки 80; остальные обозначениятакие же, как втабл. 10.3.

* Составы приведены в соответствии с табл. 10.3.

применяют пластичные хромитовые массы марок ПХМ-6 и ПХМ-1 соответственно. При температуре 800-900 °С эти массы находятся в пластичном состоянии и дефор­ мируются вместе с экранными трубами без образования на их поверхности разрывов и трещин.

Пластичную хромитовую массу ПХМ-6 изготовляют из хромитовой смеси СХГ-3 путем добавки 7 % жидкого стекла по ГОСТ 13078-81 плотностью 1,4-1,5 г/см3 до общей влажности 8-10 %. Массу ПХМ-1 изготовляют из хромитовой смеси СХ путем добавки 5-7 % жидкого стекла плотностью 1,35-1,40 г/см3. Смесь СХГ-3 по ТУ 14-8-

84-73 состоит из молотой хромитовой руды (97 %) с добавкой огнеупорной глины (3 %), смесь СХ — из молотой хромитовой руды. Свойства смесей СХГ-3 и СХ приве­

дены в табл. 10.7.

Физико-керамические свойства хромитовой массы ПХМ-6 приведены ниже:

Пластичность массы ПХМ-6 обеспечивается наличием в ней пластичной огнеупор­ ной глины. Масса ПХМ-1, не содержащая глину, обладает меньшей усадкой и имеет более высокие огнеупорность и температуру начала размягчения под нагрузкой.

Для футеровки ошипованных экранов топок и зажигательных поясов в тяжелых ус­ ловиях службы, в частности в высоконапряженных циклонных топках, применяют карбидкремниевые массы на различных связках. Преимущество карбидкремниевых масс заключается в их высокой теплопроводности [4,65-5,82 Вт/(м*К)], что обеспечи­ вает более низкую температуру на поверхности массы и, следовательно, уменьшает интенсивность взаимодействия массы со шлаком.

Применяют четыре типа масс: со связкой на оргофосфорной кислоте, кальций(бор)алюмофосфатной связке, алюмохромфосфагной связке и жидком стекле. Заполнителем являет­ сячерныйкарбидкремния со следующимзерновымсоставом, %: крупнаяфракция40, средняя

фракция 30 (8Ю 55 С, 54 С, 53С), мелкая фракция 40 (шлам 8Ю по ОСХ 2МТ-79-3-80). В качестве добавок используют тонкомолотые электрокорунд и огнеупорную глину, ка-

Т а б л и ц а 10.7

устический магнезит. Расход материала на 1 м3 карбидкремниевых масс с добавкой огнеупорной глины и каустического магнезита на АХФС приведен в табл. 10.8.

Карбидкремниевая масса на связке из жидкого стекла имеет следующий состав, %: 8Ю черный зернистостью № 122-80 (1,6-0,8 мм) 40, № 40 (0,5-0,2 мм) 30, № 8-4 (0,1— 0,05 мм) 30, жидкое стекло плотностью 1,3 г/см3 6 (сверх 100 %), огнеупорная пгана, разведенная в воде, в виде шликера плотностью 1,18 г/см3 5 (сверх 100 %).

Значительно реже для покрытия ошипованных экранов топок применяют шамот­ ные и высокоглиноземистые массы. Состав шамотной массы: 70-75 % шамотного порошка с содержанием А120 3 не менее 40 %, 20-25 % тонкомолотой огнеупорной глины и 3-5 % жидкого стекла плотностью 1,5 г/см3. По сравнению с хромитовыми

шамотные массы имеют ряд недостатков: низкий ТКЛР, более высокую температуру пластического состояния, худшую спекаемость, более низкуютеплопроводность. Свой­ ства шамотной массы (образцов после обжига при 1200 °С) приведены ниже:

В высокоглиноземистых массах часть мелкой фракции шамотного порошка заменя­ ют тонкомолотым электрокорундом. Высокогпиноземистые массы имеют преимуще­ ство перед хромитовыми, так как обладают более высокой пластичностью в сыром состоянии, что облегчает нанесение их на экранные трубы. Во время службы высоко­ глиноземистые массы слабее взаимодействуют с топливными шлаками.

Для нанесения первого слоя непосредственно на экранные трубы при выполнении натрубной обмуровки применяют хромитовые и шамотные набивные массы и огне­ упорные бетоны, свойства которых приведены в табл. 10.9.

Хромитовая масса применяется при зазорах между экранными трубами 15-40 мм. Состав хромитовой массы соответствует составу масс, применяемых для ошипован­ ных экранов. Для придания хромитовой массе при высоких температурах высокой пластичности добавку жидкого стекла увеличивают до 9 %. Шамотные массы и огне­ упорные бетоны применяют при зазорах между экранными трубами 5-10 мм. Состав шамотной массы для покрытия экранных труб, %: пластичная глина 20, шамотный порошок 75, жидкое стекло плотностью 1,5 г/см3 5. Состав огнеупорного бетона, %:

шамотный порошок 70, глиноземистый цемент 30. Глиноземистый цемент может быть заменен портландцементом с микрозаполнителем в качестве стабилизирующей до­ бавки.

Составы уплотняющих обмазок, штукатурки и мастики, наносимых на обмуровку котлов, приведены в табл. 10.10 и 10.11.

Т а б л и ц а 10.10

*' Для широкого применения в капитальном строительстве. *2Штукатурки для применения при капитальномремонте.

* Указано для шамотного порошка с максимальным размером зерен 5 мм (класс 5).