Servis žáruvzdorných výrobků v různých prvcích konstrukce otevřených nístějových pecí

3.2. Při pokládání kouřovodů a plynovodů musí být kromě požadavků SNiP III-24-75 „Pokládání průmyslových pecí a komínů“ splněny následující požadavky:

ventilové misky by měly být instalovány na 15-20 mm silnou vrstvu azbestu s pryskyřicí nanesenou na nosnou plochu zdiva studny;

prostor mezi mísou a zdivem po celém obvodu mísy, stejně jako vnější zdivo plynových kouřovodů od místa instalace ventilů až po přiléhající ke stěnám regenerátorů, přes plynotěsnící povlak, pečlivě zhutněte směsí písku a dehydrovaného černouhelného dehtu. Směs se nanáší v samostatných vrstvách o tloušťce 25–30 mm a hutní se horkými pěchy.

3.3. Při pokládce vyzdívek regenerátorů, struskových komor a nístěje pece je nutné provádět orovnávání svislých švů pokládáním cihel pod úhlem 90° do sousedních řad vyzdívky a nístěje na výšku.

Pokládka regenerátorů a sběračů strusky

3.4. Tloušťka vyrovnávací vrstvy malty pod pokládkou obkladu regenerátoru by neměla přesáhnout 15 mm. Obložení regenerátorů z obyčejných hliněných cihel by mělo být položeno na prkno.

Šamotové cihly v horní řadě musí být položeny na hraně napříč proudu plynu s překrývajícími se příčnými švy.

Odchylka povrchu obložení regenerátoru od horizontály nesmí být větší než 5 mm na délce 2 m.

Vyzdívka struskových komor musí být položena cihlami na okraji. Pokládka vyzdívek, stěn a oblouků regenerátorů a struskových komor by měla být provedena pomocí malty.

3.5. Pokládka stěn plynových a vzduchových regenerátorů musí být provedena současně. V některých oblastech je povoleno stupňovité zdění, maximálně však deset řad.

3.6. Pokládka obkladu stěn haldy strusky by měla být provedena střídavě s hlavními stěnami.
Zdivo konců propustné stěny je nutné svázat se zdivem stěn regenerátorů a sběračů strusky.

Pokládka stěn z izolačních a obyčejných hliněných cihel není vázána na ohnivzdorné zdivo, měla by být prováděna se zpožděním nebo vedením z protipožárního zdiva nejvýše ve třech řadách.

3.7. Pokládka spodních oblouků by měla být provedena maltou a spodní oblouky by měly být provedeny za sucha, s převázanými švy a přísně dodržována svislost a pravoúhlost buněk.

Odchylka ucpávkových buněk od konstrukčních rozměrů by neměla přesáhnout 8 mm. Cihly trysky, spočívající na dvou podpěrách, musí překrývat podkladovou cihlu nejméně o 25 mm a při pokládce z magnezit-chromitových cihel – nejméně 65 mm.

Odchylka horní roviny trysky od horizontály by neměla přesáhnout 8 mm.

V pláštích regenerátoru musí okna pro proplachování a kontrolu ucpávky přesně odpovídat kanálům v ucpávce. Mezi ucpávkovým zdivem a stěnami komor regenerátoru by měla zůstat mezera 25–30 mm.

3.8. V místech, kde jsou zúžení, by měly být klenby položeny v prstencích. Při pokládání magnezitových cihel se první kolo oblouku haldy pokládá nasucho a v místech zúžení pomocí rozpěrek a kolíků.

Bednění by mělo být odstraněno po dokončení pokládky suti podél oblouků.

3.9. První vrstva těsnicího nátěru na druhém kole regenerátoru a struskových komor by měla být aplikována před ohřevem pece a následné vrstvy a izolace oblouků diatomitovými cihlami by měly být aplikovány po dvou až třech tavbách.

3.10. Pokládka zavěšené klenby regenerátorů a sběračů strusky by měla být provedena po dokončení pokládky stěn. Mezera mezi oblouky a stěnami by měla být dočasně vyplněna těsnícím roztokem a po zahřátí pece by měla být vyplněna cihlami a maltou.

Mezi magnezitovým a vysokohlinitým zdivem klenby by měla být ponechána mezera 15 mm, do které by se mělo umístit těsnění z vlnité oceli.

Při pokládce zavěšené klenby z vysokohlinitých cihel se musí průměty cihel v řadě a mezi řadami shodovat s prohlubněmi sousedních cihel.

Přechodové úseky napojení ploché klenby struskových komor se svislým kanálem by měly být sestaveny po položení alespoň 10 řad ploché klenby přilehlých k přechodovému úseku.

Vytyčení pracovního prostoru pece

3.11. Izolace ocelových konstrukcí dna pece a svahů azbestovou lepenkou musí být dokončena před položením pece.

Pokládka každé řady topeniště by měla být provedena ve střídavých vrstvách, přičemž švy v pokládce lehkého šamotu a šamotových cihel naplněné šamotovým práškem o velikosti mletí do 1 mm.

Pokládání řad ohniště by mělo začínat střídavě od příčné a podélné osy pracovního prostoru při dodržení požadavků odstavce 3.3. tohoto pokynu.

Sklon zdiva topeniště k ocelovému vývodu (je-li to v návrhu stanoveno) je nutné dosáhnout stupňovitým kladením cihel bez tesání a vyrovnáním těchto stupňů vrstvou chromové nebo magnezitové hmoty se zhutněním.

3.12. První řada magnezitových cihel na šamotovém zdivu topeniště by měla být položena podle návrhu na desku nebo okraj, další řady – na okraj nebo konec a horní řada – na konec, s okraji přes vanu, s výjimkou pecí o kapacitě 5 tun, kde je horní řada položena na okraji.

Švy v magnezitovém zdivu musí být pečlivě vyplněny vysušeným a prosátým magnezitovým práškem se zrny ne většími než 0,5 mm.

Podélné a příčné dilatační spáry v řadách zdiva topeniště musí být překryty výše uvedenou řadou. Teplotní mezery pod příčnými sklony je nutné vyplnit magnezitovým práškem (mezery pod podélnými sklony se nevyplňují).

3.13. Magnezitové zdivo nístěje do vzdálenosti minimálně 1 m na obě strany od osy ocelového vyústění musí být provedeno v blízkosti výztuže pece; V tomto případě musí být tepelná roztažnost zdiva v oblasti otvoru kompenzována zvětšením tloušťky spár ve zdivu před otvorem.

3.14. Pokládku svahů a stěn je nutné provádět ve střídavých vrstvách v podélném a příčném směru, přičemž spáry se musí vyplnit suchým prosátým magnezitovým práškem. Mezi výztuž a izolační zdivo by měla být umístěna azbestová lepenka.

Pokládka zadní stěny musí začínat od ocelového výstupního otvoru, přičemž magnezitové nebo chrommagnezitové zdivo do vzdálenosti minimálně 1 m na obě strany od osy otvoru musí být provedeno v blízkosti výztuže pece.

3.15. Oblouky musí být pokládány v samostatných kolech, s cihlami položenými na okraji v obvazovém vzoru a švy vyplněné jemně prosátým práškem vyrobeným z materiálu stejného typu jako cihla.

Zámky v obloucích výplňových oken by měly být zatlučeny současně ve všech obloucích.
3.16. Při pokládce pracovního prostoru kyselé pece musí být splněny následující zvláštní požadavky:
položit základy svahů a stěn, spáry vyplnit práškem dinas sušeným při 60 °C;
sklon topeniště směrem k ocelovému vývodu se dosáhne ořezáním cihel ve spodních řadách topeniště;

Dilatační spáry ve zdivu dinas stěn a svahů by měly být rozmístěny po celé výšce a tloušťce stěn a svahů a vyplněny vypalovacími distančními vložkami v souladu s projektem. Teplotní spáry ve zdivu sloupů, ocelový výtok a struskové otvory nejsou ponechány.

Položení klenby pracovního prostoru

3.17. Pokládka klenby musí být provedena v prstencích, počínaje příčnou osou pece ve směru hlavic. Kroužky k sobě musí těsně přiléhat s mezerou ne větší než 2 mm. Růst cihel v prstencích stacionárních otevřených pecí není povolen.

Kruhy bednění klenby nesmí spočívat na kesonech plynových hlavic.

3.18. Základní umístění věšáků na cihly do skruží by se mělo určit při pokládce prvního prstence a podle něj by měly být instalovány věšáky do zbývajících prstenců. Odchylka závěsů od osy řady podél podélné osy pece by neměla přesáhnout 25 mm.

Závěsné tyče každého prstence musí být umístěny ve stejné vertikální rovině a směřovat radiálně k povrchu oblouku.

Odchylky od konstrukčních rozměrů distančního a závěsného ocelového plechu nesmí překročit: šířku a délku ± 1 mm, v umístění otvorů ± 1 mm a v průměru otvorů ± 1 mm; výztužné trny – délka ± 1 mm a průměr ± 1 mm. Desky musí být hladké a bez otřepů.

Není dovoleno instalovat dvě distanční desky do jednoho švu.

3.19. Každý kroužek musí mít nainstalovaný jeden zámek, který je nutné zatlouct ihned po sestavení kroužku, a aby se kroužek nezkroutil, musí se další kroužky pokládat postupně od patních podpěr.

3.20. Závěs a opěrná výztuž by měla být instalována po dokončení pokládky úseku klenby o délce rovné délce nosných rohů.

3.21. Když je oblouk podepřen bedněním, mezery mezi horním okrajem dorazových (omezovacích) trubek a spodní policí obloukových nosníků nebo příčníků ve svazku oblouku by měly být rovné 15 mm, postupně se zmenšující směrem k patám na 0.

Pro určení polohy klenby po odstranění bednění a jejího růstu při ohřevu pece před odstraněním bednění musí být instalovány majáky podél podélné osy klenby. Výsledky měření musí být zaznamenány v potvrzení o převzetí pece.

Provozní podmínky žáruvzdorných materiálů se velmi liší, a proto podléhají různým a vysokým požadavkům:

• vysoká požární odolnost a teplota začátku deformace při zatížení;
• dobrá tepelná stabilita;
• odolnost proti strusce;
• mechanická pevnost a odolnost proti oděru;
• stálost rozměrů v celém rozsahu teplotních výkyvů.

Neexistuje žádný žáruvzdorný materiál, který by splňoval všechny tyto požadavky. Proto se k výběru žáruvzdorných materiálů přistupuje diferencovaně.

Dna hlavních otevřených pecí jsou vyrobena z magnezitových cihel a magnezitového svarového kovu. Tento materiál má vysokou požární odolnost (> 2000) a odolnost proti strusce. Aby se snížila rychlost opotřebení svarové vrstvy, používá se prášek určitého granulometrického složení s velikostí částic od > 8 mm do < 0,1 mm. Poměr frakcí se volí tak, aby svar získal vysokou pevnost (velké částice) a minimální poréznost. Toho je dosaženo výběrem jemných a středních frakcí: jemné částice vyplňují mezery mezi středními.

Dříve byla dna svařována po vrstvách 10-15 mm, přičemž každá vrstva byla svařována struskou po dobu 5-8 hodin. Celková doba svařování dosáhla 5-7 dnů. Nyní je topeniště svařeno v jedné vrstvě. Směs magnezitového prášku a okují se použije k tomu, aby nístěj získal požadovaný profil, prášek se zhutní, pec se zahřeje na teplotu 1600-1650 o C a zahájí se vsázka.

Tato technologie je založena na skutečnosti, že v přítomnosti FeO se urychluje růst periklasových zrn. V důsledku toho se zvyšuje počet zrn předtřídění a vytváří se dobré krystalické srůsty poskytující vysokou mechanickou pevnost.

Oblouky hlavních pecí pracují při teplotě 1800 o C a více a jsou vyrobeny z magnezitchromitu (periklasový chromit) s vysokou tepelnou odolností.

K opotřebení oblouku dochází v důsledku složité interakce mechanického zatížení a fyzikálních a chemických procesů v pracovní vrstvě žáruvzdorného materiálu. Pecní struska a prach z tavení padají na pracovní povrch žáruvzdorného materiálu a interagují s ním za vzniku nízkotavitelných sloučenin, které pronikají hluboko do cihly přes póry a praskliny. Zároveň se mění složení a vlastnosti jednotlivých zón včetně koeficientu lineární roztažnosti. Tato okolnost způsobuje odlupování cihly. Kolísání teploty klenby způsobuje změnu výšky klenby. Obloukové cihly jsou vystaveny střídavým expanzním a kompresním zatížením, což vede k vylamování. Proto se objevily zavěšené klenbové konstrukce, kde se tato zatížení nevyskytují.

S nárůstem intenzity foukání a teploty v pracovním prostoru klesá odpor oblouků. Tento jev lze neutralizovat použitím kvalitnějších žáruvzdorných materiálů s jiným chemickým složením nebo ze vsázky s jiným granulometrickým složením, změnou konstrukce oblouku a odkalovací dmyšny. Ale nejradikálnější způsob je odstranit oblouk z odkalovací zóny, tzn. zvýšení výšky pracovního prostoru pece.

Přední stěna je vystavena strusce, kovu, výrazným teplotním výkyvům a vysokému rázovému zatížení. Spodní část sloupů je proto vyzděna z periklasové cihly a horní část je z chromoperiklasu. Jejich životnost je však nízká a téměř po každém tavení se opravují a při každé opravě obnovují.

Zadní stěna funguje za příznivějších podmínek. K největšímu opotřebení dochází v oblasti struskového pásu a v oblasti, kde se setkává s obloukem. Pro zajištění vysoké životnosti se používají tato opatření: použití chrommagnezitových cihel pro pokládku horní části a doplnění po každé tavbě.

Spodní stavba.

V intenzivně pracujících pecích jsou stěny struskových komor vyrobeny z dinasu, zevnitř vyložené chrommagnezitem: dinas má vysokou strukturální pevnost a chrommagnezit se při vysokých teplotách nesvařuje se struskou.

Klenby jsou vyrobeny z dinasu nebo chromomagnezitu nebo magnezitchromitu.

Stěny regeneračních komor jsou obvykle vyrobeny takto. Spodní část až po úroveň podlahy dílny je šamotová, nad tím – chrommagnezit, dinas, šamot. Klenba je jako halda strusky.

Materiál zdiva pro trysku se volí v závislosti na provozním režimu pece. Přípustné provozní limity pro žáruvzdorné materiály v ucpávkách jsou následující: dinas – 1200 o C (v důsledku interakce s FeO); šamot – 1270 o C; chromomagnezit – 1350 o C, forsterit – 1400 o C, magnezit-chromit – 1400 o C, vysokooxid hlinitý – 1500 o C. Forsterit je velmi dobrý materiál, ale při intenzivním foukání v důsledku absorpce FeO výplň bobtná a ztrácí svůj tvar. Proto jsou za těchto podmínek horní řady trysek vyrobeny z magnezit-chromitových, chromomagnezitových nebo vysokohlinitých cihel, které mají vysokou odolnost proti nárazům a tepelnou vodivost.

Vzhledem k tomu, že teplota náplně klesá o 100 o C/m, lze její následné řady vyrábět z méně ohnivzdorných a levnějších materiálů.