ОГРАЖДЕНИЯ ПАРОВЫХ КОТЛОВ

ПРИМЕНЯЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ

Все материалы, применяемые в ограждениях котлов, можно условно разделить на следующие группы:

1) огнеупорные и жаростойкие — бетоны;

2) специальные — набивные огнеупорные массы;

3) теплоизоляционные;

4) покровные;

5) металлические— для крепления обмуровки и изо­ляции.

Огнеупорные материалы по ГОСТ 4069-69 классифи­цируются по огнеупорности, химическому составу, по пористости и другим свойствам. По огнеупорности ма­териалы делятся на три группы:

1) огнеупорные (от 1580 до 1770°С включительно);

2) высокоогнеупориые (от 1770 до 2000°С включи­тельно) ;

3) высшей огнеупорности (более 2000°С).

Огнеупорные изделия по ГОСТ 4385-68 классифици­руются в зависимости от содержания в них химических соединений, которыми определяются их свойства. Ниже приводятся только два класса изделий и их группы, ко­торые являются основными в практике обмуровки паро­вых котлов и печей:

1. Кремнеземистые (содержание Si02^80%; приме­няются только для металлургических печей).

2. Алюмосиликатные — разделяются по содержанию АЬОз, %, на следующие группы:

А) полукислые (АЬ03<28, 65<SiOs<80);

6) шамотные (28sgAl203sS45);

В) муллитокремнеземистые (45<А12Оз^62);

Г) муллитовые (62г£А12Оаг£90);

Д) муллитокорундовые (72^А1203^90);

Е) корундовые (АІ203:^90).

Помимо этих классов, в ГОСТ 4385-68 имеются клас­сы и группы: магнезиальные, углеродистые, карбидо - кремниевые, цирконнстые; всего ГОСТ содержит 11 классификаций.

Основными материалами для обмуровок котлов явля­ются шамотные. В последнее время для футеровки горе - лочных аппаратов рекомендуют муллитовые изделия, а для шиповых покрытий экранов—-массы, изготовляемые на базе карбидокремния и корунда на фосфатных связ­ках. Полукислые изделия вследствие их меньшей терми­ческой стойкости применять рекомендуется только в крайних случаях для замены шамотных н для небольших котлов.

В зависимости от открытой пористости, %, изделия классифицируются на:

TOC o "1-3" h z Особо плотные........ 3

Высокоплотные.......................................................... 3—10

Плотные...................................................................... 10—16

Продолжение

Уплотненные... ..... 16—20

Обычные..................................................................... 20—24

1 подгруппа.............................................................. 20—24

11 подгруппа................................................................... 24—30

Легковесные........................................................... 45—85

Ультралегковесиые.... ............................. 85

Для легковесных и ультралегковесиых изделий ука­зана общая пористость.

По ГОСТ 4385-68 дается также классификация по способу прессования изделий.

Алюмосиликатные изделия (полукислые, шамотные, каолиновые и высокоглиноземистые) получили наиболее широкое распространение при обмуровке котлов.

Полукислые огнеупоры изготавливаются из измель­ченных кварцевых пород иа связке из огнеупорной гли­ны или каолина.

Шамотные огнеупоры изготавливаются из смеси ог­неупорных глин и шамота (шамотом называется обож­женная огнеупорная глина).

Многошамотными огнеупорами обычно называют ма­териалы, которые содержат от 80 до 85% шамота и 20— 15% огнеупорной глины.

Каолиновые изделия (обожженный глинозем) отно­сятся к группе шамотных. Из-за повышенного содержа­ния А1203 (более 39%) каолиновые огнеупоры являются переходными от огнеупорных к высокоогнеупорным мате­риалам; их огнеупорность колеблется от 1740 до 1750°С. В отличне от шамотных каолиновые огнеупоры облада­ют повышенной термостойкостью и отличной устойчиво­стью по отношению к кислым шлакам.

Изделия огнеупорные шамотные общего назначения по ГОСТ 390-69 в зависимости от их огнеупорности, "С, подразделяются на марки:

ША . . . . . >1730

ШБ...................................................... >1670

ШВ.......................................................... >1580

ШУС. . ... >1580

Марка ШУС применяется для тепловых агрегатов с умеренными температурами. Содержание глинозема АЬ03 в указанных марках должно быть не менее 28%. Допуски по размерам изделий различных марок даны в табл. 3-4.

В число технических требований по ГОСТ 390-69 включены допуски на отбитость углов, размеры трещин и пр. В табл. 3-5 приведена классификация по ГОСТ 8691-73 изделий общего назначения.

Легковесные изделия применяются в ограждениях только в тех места, где они не подвергаются механичес­ким воздействиям (удару, истиранию), а также не сопри­касаются с жидкими шлаками. В большинстве случ ев они используются в качестве высокотемпертурной изоля­ции.

Легковесные изделия с массой менее 1 г/см3 относят­ся к группе ультралегковесных. Ультралегковесные ма­териалы применяются при температурах не более 1250°С, а при объемной массе примерно 0,4 г/см3 не бо­лее 1150°С. Легковесные огнеупоры изготавливаются из шамотных н каолиновых порошков, которые смешива­ются с выгорающими добавками или пенообразующими веществами. При изготовлении обычные легковесные из­делия перед обжигом формуются в заготовки, а после обжига из них выпиливаются и шлифуются для получе­ния необходимых размеров изделия.

Бетоны состоят нз заполнителя и связующего веще­ства которые имеют свои специфические составы и свой­ства. Для огнеупорных и жаростойких бетонов в настоя­щее время разработаны два государственных стандарта, которые определяют их классификацию. ГОСТ 19038-73 распространяется только на бетоны с огнеупорностью бо­лее 1580° С. Их классификация приведена ниже.

Помимо уже приведенных типов указанных в ГОСТ, имеются бетоны корундсодержащие, магнезиальные,

Магнезиалъно-известковые, углеродистые, карбидокрем- нистые с содержанием SiC>90%, цирконистые и др.

Основное применение, как уже упоминалось, в обму­ровке котлов имеют алюмосиликатные бетоны шамотной группы с содержанием AI2O3 более 28%. Алюмосиликат­ные бетоны по значенню открытой пористости. %, под­разделяются на следующие сорта:

Повышенной плотности .... <16

Плотные..................................... .... 16—20

Обычной плотности... 20—30

Пониженной плотности .... 30—45

Низкой плотности............................... 45—85

В зависимости от максимальной температуры приме­нения они подразделяются на группы:

Группа... I II III IV V VI VII VIII

Температура,

°С. . . 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 >1700

По ГОСТ 19038-73 бетоны классифицируют также по способу укладки: литые, вибрированные, трамбованные, прессованные и торкретные.

Жаростойкие бетоны с огнеупорностью менее 1580°С применяются согласно ГОСТ 20190-75 при рабочей тем-
нературе не ниже 200°С. Эти бетоны классифицируются по предельной температуре их применения, по объемной массе, по структуре, по прочности и в зависимости от ви­да вяжущего. Классификация по предельной температу­ре следующая:

Классы бетона 3 6 7 В 9 10 11 12 13 14 Предельно до­пустимая температу­ра, °С. . 300 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400

По объемной массе, кг/м3, бетоны различают:

В зависимости от вида вяжущего вещества бетоны делят на бетоны на гидравлическом вижущем веществе (цементе); бетоны на воздушном вяжущем веществе (жидком стекле); бетоны на химическом вяжущем веще­стве (силикат-глыбе, фосфате и др.).

Кроме того, бетонам присваиваются марки: М50, ... ..., М250 М500.

Составы для приготовления огнеупорных и жаростой­ких бетонов, применяемых в обмуровке котлов, приведе­ны в приложении 5.