Футеровка печи. Материалы для футеровки — Стройфора
Защита наружная, внутренняя
Защиту внутренних стенок топливника можно осуществить несколькими способами:
- Во-первых, можно использовать защитные экраны, способные поглощать большую часть лучистых потоков. Установленные внутри топливника экраны влияют на нагрев дымовых газов, поэтому большая часть тепла будет удаляться через дымоход.
- Во-вторых, внутреннюю часть топливника можно обмуровать огнестойким низкотеплопроводным материалом.
Существует огромная разница между теплозащитными и теплоизоляционными принципами. При теплоизоляции тепло, выработанное в рабочей зоне, никуда не удаляется. Для этого и служит теплоизоляция.
В отличие от нее, теплозащита предназначена защищать определенный участок от теплового излучения рабочей зоны. Из всего сказанного становится понятным, что теплозащита совершенно не предназначена для сохранения тепла.
Футеровка: вопросов больше нет
Шамотный кирпич
Шамотный кирпич
Если устанавливается внешняя защита в виде экрана в котлах обогрева, применение такого метода будет очень расточительным, так как большая часть тепла будет расходоваться совершенно напрасно. Но этот метод прекрасно подходит для установки банных печей.
Ранее, при СССР, частникам в основной массе был известен простой строительный кирпич ГОСТ 530-95. Данный кирпич предназначен для возведения промышленных, жилых строений и никоим образом для использования в печах и котлах отопления. Кстати, многие до сих пор используют его для строительства печей и котлов.
Многим умельцам в то время удавалось раздобыть кирпич данного ГОСТ, но более высокой марки М – 300, в простонародном выражении «печной». Этим кирпичом обкладывалась топочная часть печей для защиты от высоких температур.
Позже для массового применения стал доступен шамотный кирпич ГОСТ 390 – 96.
Из-за того, что все фракции имеют однородный химический состав, все шамотные изделия имеют высокую степень термостойкости и не растрескиваются от воздействия высоких температур.
Обкладывание топочной части шамотным материалом для защиты теплового агрегата от воздействия высокой температуры в топочной части называется футеровкой.
На производстве, в металлургии, футеровка индукционной печи выполняется с использованием особых, прессованных шамотных кирпичей. Они очень износостойкие, не дают усадки и хорошо выдерживают термоудары. Применение шамотного кирпича позволило добиться большой экономии средств и намного удешевить процесс производства металлов.
Индукционная печь
Индукционная печь
В таблице приведены свойства некоторых огнеупорных материалов
Материал | Плотность кг/м3 | Максимальная рабочая температура °С |
Шамот | 1800-2000 | 1300 |
Кирпич глиняный | 1600 | 700 |
Вермикулит | 150-250 | 1100 |
Базальтовая вата | 100 | 750 |
Каолин плотный | 2400-2500 | 1400 |
В быту людям обычно приходится решать более простые задачи. На самом последнем этапе, догорание углей, происходит перегрев низа металлической печки, иногда докрасна. Человек решает своими руками обложить изнутри перегревающуюся стенку.
Но и в этом случае приходится решать вопрос, до какого уровня выполнить футеровку, оставить ли зазор и как при этом закрепить кирпичи?
Конкретно в данной ситуации вопрос можно решить следующим образом:
- Если позволяет ширина топливника, по его периметру укладываются шамотные кирпичи стандартного размера – 250Х150Х65 мм. При этом кирпич укладывается к стенке плашмя. Можно уложить вертикально, с высотой 250 мм или горизонтально на 120 мм.
- Для того чтобы кирпичи надежно зафиксировать между собой, используется простой способ. С помощью шлифовальной машинки делается пропил в части соединения, и кирпичи скрепляются с помощью вставленного металлического шипа подходящего размера.
Особое внимание стоит обратить на то, что термическое линейное расширение металла намного больше, чем у кирпича. Поэтому все металлические части, подверженные нагреву, должны иметь свободное пространство для расширения.
При устройстве данной футеровки зазор уплотняется базальтовой или каолиновой ватой, скрученной в жгуты, шнуры или виде спрессованного полотна. Можно для этой цели использовать асбест.
Очень часто встречается такая картина. Металлическая печь обкладывается кирпичом с применением глинистого раствора, да еще и без зазора. Мотивируется это обеспечением безопасности и улучшением прогрева печи.
Металлическая печь с кирпичной обкладкой
Это совершенное заблуждение!
- Во-первых, кирпич очень теплоемок.
- Во-вторых, у кирпича низкая теплопроводность. Что происходит во время работы такой печи?
Кирпич просто исполняет роль теплозащиты. Основное тепло, вырабатываемое печью, из-за переизбытка в топке просто вылетает в трубу.Ко всему прочему, отсутствие зазора мешает проникновению охлаждающего воздуха к металлическим стенкам печи, что однозначно приводит к их прогару, а расширение металла приведет к растрескиванию кирпичной защиты.
Как итог, угарные газы начнут поступать в помещение.
В последнее время большой популярностью стали пользоваться банные «лепные» печи различных форм. В основном такие печи устанавливаются в банях, выполненных в стилизованном «сказочном стиле». Изготавливают такие печи, используя старинный метод, называемый – глинобитным.
После естественной просушки глины производится обжиг печи изнутри с применением дров. Наружная часть обжигается с помощью паяльных ламп до образования корочки. Очень удобно выполнить футеровку таких печей, применяя специальные составы.
Это могут быть сухие смеси:
- Шамотные.
- Муллитовые.
- Корундовые.
Данные составы можно прекрасно использовать для изготовления прямо на месте различных огнеупорных изделий, футеровок в том числе. Сплошная, монолитная футеровка, изготовленная из данных материалов, намного превосходит по своим качествам шовные футеровки печи, выполненные с помощью шамотного кирпича.
В настоящее время существует ряд технологий, при которых футеровка или восстановление футеровки производится без остановки печи. Составы наносятся с помощью «набрызга» прямо на раскаленную поверхность или методом торкретирования.
Данный способ в основном применяется на производстве, что позволяет без остановки процесса производства выполнить при необходимости футеровочные работы.
Мы уже рассмотрели необходимость футеровки топочной части металлических печей, а как дела обстоят у кирпичных печей? Что происходит с кирпичными печами при «перетопах»?
Трещины в кирпичной печи
Существует понятие – термическое растрескивание. Это явление относится как к самому материалу печи, так и к ее швам.
- Внутренние стенки печей, нагреваясь от горячих газов, вырабатываемых сжигаемым топливом, расширяются и начинают распирать наружные «холодные» стенки.
- Наружные стенки печи играют роль «бандажа», сохраняя размеры печи и поддерживая ее целостность.
- Чем больше прогревается печь, тем тоньше становится «бандаж», который и так испытывает сильные нагрузки, а поэтому становится еще менее прочным.
- При «перетопе» печей наружные стенки под внутренним напором начинают «разъезжаться» в стороны.
- Образуются трещины, и даже происходит разрывание отдельных кирпичей.
Стоит обратить внимание, что в кирпичной печи для соединения кирпичей между собой применяется глина. Поэтому происходит разрыв или самих швов, или контактности с кирпичами из-за низкой адгезии. В любом случае шов, в котором применялся раствор с большим содержанием песка, будет расширяться значительно больше чем кирпич.
Данная ситуация усложняется еще и тем, что в основном термический коэффициент у кирпичей и швов имеет большое различие между собой. Это и понятно, ведь в основной массе печной раствор готовится непосредственно на месте. Печники добиваются в первую очередь пластичности раствора на ощупь и отсутствия растрескивания при высыхании и сжатии.
Конечно, такой метод требует определенных временных затрат, ведь не факт, что с первого раза у вас получится требуемый раствор.
Поэтому если вы все же решите использовать данный метод проверки, приготовьте сразу несколько «блоков» для испытания с различными растворами. После вам только останется выбрать самый оптимальный. Главное — не перепутать и не забыть, где какой раствор.
Еще одним хорошим вариантом является использование для раствора самых обычных глин, с примесью порошка, приготовленного из молотого кирпича.
Если при топке вы будете использовать только дрова, использование специальных шамотных глин с большим содержанием каолинита не совсем целесообразно, так как температура дров недостаточна для того, чтобы каолин спекся в муллит. Но если вы будете применять уголь, тогда такой вариант будет вполне оправдан.
Рассмотрев данный вопрос, можно сделать вывод, что футеровка печей, используемых в бытовых целях, в основном представляет собой защиту конструкции печи от разрушающего воздействия высоких температур. Это своего рода экран, препятствующий тепловому потоку открытого огня напрямую воздействовать на стенки печи.
В отличие от «бытовой» футеровки, футеровка в промышленности, к примеру, футеровка индукционной печи, предназначается для значительного уменьшения тепловых потерь, предохранения кожуха печи от прямого воздействия высоких температур и защиты от прямого контакта с расплавленным металлом.
Рассмотрев данный вопрос, надеемся, вы сделаете правильный вывод, который поможет вам при сооружении печей своими руками.
Материалы | Удельный вес продукта (плотность), кг/м3 | Возможная рабочая температура, макс., 0C |
Кирпич обычный глиняный | 1600 | 700 |
Вата базальтовая | 100 | 750 |
Слой из вермикулита | 150-250 | 1100 |
Шамот (раствор или готовый кирпич) | 1800-2000 | 1300 |
Каолин плотный | 2400-2500 | 1400 |
Муллит (чистый/маты) | до 3030 | 1800 / 1600 |
Футеровка печи
![футеровка печи](/800/600/https/poweredhouse.ru/wp-content/img/dom/futerovka-pechi/futerovka-pechi.jpg)
Подвергаясь действию высоких температур внутренние стенки топки без должной защиты подвергаются разрушению. Для создания огнеупорного барьера выполняется футеровка печей шамотным кирпичом или раствором. В представленном обзоре рассмотрены особенности данной технологии, рекомендации по устройству футеровки и используемые в процессе работ материалы.
Правила футеровки
Самые доступные и распространенные материалы для футеровки печей — шамотный кирпич и шамотные смеси. Данные материалы обладают способностью выдерживать высокие температуры (до 1300ºC), и это удовлетворяет требованиям качественной защиты топки. Однако следует учитывать определенные ограничения на применение шамота:
- Шамотный кирпич не стоит перевязывать с красным кирпичом. Если это сделать, то со временем швы растрескаются и целостность кладки нарушиться. Объясняется это разной степенью теплопроводности и линейного расширения материалов.
- Конструкция из шамота должна представлять из себя коробку, находящуюся внутри топливника печи.
- Коробка из шамотного кирпича не должна соприкасаться со стенками печи. С боковых сторон и сверху должны оставляться зазоры в 5-10 мм. Единственное допустимое место соприкосновения — основание.
- Зазоры между шамотным и обычным кирпичом можно заполнить прокладками из термоизоляционного материала (базальтовый картон).
- Кладка осуществляется с предварительным увлажнением шамотного кирпича. Стыковочные швы заполняют на всю высоту кладки.
Закрепление элементов верха шамотной коробки осуществляется при помощи металлических штырей и уголков. Предварительно в кирпиче делают канавки (углубления), и лишь затем вкладывают в них элементы армирования.
Для кладки используется специальная смесь. В своей основе она содержит шамотные волокна, что снижает риск неравномерного расширения материалов. Оптимальные защитные свойства кладка приобретает после первой топки печи.
Кирпич и раствор для футеровки
Шамот выпускается в виде кирпичей или смеси. Кирпич обычно используют для футеровки печей с металлической или кирпичной топкой. Раствор же применяют для защиты топки, выложенной из огнеупорной глины.
Кроме шамотных материалов существуют муллитовые смеси и теплоизоляционные маты, изготовленные из волокон муллита. Муллит устойчив к температурам до 1600ºC и часто включается в состав шамотных материалов.
- Каолиновая бумага (толщина до 5 мм).
- Каолиновый картон (толщина до 7 мм).
- Каолиновая вата.
Порошок для футеровки нужно разводить водой. Расчет смеси можно выполнить следующими способами:
- На 100 кирпичей требуется 60 — 70 кг сухой смеси.
- На 1 м³ кладки — 100 кг готового раствора.
Видео по теме
![подписка на дзен](/800/600/https/poweredhouse.ru/wp-content/themes/PHtop/assets/images/zen.jpg)
Футеровка печей своими руками
![Как провести футеровку печи Как провести футеровку печи](/800/600/https/www.stroitelstvosovety.ru/uploads/img/futerovka-pechi.jpg)
Печи, предназначенные для отопления жилых помещений, могут иметь разные формы, размеры, другие конструктивные особенности. Исходя из назначения и технических характеристик, принимают решение о необходимости облицовки топливников.
Когда требуется
Топливники малых бытовых печей, которые работают в обычном режиме, облицовывать не рекомендуют – так они лучше справляются с задачами обогрева помещения при небольшом расходе топлива.
Футеровка печей может потребоваться для следующих типов изделий:
- Печи, предназначенные для эксплуатации в режиме длительного использования.
- Печи, в которых используется высококалорийное топливо.
- Большие бытовые печи.
- Жаровые камеры русских печей, которые используются для приготовления пищи.
- Печи, в которых дымовые каналы располагаются вдоль стенок топливника.
Топливники жаровых камер русских печей облицовывают красным кирпичом, для остальных видов печей используют огнеупорный кирпич.
Способы
Облицовка печи может быть внутренней и наружной. Внутренняя служит защитой топливника печи от перегрева, наружная предназначается для придания достойного внешнего вида.
Внутренняя отделка выполняется из огнеупорных материалов, способных противостоять высокотемпературным воздействиям в течение длительного времени. Кирпич выкладывают на ребро вдоль стенок топливника, при этом кладка из огнеупорного кирпича стыкуется с основной кладкой топливника одним вертикальным швом, но не перевязывается. Такой способ позволяет защитить стенки топливника от перегрева и существенно продлевает срок эксплуатации печи.
В зависимости от назначения печи для отделки могут использоваться защитные экраны, способные поглощать лучистые потоки. Если печь используется для приготовления пищи, такие экраны устанавливаются внутри топливника, где они способствуют быстрому прогреву дымовых газов или воздуха, подаваемого в топку. С этой же целью внутренние стенки топливника могут облицовываться огнестойкими материалами с низкой теплопроводностью. Экраны, установленные снаружи, предназначаются для создания необходимого уровня теплозащиты. Иными словами, такая отделка гарантирует сохранение тепла внутри печи, не допуская перегрева внешней поверхности.
Для наружной отделки бытовых печей используются самые различные материалы. Самый простой и практичный способ наружной облицовки – штукатурка печи. Именно этот вид отделки чаще всего используется для облицовки стенок печей бытового назначения.
Нередко для оформления наружной стороны печки используют кирпич или декоративные панели из натуральных или искусственных материалов. Традиционно печи отделывают изразцами, но это один из самых дорогих способов. Готовые изразцы можно приобрести в специализированных магазинах, но для правильной установки такого оформления потребуется специалист. Без определенных навыков довольно сложно правильно сделать обрамление для бытовой печи.
Советы
Футеровка печи своими руками практически невозможна, если нет определенных навыков и умений. Для правильного оформления требуется наличие опыта и знаний основ кладки печей, а также знание основных основ физики. Кладка печи требует ответственного подхода, что невозможно без наличия специальных навыков. Правильно сложенная печь может служить не только предметом интерьера, но и гарантией уюта и комфорта в доме.
Видео
Предлагаем вам посмотреть видеосюжет, посвященный облицовке печи снаружи.