Порядок работ по сооружению печей

Строительство фундаментов

Сооружение любой печи начинают со строительства фундамента в соот­ветствии с его проектом, определяемым типом и размером печи (см. рис. 70). На верхней поверхности фундамента красками или рисками на специально заделанных стальных пластинах наносят его главные оси и все отметки, необходимые для монтажа каркаса. На фундаменте обязательно должны быть предусмотрены углубления и анкерные болты для установки и крепления стоек каркаса или кожуха печи и подподовых балок. Их фактическое размещение и соответствие проекту должно быть тщательно проверено до начала монтажа металлоконструкций.

Очень важно также проверить вертикальные размеры фундамента, поскольку ошибка в уровне расположения печи в цехе совершенно не­допустима. Печь, являющаяся одним из важнейших видов технологи­ческого оборудования, тесно связана с системами подачи, загрузки и вы­грузки исходных материалов, металла и шлака. Поэтому точное соот­ветствие вертикальных размеров фундамента проекту должно обеспе­чить нормальную работу печи в комплексе со всеми обслуживающими се устройствами и с тем технологическим оборудованием (например, прокатным станом), для которого она предназначена.

Проверяют также горизонтальность верхней поверхности фундамен­та, которая должна строго соблюдаться и отклонение не должно пре­вышать допустимой (по проекту) величины для данного типа печи.

Монтажные работы

После тщательной и всесторонней проверки фундамент печи при­нимают по акту и только тогда можно начинать работы по монтажу каркаса, кожуха и всех механизмов печи, а также кладку огнеупорной футеровки и тепловой изоляции. При сооружении небольших и средних нагревательных печей обычно сначала осуществляют монтажные работы и только после полной готовности каркаса печи начинают кладку ее футеровки.

Строительство таких крупных печей, как доменные, мартеновские, двухванные, нагревательные колодцы и другие ведут, совмещая мон­таж стальных конструкций, оборудования печи и кладку ее футеровки. Поэтому график монтажа крупных печей должен быть очень четко со­гласован со сроками проведения всех смежных работ и, что самое главное, он должен точно соблюдаться. Задержка монтажных работ или нарушение их последовательности сразу же повлекут за собой сни­жение темпов сооружения всей печи вследствие вынужденного откла­дывания смежных операций.

Монтаж стальных конструкций следует выполнять в строгом соот­ветствии с проектом организации работ после проверки и подготовки всех деталей и узлов к подъему и установке на место. Обычно произ­водят предварительное укрупнение элементов конструкции вблизи места монтажа. Это укрупнение должно в максимально возможной мере со­кратить число операций по сборке всей металлоконструкции на месте, что позволяет уменьшить время монтажа.

Степень укрупнения элементов металлоконструкций ограничивается только грузоподъемностью имеющегося в распоряжении крана. При этом очень важна строгая последовательность сборки конструкции без пропусков, так как только правильный порядок ее сборки обеспечивает создание расчетной прочности, жесткости и неизменяемости размеров в процессе службы.

Подъем и установку на место всех деталей и узлов проводят с по­мощью подъемных мачт и кранов. Поднимаемые элементы и узлы ме­таллоконструкции закрепляют стропами, в качестве которых использу­ются стальные тросы или цепи. Строповку проводят так, чтобы элемент поднимался в положении, близком к проектному, и чтобы его не нужно было поворачивать во время подъема. Перед окончательным соедине­нием установленных на место деталей и узлов проверяют правильность их размещения и полное соответствие проектным отметкам.

Соединение большей части элементов стальных конструкций прово­дится посредством сварки и реже клепки. Для этого предусматривают вооружение временных подмостей на период монтажа стальных конструкций печи с целью обеспечения доступа ко всем соединяемым узлам. Подмости крепят на легких кронштейнах, привариваемых к стойкам каркаса печи или к ее кожуху. Сварка печных металлоконструкций дол­жна проводиться тщательно. По окончании монтажа окончательно про­веряют геометрическую схему конструкции. В случае крупных печей такая проверка проводится инструментальными геодезическими метода­ми, а для небольших печей с помощью стальной рулетки, уровня и отвеса.

Иногда для ускорения монтажа каркаса и кожуха, особенно при ка­питальном ремонте или реконструкции печи, применяют способ надвижки. Он заключается в том, что на специальном стенде на уровне фундамента печи (или несколько выше его верхней отметки), но в сто­роне от него собирают всю металлоконструкцию или значительную ее часть. Затем готовую конструкцию надвигают на место с помощью полиспастов и лебедок и опускают на фундамент (на уровень проектной отметки). После этого остается только надежно и прочно соединить металлоконструкцию с фундаментом посредством анкерных болтов. Если к металлоконструкции предъявляется требование газоплотности (например, кожух доменной печи, ее газоочистные устройства и т. п.), то герметичность всех сварных швов подвергают тщательной проверке. Для этого швы промазывают керосином и следят за его про­сачиванием через возможные раковины и неплотности.

В тех случаях, когда можно закрыть временными заглушками все отверстия и люки в кожухе (например, воздухонагреватели доменных печей), проводят испытания накачиванием в полностью закрытый кожух сжатого воздуха и измерения падения давления в течение определен­ного времени. Утечку воздуха в вызывающих опасения местах швов устанавливают, покрывая их мыльным раствором.

Сдача и приемка смонтированных металлоконструкций проводится по акту.

Кладка огнеупорной футеровки и тепловой изоляции

Ее выполняют в строгом соответствии с проектом печи, предписы­вающим совершенно определенный подбор огнеупорных и теплоизоля­ционных материалов для тех или иных ее элементов и узлов. Такое со­ответствие наряду с высоким качеством выполнения работ по кладке обеспечивают ее механическую прочность и долговечность.

Как отмечалось выше, огнеупорная футеровка печи должна хорошо сопротивляться проникновению через нее газов и расплавленных метал­лов и шлаков. Это в значительной мере обусловлено толщиной швов, поскольку они обычно являются слабым местом любой кладки. В зави­симости от толщины швов огнеупорную кладку подразделяют на че­тыре категории:

1) особо тщательная, со швами толщиной не более 1 мм, применя­ется при выполнении футеровки плавильных печей'в зоне контакта с жидким металлом и шлаком и некоторых высокотемпературных нагре­вательных печей, а также их сводов при 1400 °С и выше;

2) тщательная, со швами толщиной не более 2 мм, применяется для выполнения футеровки элементов плавильных печей, подвергающихся воздействию шлаков и высокотемпературных нагревательных печей в тех местах, где кладка подвержена значительным истирающим воздей­ствиям, а также сводов печей при температуре до 1400 °С;

3) обыкновенная, со швами толщиной не более 3 мм, применяется при футеровке нагревательных печей с рабочей температурой до 1200 °С;

4) простая, со швами толщиной до 4 мм, применяется для выполнения нижних слоев пода, не контактирующих с нагреваемым метал­лом, для футеровки боровов и дымовых труб.

При толщине швов до 2 мм кирпичи предварительно подгоняют, обтесывая одну из сторон. Очень важно, чтобы при выполнении кладки кирпич не оказался бы лежащим обтесанной стороной в сторону рабо­чего пространства печи; он обязательно должен быть уложен так, что­бы обтесанная сторона легла бы внутрь кладки.

Помимо соблюдения требуемой толщины швов, стойкость кладки повышается перевязкой швов, обязательно практикующейся при ее вы­полнении и подробно описанной в § 4 настоящей главы (см. рис. 74),

Перед началом работ по выполнению футеровки печи к рабочей площадке подвозят необходимые материалы и создают склады для их хранения. От правильности транспортировки, перегрузки и хранения огнеупорных изделий зависят их сохранность и качество. При небреж­ном обращении с огнеупорами у них отбиваются углы и ребра, образу­ются трещины, а иногда происходит разрушение кирпича. При непра­вильном складировании возникает опасность перемешивания кирпичей различных сортов и марок, что вызывает затруднения в учете и от­грузке со склада необходимых огнеупорных изделий.

При складировании кирпич каждого размера и сорта кладут в от­дельные штабеля. Это необходимо для обеспечения высококачествен­ной кладки, учитывая, что толщина шва при одинаковых размерах кир­пичей получается одинаковой по всей кладке. Штабеля четко марки­руют.

При перегрузках и транспортировке кирпича к строящейся печи с помощью конвейеров, рольгангов, лотков и желобов необходимо сле­дить за тем, чтобы кирпичи не ударялись друг о друга или о соответ­ствующие приспособления.

Склады для огнеупорных изделий должны быть закрытыми; только для шамотных и динасовых изделий допускается на летнее время поль­зоваться полузакрытыми складами (навесами). Мертели и огнеупорные порошки хранят в закрытых складах в отдельных закромах с надпи­сями, показывающими марку и сорт материала.

Работы по кладке футеровки печи начинают обычно с ее нижнего строения (дымоходов, рекуператоров или регенераторов и т. д.). Затем проводят последовательно кладку пода, стен и свода печи. При выпол­нении кладки соблюдают приведенные выше требования по толщине швов в зависимости от ее категории в соответствии с указаниями про­екта печи, обеспечивая необходимую перевязку швов.

Кладка отдельных элементов печи (пода, стен, свода) должна про­водиться в соответствии с особенностями ее конструкции, описанными в § 4 настоящей главы. В случае выполнения футеровки печей из на­бивных масс или огнеупорного бетона используют шаблоны и опалубки необходимой формы. Для ускорения работ по выполнению огнеупорной футеровки часто ведут кладку отдельных узлов или их изготовление из огнеупорного бетона в непосредственной близости от печи, а затем эти укрупненные блоки переносят с помощью крана и устанавливают на­ место.

При сооружении крупных печей для сокращения времени работ по футеровке кладку ведут на двух и более уровнях по высоте. Напри­мер, футеровку лещади и горна доменной печи сочетают с выполнением ряда монтажных работ и с кладкой футеровки ее шахты.

Сушка и разогрев футеровки

После завершения монтажных и футеровочных работ тщательно проверяют соответствие проекту фактически получившихся геометрических размеров и формы рабочего пространства печи. После устранения всех дефектов и недоделок можно начинать сушку футеровки и ее ра­зогрев. Длительность этих операций зависит от конструкции, размеров, назначения печи, материала футеровки и способа ее выполнения. Так, монолитная футеровка из огнеупорного бетона требует очень медленного и тщательного высушивания и разогрева, тогда как кладка из огне­упорных кирпичей может быть высушена и разогрета сравнительно быстро.

При сушке футеровки, осуществляемой сжиганием газа с помощью специальных временных горелок или (что практикуется реже) сжиганием дров в рабочей камере, должно быть соблюдено главное условие: обес­печение равномерного распределения температуры по всему высушива­емому пространству.

Разогрев печей с доведением до рабочей температуры следует про­водить непосредственно по окончании сушки. Во время сушки и разогре­ва должно быть организовано непрерывное наблюдение за состоянием температурных швов и свода. В случае подвижного каркаса необходимо постепенно отпускать болтовые связи.

После разогрева и опробования всех механизмов и оборудования печи проводят наладку ее производственного режима и сдают печь об­служивающему персоналу.