Футеровка печи, устройство и правила ее выполнения

В качестве изоляции в паровых котлах используют; асбест, шамотный кирпич, огнеупорные керамические изделия, огнеупорные карбид-кремниевые изделия, совелитовые плиты.

Отличия печей из металла для бани и сауны

Парилки в бане и сауне значительно отличаются между собой. Сауна сопровождается высокой температурой – свыше 85 ºС. Такие показатели делают невозможным сильно увеличивать еще и влажность, так как неминуемо получение ожогов кожи. При этом веник в таких условиях осыпается всего за 5 минут. Поэтому влажность доводят до 5-15 %. Русская баня отличается температурой в районе 55-65 ºС, что дает возможность поднять относительную влажность до 50-60%.

Для создания тех или иных условий в парной используются разные печи, а также применяются разные подходы к их установке. Если обустраивается сауна, то понадобится соблюсти максимальную площадь контакта корпуса печи с воздухом и обеспечить быструю циркуляцию воздушных потоков вдоль стенок.

Отличия печей из металла для бани и сауны

Все сводится к тому, чтобы нагреть воздух в парилке как можно скорее. Небольшая открытая каменка, располагаясь над топкой, способна прогреть камни до 200-250 ºС. Она дает возможность получить немного пара – как правило, для сауны этого достаточно, потому что нужно добиться всего 15 % влажности.

В русской бане микроклимат создается иной – достигаются небольшие температуры, и вырабатывается много пара. При этом он должен состоять из очень мелких капелек, разогретых до 130-150 ºС – такой пар называют «сухим». Подобный микроклимат придает телу легкости и сил. «Сухой» пар можно получить лишь раскалив камни до значений более 500 ºС. Для достижения таких показателей камни складывают в топку, то есть в закрытую каменку.

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.

Кроме кирпичей, матов и смесей в продаже можно найти следующие  материалы:

  • 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:

  1. На 100 кирпичей требуется 60 — 70 кг сухой смеси.
  2. На 1 м³ кладки — 100 кг готового раствора.

Футеровка с помощью шамотного кирпича

На современном рынке строительных материалов, в условиях их широкого разнообразия, особенно востребован шамотный кирпич. В ходе его производства предполагается использование специального порошка на основе обожженной глины.

Завершающий этап изготовления – это обжиг. Его выполняют в условиях очень высоких температур.

Эта разновидность, в отличие от кирпича простого, отличается прекрасными показателями по теплоизоляции. Поэтому футеровка топки, то есть, выкладка ее внутренней поверхности, выполняется именно этим материалом. Эта работа имеет ряд особенностей.

На фоне высокой температуры происходит постепенное смещение шамотным кирпичом слоя, расположенного снаружи. Это сопровождается появлением трещин на внешней поверхности печи, что со временем может стать причиной ее разрешения. Такие последствия опасны – это чревато проникновением вредного угарного газа внутрь помещения. Поэтому осуществлять футеровку камеры сгорания важно в строгом соответствии с основными правилами.

Правила кладки шамотного кирпича

Этот вариант футеровки в качестве теплозащиты топки, специалисты называют наиболее эффективным. Стоимость его небольшая. Основные правила обустройства подобной защиты таковы:

  • Для заполнения швов допустимо брать исключительно специализированных растворов на основе глины, рассчитанных для работы с указанной разновидностью кирпича.
  • При работе с металлической топкой важно создавать зазор между ней и кладкой. Это будет залогом сохранения целостности элементов печи в ходе ее эксплуатации.
  • Отдельные кирпичи располагаются строго «ребро на ребро» по периметру внутренней поверхности печи. Сдвигать их не нужно.
  • Когда осуществляется футеровка топки кирпичной печи, кладка стыкуется без дополнительных перевязок с основным швом по вертикали.
Футеровка с помощью шамотного кирпича

В любом случае шамотный кирпич нельзя класть вплотную к стенкам печи.

Для соединения кирпичей, расположенных с наружной стороны, используется глина. Чтобы не допустить случайного разрушения готового шва на фоне его перегрева при эксплуатации печи, готовый раствор сначала оценивают на пластичность. Для этого достаточно соединить с его помощью пару кирпичей, после чего обжечь их.

В кладке может быть использован только тот раствор, который сохранил свои свойства даже в условиях высокой температуры.

Читайте также:  Как выбрать бойлер: какой лучше и экономичнее?

Особенности выбора шамотного кирпича

Для футеровки подойдут образцы, на которые нанесена маркировка ША либо ШБ. Здесь первая буква демонстрирует жаростойкость кирпича, а вторая отражает определенный уровень огнестойкости.

Чтобы созданная защита печи работала, выбирать материалы для нее необходимо внимательно. Потребуется оценить внешнее состояние кирпичей (поверхность будет шероховатой, но не гладкой), попробовать их расколоть. Качественный образец не будет крошиться, а разделится на крупные элементы.

В одной кладке нельзя использовать кирпич нескольких типов – они характеризуются различным тепловым расширением.

Что такое футеровка печей, для чего и из каких материалов она делается, особенности процедуры и советы мастеров

Печи возводят из огнеупорных материалов. Но из-за того, что при сжигании топлива образуется очень высокая температура, достигая несколько сотен градусов, этот материал не в силах ей противостоять. Для защиты наружных стенок внутри печи обустраивают футеровку.

Футеровка — это оболочка из кирпича, которая обустраивается внутри топки. Она очень устойчива к воздействию даже самых высоких температур. Это позволяет печке служить многие годы, потому что она защищена от перегрева.

Футеровку нельзя рассматривать как самостоятельный элемент, потому что она тесно взаимодействует и с материалами, из которых выложена печь, и с внутренней средой топки, в которой осуществляется процесс горения.

Футеровка может представлять собой не только выкладку из кирпича, но и из других материалов. В качестве таких материалов выделяют три вида огнеупорных веществ, различающиеся по своим химическим свойствам:

  • Кислые.
  • Основные.
  • Нейтральные.

У них происходит разная реакция на вещества, которые возникают в процессе горения топлива.

Футеровку производят только тогда, когда будут проведены все инженерные расчеты и будет выбран материал для нее. С помощью этого расчета добиваются максимального эффекта, учитывая особенности материала и самой печи. Кроме того, футеровка защищает различные элементы печи от химического и механического воздействия.

Способы теплозащиты печи

Поверхность внутри топки можно защитить двумя способами:

  • Используя материал с низкой проводимостью тепла, которым обрабатывают внутреннюю поверхность топки.
  • Используя защитные экраны, отражающие тепловое излучение. В этом случае тепло от излучения выводится из печи вместе с дымом.
Что такое футеровка печей, для чего и из каких материалов она делается, особенности процедуры и советы мастеров

Стоит обратить внимание, что первый способ предусматривает не теплоизоляцию, а теплозащиту. При теплоизоляции тепло, которое выделяет печь, остается внутри нее. А теплозащита предохраняет от излучения определенный участок печной конструкции, выводя из нее тепло. Поэтому при футеровке применяются теплоизоляционные материалы.

Футеровка кирпичной печи

Футеровка кирпичной печи обладает некоторыми особенностями. Ее нельзя укладывать слишком близко к кирпичам, которые являются элементами наружных стенок. Дело в том, что печка раскаляется очень сильно и возникает растрескивание под воздействием высоких температур. Горячие внутренние слои выталкивают со своих мест холодные наружные. Внешние стенки, сохраняющие форму печи, начинают расходиться в стороны из-за воздействия расширенных внутренних слоев. Кирпичи покрываются трещинами, а отдельные могут даже разрушаться. Это может способствовать проникновению угарного газа в помещение.

Ситуация может усугубиться тем, что применяемая для соединения наружного слоя кирпичей глина обладает небольшой адгезией и при нагревании расширяется сильнее, чем сам кирпич. В результате перегревания шов разрушается.

Именно поэтому при постройке печной конструкции применяют пластичный раствор с последующим его испытанием. Для этого два кирпича соединяют друг с другом с помощью этого раствора и обжигают при большой температуре. Этим проверяется адгезия раствора, расширение и растрескивание. Если все нормально, раствор можно использовать для всей конструкции.

При футеровке металлических печей следует обратить внимание на тот факт, что металл под воздействием высоких температур расширяется сильнее кирпича. Поэтому обязательно делают зазор для теплового расширения между слоем футеровки и печными металлическими стенками, иначе при нагревании металла футеровка часто разрушается. Чтобы уплотнить зазор, используют базальтовую вату в виде полотна или жгутов. При расположении печки не в жилом доме вместо базальтовой ваты можно использовать асбест.

Металлические печи часто обкладывают кирпичом как снаружи, так и внутри, чтобы улучшить прогрев печи и ее безопасность. Однако такой способ считается ошибочным, потому что:

  • Кирпич характеризуется низкой теплопроводностью и высокой теплоемкостью, в результате чего тепло, возникающее от сгорания топлива, остается внутри топки и уходит вместе с дымом.
  • В таком случае печная поверхность лишается доступа воздуха для отведения тепла, что приводит к прогару стенок. В результате этого в помещение может проникнуть угарный газ, что опасно для жизни.

Таким образом, футеровка печи делается для того, что она не разрушилась из-за воздействия высоких температур. Самое главное — использовать качественный материал, чтобы печь могла прослужить еще долго.

Футеровка печи что это такое: для чего предназначена, способы осуществления

Футеровкой в строительстве называют отделку с целью защиты каких-либо конструкций от различного негативного воздействия. Причём внешний вид такого покрытия не имеет значения. При сооружении печи футеровку применяют для облицовки внутренней части камеры.

Основной её задачей является обеспечение защиты стенок и других элементов топки от возможных повреждений в процессе эксплуатации, которые могут возникнуть в результате термического, механического, химического воздействия.

Благодаря футеровке увеличивается срок службы печи.

Что такое футеровка печи, в каких случаях применяется

Одним из главных факторов в строительстве печей из кирпича считается грамотная конструкция топки, потому что данный элемент этого отопительного сооружения более всего подвергается воздействию высоких температур.

Читайте также:  Какие дрова лучше для топки печи, советы по выбору породы дерева

Кирпич, который применяется во время кладки печки, под воздействием огня, может обгореть, деформироваться из-за недостатка влаги.

Чтобы избежать этого и продлить срок службы отопительных сооружений, а также обеспечить безопасность людей при эксплуатации печи, кирпич необходимо защитить от воздействия огня. Для этого и предназначена футеровка.

СПРАВКА! Следует отметить, что поверхность стен камеры металлической печи, твердотопливных котлов требует также защиты. Это необходимо для того, чтобы металлические, стальные панели не прогорали во время эксплуатации. По этой причине, многие производители оборудуют печи стальных устройств каолиновыми, шамотными панелями.

О футеровке задумываются большинство владельцев печей. Во время её сооружения важно, правильно рассчитать толщину материала иначе стенки печки не смогут хорошо прогреваться. Тепло может проникать только в дымоотводную трубу, но не в помещение. КПД печи может заметно снизиться, что может привести к увеличению расходов на топливо, ведь его потребуется в гораздо большом количестве, для прогревания толстых стен камеры.

Способы осуществления футеровки

Футеровка осуществляется разными способами. Подходящий метод подбирается в зависимости от того, из какого материала возведена печка. Способы сооружения защиты:

  • облицовка внутренней части печки готовыми шамотными кирпичами, которые могут выдержать любые температуры — такой способ популярен из-за того, что материал, при отличных защитных качествах ещё и весьма дешёв;
  • установка теплоотражающих экранов — эффективна для металлических печей, используемых в банях;
  • применение обтёсанного камня из натуральных горных пород — песчаника или кварца;
  • использование рулонных материалов или пластин — базальтовое волокно, картон или бумага из каолина, вермикулитовые плиты;
  • покрытие стенок специальными растворами или веществами — шамотными ли муллитовыми смесями, реализуемыми в магазинах.

ВАЖНО! Преимуществом применения раствора с целью футеровки является то, что его помощью можно создать абсолютно монолитную поверхность, которая станет идеальным ограждением, предохраняющим кирпич от воздействия огня. Минус такого футера — он быстрее потребует ремонта, чем кладка из камня или шамотного кирпича.

Использование огнеупорного клея для футеровки

Для скрепления различных материалов, применяемых для сооружения внутренней, защитной поверхности топки, лучше использовать огнеупорный, высокотемпературный клей. Он безупречно скрепит огнеупорный кирпич или плиты из базальтовых волокон.

Клей продаётся в специальных ёмкостях, после вскрытия которых, масса тщательно перемешивается. Перед нанесением клея на поверхность, её следует увлажнить.

Толщина покрытия — 3 мм, если, кроме клея для футеровки больше ничего не будет использоваться, то нужно нанести несколько его слоёв, с интервалом в 15 минут. Высыхает защитный слой примерно через сутки.

Работы по футеровочному покрытию лучше доверить профессионалам. Качественная реализация этой задачи позволит долго не задумываться о ремонте печи.

Подпишитесь на наши Социальные сети

Устройство тигельной печи

Индукционная плавильная печь состоит из каркаса, индуктора, камеры нагрева, механизма наклона, вакуумной системы. Агрегат не имеет сердечника, в нем цилиндрический плавильный тигель размещается непосредственно в полости индуктора. Смесь исходных материалов плавится в тигле под воздействием электромагнитной энергии. Все компоненты заключаются в кожух – этот каркас обеспечивает жесткость конструкции, предотвращает рассеивание мощности.

Внешний вид индукционной плавильной печи

Более простыми являются схемы тигельных печей, функционирующих на базе твердого топлива, к примеру, на древесном угле – их легче выполнить своими руками из подручных материалов. Корпус из металлического цилиндра укрепляется огнеупорным слоем из бетона или шамотной глины с песком. В эту шахту впоследствии помещают топливо. Сверху устанавливают тигель, например, чайник, консервную банку с толстыми стенками, любую крепкую емкость из нержавейки.

В нижнем секторе шахты присутствует отверстие, предназначенное для подачи воздуха, здесь же расположено решетчатое основание. Эти элементы позволяют поддерживать процесс горения, менять температуру. Лишний воздух выводится через заслонку. Для нагнетания обычно используют трубу пылесоса или фен.

Тигельные печи, предназначенные для единовременного плавления более 10 кг алюминия, оснащают крышкой, чтобы металл равномерно прогревался. Все элементы примитивных моделей выполняют из чугуна или стали – эти материалы не деформируются при нагревании в кустарных условиях.

Большие промышленные

В всех больших промышленных печах назначение футеровки – уменьшить теплопотери и воздействие высоких температур на корпус (кожух) печи. В обжиговых печах футеровка служит еще теплоаккумулятором, обеспечивающим оптимальный режим обжига (плавное нарастание температуры), а также инфракрасным (ИК) излучателем, равномерно прогревающим обжиговую камеру.

Гораздо сложнее задачи футеровки металлоплавильных печей. Она и здесь должна хорошо излучать ИК, чтобы сильнее греть шлак. Качественный металл выплавляется только тогда, когда слой расплавленного шлака нагрет существенно сильнее жидкого металла. Но в то же время футеровка промышленных печей для выплавки металла не должна смачиваться расплавленным шлаком и самим металлом, быть химически инертной по отношению к ним и не выделять вы расплав вредных примесей. Дополнительно – быть прочной, чтобы выдерживать свой собственный огромный вес, т.к. экономическая эффективность металлоплавильных печей растет с увеличением из размеров. Поэтому, напр., для футеровки различных частей доменных и сталеплавильных печей используется не менее 7 видов футеровочных материалов (см. рис.).

Читайте также:  Дымоход для камина: особенности установки

Схемы футеровки доменной и сталеплавильной печи

Большие промышленные

Футеровка промышленной печи сложная и ответственная работа. Даже имея 3-4 летнее профтехобразование по этой специальности, нужно поработать в бригаде еще несколько лет учеником или (неформально) подмастерьем, т.е. на низших разрядах, прежде чем быть допущенным к самостоятельной работе. Поэтому, если вас интересует, чем и как футеруются промышленные металлоплавильные печи, начать можно с Википедии (Футеровка), там это изложено достаточно вразумительно, или Металлопедии. Что касается небольших обжиговых печей, то они футеруются как и металлические технологические (см. далее), а мы пойдем дальше – к футеровке, которую можно сделать своими руками.

Примечание: в сверхмалых металлоплавильных печах, напр. ювелирных, футеровка может составлять все строение (тело) печи или большую часть его, см. видео:

Основные разновидности оборудования

  • русские традиционные. которые могут применяться не только для частного дома, но и для бани или другого небольшого сооружения, нуждающегося в обогреве, а они могут быть оснащены различными элементами для комфортного сна или приготовления пищи;
  • голландские. которые могут использоваться исключительно для обогрева помещений;
  • грубы, являющиеся довольно интересным вариантом, в них имеется отопительно-варочная панель. которая позволяет применять их как для готовки, так и в качестве системы отопления.

Большие промышленные

В всех больших промышленных печах назначение футеровки – уменьшить теплопотери и воздействие высоких температур на корпус (кожух) печи. В обжиговых печах футеровка служит еще теплоаккумулятором, обеспечивающим оптимальный режим обжига (плавное нарастание температуры), а также инфракрасным (ИК) излучателем, равномерно прогревающим обжиговую камеру.

Гораздо сложнее задачи футеровки металлоплавильных печей. Она и здесь должна хорошо излучать ИК, чтобы сильнее греть шлак. Качественный металл выплавляется только тогда, когда слой расплавленного шлака нагрет существенно сильнее жидкого металла. Но в то же время футеровка промышленных печей для выплавки металла не должна смачиваться расплавленным шлаком и самим металлом, быть химически инертной по отношению к ним и не выделять вы расплав вредных примесей. Дополнительно – быть прочной, чтобы выдерживать свой собственный огромный вес, т.к. экономическая эффективность металлоплавильных печей растет с увеличением из размеров. Поэтому, напр., для футеровки различных частей доменных и сталеплавильных печей используется не менее 7 видов футеровочных материалов (см. рис.).

Схемы футеровки доменной и сталеплавильной печи

Футеровка промышленной печи сложная и ответственная работа. Даже имея 3-4 летнее профтехобразование по этой специальности, нужно поработать в бригаде еще несколько лет учеником или (неформально) подмастерьем, т.е. на низших разрядах, прежде чем быть допущенным к самостоятельной работе. Поэтому, если вас интересует, чем и как футеруются промышленные металлоплавильные печи, начать можно с Википедии (Футеровка), там это изложено достаточно вразумительно, или Металлопедии. Что касается небольших обжиговых печей, то они футеруются как и металлические технологические (см. далее), а мы пойдем дальше – к футеровке, которую можно сделать своими руками.

Примечание: в сверхмалых металлоплавильных печах, напр. ювелирных, футеровка может составлять все строение (тело) печи или большую часть его, см. видео:

Видео: ювелирная печь из плиты, являющейся корпусом и футеровкой

Чем резина лучше металла?

Резина обладает множеством уникальных качеств: она не поддается коррозии, имеет хорошую способность к амортизации, а также превосходные антифрикционные показатели. Исходя из этого, можно утверждать, что данный материал практически по всем параметрам превосходит металл. Какие еще преимущества имеет резина?

  • Она долго сохраняется в отличном состоянии, а значит, может служить на протяжении длительного времени. Резиновую защитную облицовку можно использовать в 1,5-2,5 раза дольше, чем металлическую. Вот насколько хороша такая футеровка. Что это такое, знают многие люди, работающие на производстве.
  • Такая футеровка очень просто монтируется и разбирается. Это значит, что коэффициент готовности агрегата является высоким. На сборку и демонтаж резиновой защитной облицовки времени отводится в 3-4 раза меньше. Впечатляет, не правда ли? Также уменьшается продолжительность ремонтов и осмотров.
  • Резиновая футеровка меньше вибрирует и шумит, а это очень важно. Уровень шума снижается в 2-3 раза. Конечно, работникам при таких условиях намного легче выполнять свои обязанности.

Источники

  • -za-pechyu/futerovka-pechi-chto-eto-i-dlya-chego-115
  • -chto-eto-takoe
  • -pechi/

[свернуть]

В каких случаях выполняется футеровка?

Первоначальный выбор стройматериала для технической реализации конструкции делается с учетом его способности справляться с эксплуатационными нагрузками. Как отмечалось выше, базовых характеристик бывает недостаточно. Использовать дополнительные термоизоляционные материалы необходимо в отдельных случаях, связанных с увеличением температурных нагрузок на поверхности конструкции. В частности, это относится к печам, рассчитанным на работу в режимах длительной топки. Также повышенные температуры дает высококалорийное топливо, хотя такие агрегаты используются редко и преимущественно на предприятиях.

Что касается бытовых печных сооружений, то они, как правило, не требуют выполнения дополнительных защитных покрытий, но только если речь идет о конструкциях малых и средних размеров. Иначе дело обстоит, если рассматривается массивная русская печь. Футеровка в данном случае позволяет обеспечить защитой функциональные области, которые также могут использоваться для приготовления пищи.