Футеровка печи

Футеровка печи это защитная облицовка внутренней поверхности топливника служащая для предохранения стенок и свода от действия высоких температур.

Футеровка печи выполняется из огнеупорных кирпичей или плиток, которые укладываются на ребро вдоль стены топливника. При топке печи углями происходит сильный нагрев стенок печи, в самой нижней части. От чрезмерного нагрева стенок, печь разрушается, так как обыкновенный глиняный кирпич не способен долго противостоять высоким температурам.

Поэтому для защиты  от разрушения печей в области топливника от чрезмерного прогрева применяется футеровка печи. У огнеупорного кирпича коэффициент теплового расширения отличается от простого глиняного кирпича. Поэтому они вместе не укладываются и не перевязываются.Кладка из огнеупорного кирпича должна состыковаться с обычной кладкой одним ровным вертикальным швом.

Между стенками топливника и огнеупорной кирпичной футеровки должен быть минимальный зазор  в 5 мм для температурного расширения. Для футеровки печей чаще всего используют шамотный материал в виде раствора или кирпича. Высокие огнеупорные свойства шамота позволяют ему легко справляться с высокими температурами до 1300°С.

Такие высокие огнеупорные свойства  позволяют использовать для растопки печей даже самое калорийное топливо например, уголь. По мимо шамотных материалов для футеровки печей используются широко и муллитовые смеси, способные выдерживать очень высокие температуры до 1600 °С. Для футеровки топливников печей используют как правило специально изготовленные из муллитовых волокон теплоизоляционные маты или растворы.

Муллит часто добавляют в состав шамотных растворов из которых изготавливают шамотные огнеупорные кирпичи или используются как штукатурный раствор для защитной футеровки топливников печей выложенные из огнеупорной глины. Эти способы футеровки наиболее часто используются в бытовых печах, так как они довольно доступны по цене, то есть являются не дорогими.

Для ремонта старых топливников печей промышленность выпускает специальные огнестойкие мастики, обмазки и разные клеи. Они содержат в своем составе  шамотные микроскопические волокна и специальные связующие добавки улучшающие их огнестойкие  свойства. Их используют в топливниках печей в основном для заделки трещин или как защитный штукатурный слой от воздействия высоких температур.

Кроме обмазок, огнеупорных кирпичей и шамотных растворов для футеровки бытовых печей промышленность выпускает также специальные рулонные материалы которые состоят из:

1. Каолиновой бумаги. Представляет собой рулонный материал имеющий толщину слоя до 5 мм.

2. Каолиновый картон. Представляет собой рулонный материал для футеровки топливников печей имеющий толщину слоя до 7 мм.

3. Каолиновая вата. Представляет собой легко рвущийся материал для футеровки топливников печей. Используется в виде кусков или комков.

Как уже было сказано выше футеровку внутренних стенок топливника печи нужно провести с учетом расширения материала от воздействия высоких температур. Именно поэтому между футеровкой и стенками печи оставляют минимальный зазор в 5-10 мм для температурного расширения. Перед началом работ по футеровки топливника бытовой печи следует уже определиться с использованием топлива для растопки. Это очень важно, потому что нет универсальных по конструкции топливников для сжигания разного вида топлива.

Например, для сжигания антрацита топливник печи имеет одну конструкцию, для каменного угля другую а для дров совсем иную. Иногда топливники печей рассчитанные для сжигания каменного угля с теплотворной способностью -5815-8373 Вт  футеруют в два ряда, так как температура сжигания каменного угля очень высокая.

Фото-1. Пример футеровки топливника для дров жаростойкой шамотной плиткой толщиной 3 см.

Для футеровки топливника печи рассчитанного для растопки дровами можно использовать шамотную жаростойкую плитку толщиной не более — 3 см. Это объясняется тем, что теплотворная способность дров не превышает 3837 Вт(смотри таблицу №1).

Поэтому общую толщину футеровки топливника печей определяют главным образом два фактора:

1. Толщина стенки топливника печи.

2. Температура сжигания топлива в топливнике.

Поэтому далее я приведу для примера теплотворную способность разных видов топлива используемого для растопки бытовых печей.

Таблица№1. Теплотворная способность различных видов топлива

Закрепление шамотных кирпичей между собой как правило осуществляется при помощи металлических штырей. Для этого в их стенках сверлят отверстия перфоратором и потом вставляют в них металлические стержни. Этот способ гарантирует надежную фиксацию материала во время температурного расширения.

Для футеровки топливника следует сначала укладывать шамотный кирпич на дно топки, затем на боковые стенки. При этом кладку шамотным материалом  поднимают до уровня установки плиты или до верхней горизонтальной части. При проведении работ по футеровки нельзя использовать одновременно два вида кирпича.

Например, шамотный и красный, глиняный железняк. Это объясняется тем что они состоят из двух разных материалов и имеют следовательно разные степени линейного расширения а также теплопроводность. Поэтому это скорее всего приведет со временем в процессе эксплуатации к различным нежелательным трещинам в футеровке или к возобновлению работ по футеровки.

Для заделывания швов в футеровочной кладки берут шамотный раствор или специальный муллитовый раствор имеющий в своем составе шамотные волокна. Такие растворы способны уравнять степень расширения футеровки во время нагрева со свойствами шамотного огнеупорного кирпича.