Кирпич для футеровки печей

Сравнительная таблица футеровочных материалов

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

ВАЖНО! В условиях производства – на металлургических и других предприятиях, где используется обработка сырья и готовых изделий горячим способом, печная защита чаще всего изготавливается из камня или шамотного кирпича. В «тесных» домашних условиях более приемлемы альтернативные варианты

Торкретбетон

Торкретбетон, который предлагает наша компания в качестве связующего, включает в себя лучшее сцепление с поверхностью, меньшую отдачу, быстрое высыхание, никакого растрескивания из-за воздействия высоких температур, показывает длительную долговечность, которая обычно в два раза больше, чем у материалов с цементом в качестве связующего.

Обычные материалы из торкретбетона транспортируются в сухом виде под давлением сжатого воздуха и смешиваются с водой в насадке при разгрузке. Количество воды (связующего) и как следствие вязкость торкретбетона полностью зависят от мастерства и умений техника, применяющего торкретбетон. Огнеупоры с низким содержанием цемента, используемые как торкретбетон, также содержат добавляемую воду и поэтому должны быть высушены и нагреты перед использованием, и таким образом, подвержены растрескиванию.

Материалы на основе торкретбетона готовятся в виде гидросмеси /суспензии с использованием точно отмеренного количества связующего на основе коллоидного кремнезёма (без добавления воды). Гидросмесь затем с помощью насоса помещается в специальную насадку, куда техник может добавить ускоритель при использовании, если это необходимо, чтобы оптимизировать сцепление с поверхностью целевого материала в зависимости от окружающей температуры и условий. Уникальная система связующего основе коллоидного кремнезёма не требует специального высыхания или нагревания в отличие от продуктов с цементом в качестве связующего.

Во время высыхания материалы на основе торкретбетона в качестве связующего крепко пристают к существующим огнеупорным материалам, обеспечивая длительность их использования. Их внутренняя устойчивость к термическим трещинам обеспечивает то, что профилирующая футеровка полностью сохраняется при запуске, что обеспечивает дополнительный потенциал долгого использования. Материалы на основе торкретбетона в качестве связующего минимизируют время вынужденного бездействия и увеличивают полезное время путем устранения длительных периодов высыхания.

Клей и раствор

Огнеупорный раствор для кладки шамотного кирпича

Помимо качества и характеристик материалов на эффективность процедуры футеровки также влияет их правильная укладка с применением специальных веществ.

Раствор

Термостойкие растворы образуют на стенках топки монолитный тонкий слой, защищающий рабочую поверхность от воздействия пламени. Такому монолиту может потребоваться ремонт по мере его износа. Во время работы с раствором нужно соблюдать основные правила:

• Растворы готовят из сухих смесей корундового, муллитового или шамотного типа, которые разбавляют водой до сметанообразной консистенции. Пропорции компонентов и характеристики смесей обычно указаны на упаковке.
• Сначала слой раствора обжигают паяльной лампой или нагревают в печи до образования твердого покрытия во время обжига.
• Если футеровку проводят при помощи шамотного кирпича, швы стыковки нужно заполнять на всю высоту кладки.

Предлагаем ознакомиться Что лучше и чем ионизатор воздуха отличается от озонатора, увлажнителя, очистителя?

Огнеупорный клей

Огнеупорный клей для выкладки топки

Огнеупорный клей считается более прочным компонентом, он продается в емкостях весом от 2 до 50 кг и чаще всего используется для футеровки. Перед началом работ емкость вскрывают и перемешивают до однородной массы, после наносят на поверхность, соблюдая основные правила:

• Клеевую массу наносят на увлажненную поверхность шпателем слоем не более 3 мм.
• При обмазывании клеем всей полости топки процедуру проводят слоями, соблюдая интервалы в 15 минут после каждого нанесения.
• Чтобы приклеить базальтовый картон на участки по горизонтали, состав с клеем разбавляют водой на 15% не позже чем за 12 часов до начала работы.
• Расход клея составляет от 1 до 4 кг в зависимости от структуры поверхности для обработки и толщины клеевого слоя.

Ранее упоминалось, что необходимо экспериментировать с раствором для кладки футеровки. Чтоб минимально сократить количество испытаний, рекомендуется заготовить сразу несколько вариантов и обжечь в одинаковых условиях. Не забываем наносить обозначения.

Классические каменные или металлические отопительные конструкции в банях постепенно вытесняются более современными и красивыми лепными печами. Они возводятся глинобитным методом. Для них футеровку выложить из шамотного кирпича можно, но мастера рекомендуют прибегать к специальным смесям:

• Муллитовые
• Шамотные
• Корундовые

Для применения названных составов достаточно на месте развести их в теплой воде. Раствор наносится на огнеупорные поверхности. После высыхания монолит не будет трескаться.

О ремонте

Вечным не бывает ничего, в том числе футеровка топочной. Рекомендуется перед началом очередного отопительного сезона проводить осмотр поверхностей и восстанавливать разрушаемые участки.

Немного о промышленной футеровке

Основное отличие промышленной и бытовой футеровки – структура используемого шамотного кирпича. В первом случае он будет подвергаться воздействию больших температур, поэтому требует дополнительного прессования в процессе производства. Они значительно дороже, однако способны выдерживать тепловые удары.

Материал	Плотность кг/м3	Максимальная рабочая температура °С
Шамот	1800-2000	1300
Каолин плотный	2400-2500	1400
Вермикулит	150-250	1100
Базальтовая вата	100	750
Кирпич глиняный	1600	700

В промышленности футеровка выполняет гораздо больше практических функций, чем в быту:

• Уменьшает температуру наружных поверхностей
• Защищает стенки печи от теплового разрушения
• Снижает тепловые потери
• Не позволяет контактировать материалам печи с химическими соединениями или расплавленными металлами

Подводим итоги

Режимы работы банных печей из кирпича

Для строительства банной печи применяется красный обожженный кирпич. Участок топки имеет наиболее толстые стенки (250 мм), остальной корпус может не превышать толщины в полкирпича или его четверть. В качестве топлива используется торф или дрова, для некоторых моделей допустим древесный уголь. За счет применения такого топлива, печь из кирпича принадлежит к моделям периодического действия.

Предварительно помещение протапливается на протяжении нескольких часов, и только после достижения требуемой температуры возможно посещение парилки. Достоинства кирпичной конструкции следующие:

• длительное сохранение тепла камнями, получить пар можно спустя 9 часов;
• пожаробезопасность;
• тепло в помещении сохраняется на протяжении суток;
• оптимально подходит для эксплуатации в больших помещениях.

Совет! Благодаря способности раскаляться до 800С, наиболее рационально устанавливать печь из кирпича в помещениях с площадью свыше 30 м кв.

Избежать быстрого охлаждения камней в процессе получения пара позволит загрузка булыжников в печь периодического действия из расчета 30-40 кг на 1 м куб. парной комнаты

Для безопасной эксплуатации кирпичной печи на протяжении длительного времени важно найти профессионала высокого уровня. Работа по установке занимает две-три недели, после чего принятие банных процедур может перерасти в своеобразный ритуал, почитаемый семьей или в кругу друзей

При выборе конструкции ориентируются на скорость прогрева печи, объем парилки и количество человек при одновременном посещении.

Разновидности полотна

Разные по плотности и составу виды хлопкового трикотажа могут иметь совершенно различные свойства, подходить для противоположных температурных режимов эксплуатации. Каким бывает футер?

По плотности

Однониточный футер — самая легкая и тонкая разновидность материала (170-190 г/м2), гладкая с лицевой стороны, с минимальной фактурностью изнанки. Применяется преимущественно для изделий домашнего ассортимента и второго слоя (изделия для новорожденных). Контактируя напрямую с кожей, этот материал обеспечивает абсолютный тактильный комфорт, отлично держит первоначальную форму, может носиться несколько сезонов подряд.

Двухниточный футер (двухнитка, 2х нитка) — плотный (190-350 г/м2) и мягкий трикотажный материал, с эффектом стрейч (тянется в двух направлениях). Изготавливается он на станке для трикотажа с включением в структуру материала помимо «грунта» двух дополнительных протяжечных нитей (они образуют «застил»). В качестве дополнительных используют слабоскрученные нити, которые образуют петельчатую поверхность изнанки или пушистый начёс. Один из видов двухнитки — петельчатый футер петля «терри» со специфической, очень объемной петельной поверхностью, напоминающей махру. Иногда, если базисный слой футера вывязывается по принципу кулирной глади, на поверхности его образуется мелкий рубчик.

Трехниточный футер (трехнитка, 3-х нитка) — футер с наибольшей плотностью и прочностью (не менее 300г/м2). Плотная и тщательно скрученная кулирная нить (базисная) необходима для получения гладкой поверхности лицевой стороны. Дополнительные нити с рыхловатой структурой прокладываются с изнанки, создавая мягкий ворс или петлистую фактуру. Часто используется лайкра/полиэстер в качестве дополнительного волокна.

По качеству сырья

Свойства футера зависят не только от плотности и способа переплетения нитей, но и от характеристик используемого сырья. Наверняка вы не раз наблюдали, как некоторые материалы после первой же стирки пилингуются и растягиваются, а другие сохраняют исходную форму изделия и гладкость лицевой стороны.

Это происходит, потому что хлопковый трикотаж вывязывается из нитей, получаемых прядением хлопковых волокон. Изначально все волокна имеют разную длину — от 20 до 70 мм — от этих показателей зависит и неодинаковое качество трикотажа.

Пенье — вид хлопкового трикотажа из наиболее длинных волокон хлопка (35-70 мм). Нити на основе такого хлопка получаются чрезвычайно прочными, однородными по структуре, без ворсинок и пушка, в них отсутствует пористость. Нити качества «пенье» также проходят специальную обработку, устраняющую дефекты, благодаря чему вещи из пенье в дальнейшем не пилингуются, не деформируются и не растягиваются при стирке, на них не смещаются швы.

Ринг/карде — распространённый и экономичный хлопковый трикотаж из более «рыхлых» нитей на основе волокон средней длины (25-35 мм). Качество готового полотна — достаточно хорошее, определить его визуально можно по наличию специфического «пушка» на поверхности материала.

O/E (Open End) — трикотаж из наиболее доступных коротких хлопковых волокон (20-30 мм), которые не отличаются прочностью. Он обладает всеми традиционными преимуществами хлопка — гигроскопичностью, воздухопроницаемостью, гигиеничностью, но имеет и недостаток — после нескольких стирок может вытянуться, на поверхности появляются катышки. Для улучшения его потребительских свойств часто используются специальные белки – энзимы, делающие поверхность более устойчивой к скатыванию.

Итоговое качество полотна зависит и от места произрастания сырья — распространены египетский, узбекский, турецкий хлопок.

При этом футер изготавливают и с добавлением синтетических волокон — для придания материалу дополнительных свойств. Но не всегда планируемый эффект приходит сам по себе. Например, нередко к хлопку добавляют нейлон для прочности, но при стирке в неверно выбранном режиме такое полотно может покрыться катышками. Футер из хлопка с эластаном или вискозный трикотаж тоже нельзя стирать с нарушением температурного режима. Включения из эластана, шерсти, полиэстера и спандекса нередки при изготовлении футера, ведь чистый хлопок не обладает высокой устойчивостью к деформации.

Какую выбрать кровать в маленькую спальню?

Область применения футера.

В магазинах, мы с Вами сможем купить из футера следующие вещи:

• Одежду для новорожденных (пеленки, распашонки, ползуны, комбинезоны);
• Детские конверты для выписки или прогулок;
• Одежду для детей (платья, брюки, рубашки, толстовки, сарафаны);
• Повседневную одежду для взрослых (кофты, водолазки, штаны);
• Спортивные костюмы (куртки, штаны, футболки, толстовки);
• Одежду для дома (пижамы, халаты, костюмы, ночные сорочки).

Полезный совет. Так как настоящий футер состоит как минимум из 90% хлопкового волокна, то вещи при стирке могут давать усадку, поэтому, что бы подстраховаться не лишним будет купить изделие на один размер больше

Так как футер – это хлопчатобумажная ткань, она отлично подходит для детской одежды. За счет своей мягкой, нежной структуры, она не будет натирать нежную кожу младенца, позволит ей дышать и не потеть. Незаменимая вещь – это спортивный костюм из футера, так как за счет высокой гигроскопичности, материал не позволит Вам получить простуду при пробежке на свежем воздухе (влага сразу же впитается). Так же Вам будет удобно двигаться, не опасаясь перегреваний за счет хорошей воздухопроницаемости.

Огнеупорные материалы для защиты труб котла и экономайзера

Продукт:	покрытие труб в топках с жидким шлакоудалением и мусоросжигательных установках.
Тип:	штифтовая трубная масса
Основное сырьё:	карбамид кремния
Тип нанесения:	неорганический/химический или связывание

Макс.рабочая температура:	1750° С для топок1550° С для мусоросжигателей
Потребность в материале:Объёмная плотность:	2,65 т/м32,58 гр./см3
Макс. размер частиц:Потребность в воде:	2 мм0-0.2 л/100 кг
Потребность в связках:Открытая пористость:	5.5 кг/ на 100 кг массы19 %
Необратимое изменение длины:Обратимое изменение длины:	— 0.04 % / 800° С0.7 % / 1000° С

Химический состав

85,0

6,3

4,2

0,09

0,04

0,08

0,03

Физические свойства

35		9	110	8,5	400
55	45	12	200	8,5	600
75	55	18	400	8,5	800
85	65		600	8,5	1000
95	75		800

Хранение: Неограниченно в охлаждённом и сухом месте.

Наименьшая поставляемая единица: одноразовая палетта.

Упаковка: мешок из PE

Правила ухода за футером

Как было сказано выше, футер – это ткань совсем не прихотливая в обиходе. Но все же, я вам советую соблюдать несколько простых правил, дабы продлить жизнь вашим любимым вещам:

• При стирке использовать деликатный режим;
• Оптимальная температура воды для стирки вещей из футера 30 градусов;
• Чтобы избежать повреждения ткани фурнитурой, лучше перед стиркой, изделие вывернуть наизнанку, при этом застегнув все пуговицы или молнию;
• Использовать при отжиме не высокие обороты;
• Не оставлять сушить одежду на солнце надолго, иначе ткань может повредиться солнечными лучами;
• Детскую одежду рекомендуется стирать мягкими щадящими порошками;
• Гладить футер с изнанки.

Производственная футеровка и свойства материалов

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

Бытовые проблемы – футеровка как решение

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.

Устройство футеровки: температура и металл

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.

Ошибочная защита. Последствия

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.

Не всегда кирпич: смеси для футеровки

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.

Футеровка без отрыва от производства

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.

Инструменты и материалы

О клее и растворе

На долговечность и эффективность футеровки печи кроме качества и технических характеристик материалов оказывает влияние их правильная укладка. Любые нарушения в технологии внутренних облицовочных работ топки могут привести к изменению свойств и структуры окружающих стройматериалов, выходу угарных газов в жилые комнаты.

Раствор

При обмазке топки термостойкими растворами на стенках образуется монолитный очень тонкий защитный слой, являющейся лучшим ограждением рабочей поверхности от воздействия огня. Однако такому монолиту быстрее потребуется ремонт, чем для кладки из штучных изделий.

Для изготовления футеровки по такой технологии существует несколько правил:

1. Готовят раствор из сухих смесей шамотного, муллитового или корундового типа, разбавляемых водой до консистенции густой сметаны. Реализуются они обычно в бумажной упаковке, на которой нанесена информация о пропорциях компонентов, характеристиках смеси, инструкция производителя о применении.

   Консистенция раствора для футеровки

2. Нанесённый слой раствора вначале обжигается паяльной лампой или при кратковременном нагреве печи до образования твёрдой корки.
3. При футеровке печи шамотным кирпичом стыковочные швы должны заполняться на всю высоту кладки.

Расход готового раствора на 1 м³ кирпичной кладки ориентировочно составляет 100 кг.

Огнеупорный клей

Продажа огнеупорного клея для футеровки осуществляется в пластиковых ёмкостях весом 2 — 50 кг. До начала работ по футеровке ведро с клеем нужно вскрыть и перемешать содержимое до полной однородности.

Далее:

• Клеевая масса наносится только на предварительно увлажнённую поверхность шпателем. Толщина слоя не должна превышать 3-х мм.
• Если планируется обмазывать клеем всю полость топки, то обмазку выполняют слоями с временным промежутком между нанесением не менее 15 минут.

• Для приклеивания базальтового картона на горизонтальные участки клеевой состав можно разбавить водой на 15%, но не позднее, чем за 12 ч до начала работы с клеем.
• В зависимости от структуры обрабатываемой поверхности и толщины клеевого слоя на 1 м² расходуется от 1 до 4 кг клея.
• Время полного застывания слоя клеевой массы с толщиной в 3 мм при температуре выше 25ºС составляет 24 часа, при температуре свыше 90ºС — 6 часов.

Варианты осуществления футеровки

Футеровка топки камина шамотом

Процедуру проводят разными способами, самый подходящий выбирают с учетом материала, из которого изготовлена печь либо камин. Также на выбор влияет время проведения укладки облицовочного слоя.

Облицовка внутренней части печи готовыми кирпичами шамота

Шамотные материалы считаются наиболее популярным способом для футеровки приборов отопления. Шамот представляет собой специальную глину, обожженную при максимальной температуре до 1500 градусов. После нагретый природный материал измельчают, затем изготавливают из него панели, кирпичи либо сухие смеси. Покупатели чаще выбирают шамотные материалы из-за их качества, эффективного применения и доступной стоимости.

Монтаж теплоотражающих экранов

Ставить экраны, отражающие тепловое излучение, целесообразно на стенки банных печей-каменок из металла. При использовании их в печных агрегатах другого типа низкая эффективность экранов может значить, что они были установлены неправильно. Вырабатываемое тепло не будет прогревать стены полностью и вместо этого начнет уходить в дымоходную трубу с учетом модернизации системы.

Применение обтесанного камня из натуральных горных пород

Камни из натуральных горных пород относятся к материалам класса А, чаще всего для облицовки используется песчаник, кварц или гранит. Рекомендуется использовать их для футеровки топок каминов, а не печей, поскольку эти материалы имеют низкий уровень теплопроводности и растрескиваются под воздействием сильного огня.

Использование рулонных материалов или пластин

Специальные пластины и рулонные материалы подходят для поверхностей с низкой теплопроводностью. Футеровку такого типа можно проводить во время постройки печи или в уже готовом отопительном приборе.

Покрытие стенок специальными растворами или веществами

Вещества или растворы с повышенной устойчивостью к огню наносят на внутренние поверхности стен печных топок. Это могут быть сухие смеси, из которых нужно готовить огнестойкий раствор, или термостойкая клеевая масса, используемая также для шамотной кладки и стен из кирпича.

Раствор для футеровки Карбид кремния огнеупорный

Теплоотражающий экран

Футеровка: что это и зачем

При сгорании топлива, внутренние стенки печи подвергаются высоким температурам. Если не сделать дополнительную защиту, керамический или печной кирпич разрушится в первый же год эксплуатации. Футеровка печи придумана как раз для того, чтобы продлить срок службы всей конструкции и увеличить теплообмен. Внутри топливной камеры выкладывается еще один ряд, в качестве материала используют шамотный кирпич или огнеупорные панели. Шамотная облицовка выдерживает температуру до 1300˚С, не подвержена разрушению от щелочи, извести или других химических элементов. Кроме того, защитный материал хорошо сохраняет тепло, тем самым повышая КПД печки.

Способы футеровки и их особенности

Узнав, что такое футеровка, необходимо разобраться, какими способами можно создать защитный слой печи. Внутренние футеровочные работы подразделяются на три типа:

• Накладной. Огнеупорная футеровка выкладывается шамотным кирпичом непосредственно при строительстве самой топливной камеры. Производственные печи с повышенной нагрузкой оснащаются огнеупорными панелями.
• Набивной. На внутреннюю сторону кладки наносится раствор из глины или обрабатывается мастикой из жаростойкого материала. Тщательно замазываются стыки, чтобы уменьшить теплопотери.
• Торкретированный. Из профессионального аппарата под большим давлением подается бетонный раствор. Такой способ применяется для футерования труб дымохода и больших производственных печей.

Футеровка индукционных печей

Футеровка индукторной металлоплавильной печи ничуть не проще, чем доменной. Фактически, производители таких печей разрабатывают для них и патентуют собственные составы и способы футеровки, которых только и гарантируют работоспособность печи. «Альтернативные» поставщики иногда осведомляют покупателей (но без гарантии), как нужно футеровать их печи, см. напр. видео:

Видео: футеровка индукционной печи

Основная причина этому – шлак в индукторной печи греется от металла, т.е. оказывается холоднее его. В расплаве возникает термоконвекция, металл зашлаковывается и его выход оказывается бракованным. В домне, для сравнения шахта с распаром направляют поток тепла вниз, и первый расплав на его пути – шлаковый. Попробуйте-ка нагреть болванку так, чтобы она была горячее пламени! В плавильной индукторной печи нужно добиться именно этого, и футеровка тигля тут играет далеко не последнюю роль.

Дополнительное условие – изношенная футеровка должна быть выталкиваемой, т.к. делается она торкретированной (в малых печах сплошной набивной), а разборка негодного тигля – тяжелая, вредная и опасная работа. Расплав металла в индукторной печи греется по всей массе, очень текуч и сквозь штучную футеровку просочится, а льют его наклоном всей печи. В результате футеровка индукторной печи превращается в сложную многокомпонентную конструкцию (слева на рис.), части которой выполняются из разных составов. Табл. в центре на рис. содержит сведения лишь о малой их доле (МП-2 – марка одной из муллитовых масс); (больше, да и то с оговорками, можно почерпнуть отсюда: studfiles.net/preview/1864729/page:4/).

Футеровка индукторной печи

Но если офутеровать таким образом тигель сверхмалой печи на несколько кг или сотен грамм металла, то получится ситуация наподобие той, что справа на рис: тигель сильно греется, выделяя в расплав примеси и портя металл. Здесь дело оказывается уже в частоте питающего тока.

Металл в индукторной печи, как известно, греется за счет своей электропроводности вихревыми токами (токами Фуко). Часто пишут, что металл в такой печи греют токи высокой частоты (ТВЧ). Но чем больше масса металла, тем ниже оказывается оптимальная частота питающего тока – меньше оказываются потери его мощности. Для тонн и десятков тонн металла «ТВЧ» нужны уже с частотами в десятки-сотни Гц; индукторы больших печей данного типа нередко запитывают прямо от промышленной сети 50 Гц.

Но для малых масс металла ТВЧ нужны уже «настоящие» – от десятков кГц до единиц МГц. При этом большое значение приобретают потери энергии ВЧ электромагнитного поля (ЭМП) в токонепроводящем материале тигля. Они характеризуются т.наз. тангенсом угла диэлектрических потерь tgδ. Для частот до 200-300 кГц (до 5 кг металла) его значение должно быть tgδ<0,02, а для частот до 1-5 МГЦ (граммы-сотни грамм металла) нужен tgδ<0,006, причем с повышением температуры диэлектрика его tgδ довольно быстро растет. Фактически из материалов, пригодных для футеровки печи, в заданные значения tgδ при ее рабочих температурах укладываются только каолин, чисто белый (без железа и азота) кварцевый песок, дробленый плавленый кварц (кварцевая крошка марки А) и вермикулит. Последний отпадает: непрочен и не позволяет получить прочные набивочные и намазочные составы. Итого остается всего одно пригодное сочетание наполнителя со связующим; и то, как говорится, слава богу.

Футеровка тигля малой и сверхмалой индукторной печи делается из них в общем так же, как шамотный мертель. Фракция кварцевой крошки 0,3-0,6 мм; каолина 5-8% по объему. Нужно сделать 4 пробных тигля через 1% по объему связующего, прожечь каждый 3-4 раза пустым в индукторе, а в оставшихся целыми провести пробные плавки. Это опасно! Печь должна быть с дистанционным включением (можно проводным). Во время плавки выйдите из помещения и наблюдайте за ее ходом издали через защитное стекло!