Требования к кладке огнеупорных материалов стекловаренных печей и контроль качества работ 

В стекольной промышленности качество кладки огнеупорных материалов напрямую определяет срок службы печи, расход топлива, стабильность технологического режима и безопасность эксплуатации. В последние годы срок службы современных стекловаренных печей, особенно флоат-печей, достигает 8 лет и более. Это предъявляет повышенные требования к проектированию, монтажу и контролю качества огнеупорной кладки.

Ниже представлены основные технические требования и меры контроля качества при строительстве различных типов стекловаренных печей.

Строгое соблюдение проектных требований — основа надежности

Кладка стекловаренной печи должна выполняться строго в соответствии с проектной документацией и действующими стандартами. Работы могут начинаться только после приемки фундамента, металлического каркаса и оборудования с оформлением акта передачи между этапами строительства.

В документе должны быть отражены:

• результаты измерения осевых линий и отметок;

• акты приемки скрытых работ;

• повторные замеры основных размеров металлоконструкций;

• контроль качества анкеров и сварных соединений.

Часть конструкций (под печи, стены бассейна, электроплавленые блоки, решетчатые насадки регенераторов и др.) выполняется методом сухой кладки. В этих зонах кирпичи должны плотно прилегать друг к другу без раствора, за исключением проектных температурных швов.

Кладка варочной и охлаждающей частей

При кладке пода печи работы ведутся от центральной оси к боковым стенам с одновременной корректировкой положения металлических элементов. Температурные швы должны быть предусмотрены согласно расчету линейного расширения материалов и защищены от попадания посторонних включений.

Кладка стен бассейна требует особого подбора кирпича: в зонах повышенного температурного и химического воздействия применяются плотные и высококачественные электроплавленые материалы. Отклонение размеров после механической обработки не должно превышать ±0,5 мм, а отклонение по плоскостности — 0,5 мм.

Свод печи является критическим элементом конструкции. Перед началом кладки производится пробная «сухая» раскладка. Замковые кирпичи устанавливаются одновременно по всей секции, обеспечивая равномерное распределение нагрузки. После завершения кладки производится постепенная подтяжка стяжных элементов с постоянным геодезическим контролем подъема свода.

Дымоходы и регенераторы

При кладке дымоходов необходимо строго выдерживать вертикальность стен (не более 2 мм на 1 м высоты, но не более 5 мм по всей высоте). Температурные швы оставляются участками с расчетом примерно 8 мм на каждые 2 м длины.

Особое внимание уделяется регенераторам:

• решетчатые насадки должны устанавливаться строго вертикально;

• отклонение по высоте — не более ±1 мм;

• верхняя поверхность насадки должна быть горизонтальной;

• ячейки верхнего и нижнего слоев должны совпадать по вертикали.

Нарушение технологии кладки регенератора может привести к осыпанию насадки на поздних этапах эксплуатации.

Кладка стен бассейна и грудных стен

Электроплавленые циркон-корундовые кирпичи грудных стен укладываются сухим способом. Между различными по химическому составу материалами (кислые и основные огнеупоры) обязательно предусматривается изоляционный слой, предотвращающий контактные реакции при высоких температурах.

Размеры и положение грудных стен строго контролируются, поскольку отклонения напрямую влияют на монтаж свода и работу печи.

Контроль качества кладки свода

Свод — ключевой элемент стекловаренной печи. Перед кладкой проверяется точность установки деревянной опалубки (шаблона), соответствие радиуса и стрелы подъема проектным значениям.

Кладка выполняется симметрично от пят к замку. Категорически запрещается переворачивать кирпич «большим» и «малым» торцом. После установки замкового кирпича выполняется заполнение швов жидким раствором.

Подтяжка стяжек производится по заранее разработанному плану с контролем подъема свода в нескольких точках. Преждевременная или чрезмерная подтяжка может привести к трещинам и сколам кирпича.

Металлоконструкции регенераторов и малых печей

Монтаж металлоконструкций осуществляется с точной геометрической привязкой к осевым линиям. Отклонение при позиционировании не должно превышать 1 мм.

Особое значение имеет обеспечение температурной компенсации: между отдельными элементами оставляются зазоры (не менее 50 мм в определенных узлах), исключается жесткая сварка элементов, которые должны иметь возможность скользящего перемещения при тепловом расширении.

Контроль температурных швов

Температурные (компенсационные) швы — один из важнейших элементов долговечности печи.

Основные требования:

• равномерное распределение;

• отсутствие загрязнений внутри шва;

• защита от попадания раствора;

• расчет величины шва с учетом коэффициента линейного расширения материала;

• недопустимость сквозных швов без смещения.

Качество кладки пода и настильных плит

Настильные плиты варочной и охлаждающей частей укладываются на завершающем этапе строительства. Ошибки на этом этапе могут привести к утечке стекломассы или вспучиванию после разогрева печи.

Современная практика предусматривает применение литых огнеупорных масс в качестве сплошного герметизирующего слоя с последующей укладкой электроплавленых циркон-корундовых плит с обязательным соблюдением температурных швов.

Особенности кладки печей блочного типа

В блочных (unit) печах повышенные требования предъявляются к точности размеров кирпича, обязательной механической обработке контактных поверхностей и предварительной раскладке элементов.

Толщина швов:

• в рабочем пространстве — не более 2 мм;

• в своде — менее 1 мм;

• в теплоизоляции — до 3 мм.

Заключение

Практика эксплуатации стекловаренных печей показывает, что долговечность агрегата определяется не только качеством огнеупорных материалов, но и строгим соблюдением технологии кладки, контролем геометрии, точностью температурных швов и грамотным монтажом металлоконструкций.

Комплексный контроль качества на каждом этапе строительства позволяет значительно продлить срок службы печи, снизить эксплуатационные риски и обеспечить стабильность технологического процесса производства стекла.