Можно ли выполнить футеровку печи своими руками

В каких случаях без футеровки топки не обойтись?

Футеровка необходима, если у вас топка из металла (чугун, сталь), и топка достаточно мощная для возникновения температуры 700-800 градусов Цельсия. Крупные камины с большим объёмом дров на одной закладке практически все даже без угля способны достигать этой температуры, и футеровка существенно продлит сроки службы камина.

Для некрупной буржуйки из чугуна, задача которой — тление дров, футеровка не обязательна.

Шамотная топка также не нуждается в футеровке: шамот и является футеровкой по своей сути.

Футеровка внутренней поверхности дымохода, кроме защиты от высоких температур способствует разглаживанию внутренней поверхности дымохода (в результате в нём меньше скапливаются продукты горения, и дымоход не так часто нуждается в чистке) и её герметизации.

Виды футеровки

В зависимости от типа печи, используют разные технологии футеровки:

1. Укладка облицовочного материала с небольшим коэффициентом теплопроводности. В этом случае могут использовать шамотный кирпич или специальную отражающую панель. Саму кладку выполняют как во время возведения топки, так и после проведения строительных работ.
2. Установка защитных экранов. Обычно данная технология используется для обустройства металлических печей типа «каменка». Их можно встретить в банях. В других видах топок практически не используется.
3. Покрытие внутренних стен топки жаропрочной смесью. Это может быть как специальный состав, так и раствор на основе цемента. Защиту наносят как во время возведения печи, так и после ее полного обустройства.

В рамках данной статьи будет рассмотрены материалы из 1 и 3 группы, как наиболее подходящие для обустройства домашней печи или камина.

Мелкий ремонт

Если через трещину выходит дым, это крайне опасно для проживающих в доме

Даже для устранения небольших неисправностей нужна определенная подготовка. В соответствии с планом работ приобретают расходные материалы, проверяют наличие необходимых инструментов и сменных насадок. Рекомендуется сделать общий осмотр для выявления иных недостатков. Следует ознакомиться с технологиями мелкого ремонта печи из кирпича своими руками совместно с методиками распознавания дефектов.

Заделка трещин

Нарушение герметичности сопровождается ощутимым ухудшением состава атмосферы в помещении, характерными следами копоти. Устраняют проблемы следующим образом:

• очищают поврежденный участок, удаляют плохо присоединенные осколки штукатурки, углубляют щели на 1,5-2 см;
• создают рабочий раствор по пропорциям (в частях): песок (10), цемент (1), глина (3);
• смачивают трещину водой, втирают подготовленный раствор;
• выравнивают поверхность.

Для точной локализации повреждений следует предварительно протопить печь. Нужно заранее подготовить соответствующие материалы (инструменты), если предполагается восстановление декоративного покрытия.

Замена подового кирпича

Топка сложена из красного кирпича – это нарушение технологии, нужна замена

Поврежденный элемент конструкции извлекают полностью, удаляют по периметру отверстия старый раствор. Подбирают подходящий кирпич, проверяют соответствие размеров и наличие достаточных промежутков для корректного монтажа. Для укладки пользуются жидким раствором. Его нужно подготовить по аналогии с оригинальной смесью, которая применялась при строительстве печи.

Замена отдельных кирпичей

Обеспечивается соответствие кирпичей и состава строительного раствора компонентам общей конструкции. Одновременно проверяется устойчивость соседних элементов.

Замена колосниковой решётки

Со временем колосники прогорают, поэтому их меняют на цельную решетку

Ремонт кирпичной печи своими руками выполняют с учетом неравномерного расширения отдельных элементов при нагреве. Приобретенный колосник монтируют с зазорами со стороны торцов. По периметру оставляют технологический промежуток (4-6 мм), который заполняют песком. С учетом особенностей определенной конструкции обеспечивают нормальное положение установленной детали, контролируют уклоны.

Перекладка футеровки

В этом случае нужен предварительный демонтаж печи. Далее вынимают кирпичи, удаляют раствор, очищают рабочие поверхности. Восстанавливают кладку по исходным чертежам.

Ремонт борова

По стандартной схеме этот элемент конструкции располагается в чердачном помещении, поэтому до начала работ нужно обеспечить хорошее освещение. При проверке особо внимательно проверяют Г-образный переход в горизонтальный участок. Если обнаружены крупные трещины (1,5-2 см), мелкий ремонт не подойдет. В этой ситуации выполняется перекладка соответствующей части либо всего борова.

Дверь можно поставить с жаропрочным стеклом, чтобы наблюдать пламя

Замена или крепление топочной дверки

Алгоритм действий:

• полностью демонтируют крепежные элементы;
• очищают рабочую зону;
• с применением электродрели сверлят отверстия;
• устанавливают держатели из проволоки, дверцу;
• выступающие части проволочных фиксаторов сгибают в швы, чтобы обеспечить углубление в структуру строительной конструкции на 1,5-2,5 см.

Футеровка промышленных печей

Футеровка предназначена для уменьшения потерь тепла, выделившегося в печи, и должна защищать внешние несущие элементы конструкции, к которым крепятся опоры змеевиков и дымовая труба печи. Обмуровка также важна, поскольку количество тепла, проходящего через стены, влияет на термический кпд оборудования.

Для использования литой футеровки необходимы специальные крепления, связанные с каркасом печи. Это положение относится в первую очередь к двухслойной футеровке

Это важно, поскольку слои огнеупорного материала не будут скрепляться друг с другом

 Смесь для футеровки должна содержать составляющие материалы в точной пропорции и в точном количестве. После первоначального схватывания нанесенная футеровка должна выдерживаться 24 часа с влажной поверхностью или до тех пор, пока влажный материал не перестанет прилипать к пальцу при проведении им по поверхности футеровки.

Несоблюдение этой процедуры может привести к растрескиванию поверхности и появлению других дефектов.

 В случае механического повреждения обмуровки затронутый разрушением огнеупор заменяется целиком.

 К основным факторам, вызывающим ухудшение характеристик обмуровки, относятся климатические условия, рабочая температура и воздействие продуктов сгорания. Наличие влажного воздуха на площадке печи вследствие географического положения или положения на самой установке может привести  к ухудшению характеристик футеровки и изоляции.

 Осадки и атмосферная влага, проникающие через трещины и отверстия в обшивке печи, разрушают этот материал, особенно когда печь не работает.

Основной причиной старения футеровки печи является воздействие рабочей температуры и изменение температуры в ходе прогрева.

При длительном воздействии высокой температуры, превышающей расчетную, разрушение футеровки обусловлено отслаиванием, разложением связующего материала, плавлением и снижением механической прочности.

  Теплоизоляционный бетон и температурные швы проверяются для выявления термических повреждений, деформаций и незаполненных участков швов.

Совет

При контроле должны выявляться сквозные дефекты, разъеденные шлаком и выкрошенные участки и незаполненные швы, которые, если их не отремонтировать, могут привести к повреждению несущих металлоконструкций вследствие их высокотемпературного окисления и коррозии.

 Трещины, которые нельзя считать микротрещинами, зачищаются на всю толщину материала так, чтобы их стенки были параллельны друг другу по всей толщине. Участки футеровки с отслоением заменяются целиком.

Особенности футеровки для различных типов печей

Для каждого типа печей или отопительных котлов футеровка имеет определенные особенности. Рассмотрим наиболее распространенные варианты:

• Футеровка металлических печей
• Футеровка кирпичный печей
• Футеровка парового котла

Футеровка металлических печей

Если топочная печи делается металлической, необходимо принимать во внимание различное тепловое расширение материалов. Между футеровкой и сталью следует обязательно оставлять небольшой зазор, иначе постоянное колебание размеров железных стенок разрушит кладку

Оставленная полость должна быть не пустой. Ее наполняют одним из негорючих материалов, например, базальтовой ватой. Иногда используют асбест, но печь при этом должна располагаться в нежилом помещении.

Делая футеровку металлических печей, кирпич иногда укладывают с обеих сторон. Ответ на вопрос о целесообразности подобного решения обосновывается следующим образом: улучшается прогревание печи и увеличивается уровень безопасности. Однако подобный подход ошибочный:

• Кирпич обладает низкой теплопроводностью
• Кирпич теплоемок

Анализируя вышеназванное, можно прийти к выводу, что футеровка металлических печей с обеих сторон приведет не к теплозащите, а теплоизоляции. Более того, внутрь топочной не будет поступать охлажденный воздух, что может привести к прогару поверхностей.

Читайте так же о том как сделать печь шведку своими руками

Кирпичной печи

Мнение о том, что обустройство футеровки кирпичной печи значительно проще, чем металлической, ошибочно. Подобные работы также обладают некоторыми особенностями, не учтя которые рассчитывать на продолжительную службу конструкции не придется.

Укладывать футеровку вплотную к кирпичам, являющимся элементами наружных стенок, нельзя. Причиной подобных последствий является выталкивание наружных слоев расширяющимися внутренними. Усугублять растрескивание способен тот факт, что глина обладает низкими показателями адгезии и расширяется больше, чем кирпич.

Если футеровка будет некачественной, это приведет к неприятным последствиям:

• Перегрев наружных поверхностей станет следствием растрескивания швов и образования трещин
• Последние, в свою очередь, послужат причиной утечек угарного газа внутрь помещения, но не в дымоходную трубу

Помимо качественной футеровки, выкладываемой из шамотного кирпича, особое внимание уделяется качеству швов и используемой глине. Необходимо склеить между собой 2-3 кирпича и обжечь высокими температурами

Данное действие позволит наглядно определить, как будет вести себя собранная конструкция. Если результаты не удовлетворительны – придется поэкспериментировать с составом и провести повторные испытания.

Парового котла

Иногда футеровку необходимо выкладывать не для классических каминов и печей, а топочных паровых котлов. В этом случае выбирают одну из 3-х ее разновидностей:

• Тяжелая
• Облегченная
• Натрубная

Тяжелая футеровка и что это значит – один из волнующих вопросов. К ней прибегают, когда котлы имеют слабое экранирование. Иногда внутри топочной температура может превышать 1200 градусов, становясь причиной возгораний внешних материалов. Выкладывать тяжелую футеровку необходимо из 2-3 слоев шамотного кирпича. Подобная защита позволяет снизить температуру снаружи до безопасных 60-80 градусов.

Если кирпич укладывается всего в один слой, футеровку называют облегченной. Однако каждый из поясов необходимо опирать на промежуточную балку или каркас котла. Затем поверхность отопительной установки окутывается негорючими материалами и накрывается металлическим листом. Благодаря такому сочетанию удается уменьшить наружную температуру и увеличить КПД котельной.

Самой простой считается натрубная футеровка. Для ее обустройства необходимо приготовить вязкую негорючую массу и нанести на трубы в 2-4 слоя. Чтоб конструкция лучше противостояла тепловому расширению, укладывается армирующая сетка.

Способы футеровки в зависимости от вида печи.

Выбирать материалы и способы футеровки нужно в зависимости от типа печи. Существует несколько видов печей:1)    Металлические;2)    Кирпичные;3)    Паровой котел;4)    Глинобитные.

— При футеровке металлических печей нужно учитывать, что при нагреве, в соответствие с законами физики, металл будет расширяться, при остывании вновь сжиматься. Поэтому при изоляции такой топки нужно предусмотреть небольшой зазор между футеровочным слоем и поверхностью печи. Образовавшееся пространство должно заполняться базальтовой ватой или другим негорючим материалом.- При футеровке кирпичной печи также нельзя класть шамот вплотную к внешней кладке. Иначе нагревающийся и расширяющийся футеровочный слой может начать выталкивать внешний. Это приведет к его растрескиванию, образованию трещин, что может послужить причиной утечки угарного газа вовнутрь помещения.- Иногда футеровки требует и топочный паровой котел. При этом обычно его изолируют шамотным кирпичом в один или два слоя. Либо можно произвести так называемую натрубную футеровку. Для этого нужно специальной вязкой негорючей массой обмазать в несколько слоев трубы котла. А поверх уложить армирующую сетку.- Для лепных глинобитных печей можно использовать шамотный кирпич, но опытные печники все-таки советуют выбрать метод обмазки и использовать специальные муллитовые, корундовые или шамотные смеси. 

Сам себе мастер

Конечно, для устройства футеровочного слоя в домашнем очаге можно прибегнуть к услугам специалистов, но при некоторых навыках работы и соответствующих знаниях эту операцию можно провести самостоятельно.

Футеровка из кирпича

Футеровка печи своими руками из шамотного кирпича выполняется с учетом следующих особенностей:

• Кирпич аккуратно выкладывается «ребром на ребро», без сдвигов элементов кладки относительно друг друга, вдоль всех стенок внутренних топки.
• Швы между отдельными кирпичами заполняются раствором на основе шамота и глины.
• Если основная кладка также выполнена из кирпича, то футеровочный и основной слой стыкуются посредством одного вертикального шва, но без перевязки.
• Если же материал самой топки – металл (чугун или сталь), то между ее стенками и кладкой следует в обязательном порядке оставлять небольшой зазор, рассчитанный на температурные расширения металла, – иначе регулярные нагревы и остывания могут в скором времени ее разрушить.

Отделка шамотным кирпичом происходит по схеме – вдоль всех стенок с зазором с учетом расширения материалов

Старая кладка из шамотного кирпича подлежит регулярным осмотрам и ремонту изношенных участков, который проводится посредством затирки раствором из шамота и глиноземистого цемента.

Из рулонного материала

Выгода использования рулонных материалов (а также пластин и матов) заключается в том, что они занимают очень мало места и не «крадут» общего объема, необходимого для закладки топлива и прохода дыма. Стандартная толщина большинства из них не превышает 1 см (например, толстый каолиновый картон бывает толщиной до 7-ми мм). Чтобы провести необходимые работы, нужно помнить, что:

• Количество необходимых для футеровки материалов рассчитывается с учетом их линейного расширения при нагреве.
• В некоторых случаях возможна укладка полотна в 2 слоя, но для бытовых потребностей это совсем не обязательно.
• Отдельные пластины крепятся элементами армирования – металлическими штырями, которые вставляются в заранее проделанные канавки.
• При отделке огнеупорными матами или пластинами следует соблюдать последовательность их крепления: сначала покрывается дно, затем боковая поверхность, а потом «потолок» топочного отдела.

Внутренняя отделка может проводиться базальтовым картоном

Обмазка растворами

Обмазка огнеупорными растворами дает еще более тонкий слой футеровки. Для такого способа характерны следующие нюансы:

• Для приготовления растворов обычно используются сухие составы шамотных, муллитовых либо корундовых смесей, которые затем разбавляются водой до нужной консистенции.
• После нанесения раствор должен пройти обжиг в естественных условиях (при работе печи) либо с помощью паяльной лампы. Во втором случае работы проводятся до появления твердой корочки.

Заранее продуманная защита печи станет гарантией тепла и уюта на долгие годы

Преимущества футеровки

Действительно, через футеровочную плиту, изготавливаемую из термостойкого теплоизолирующего материала, к стенке топки проходит меньше тепловой энергии. Однако за счет того, что из камеры сгорания фактически убирается периферийная зона с низкой температурой вдоль ее стенок, увеличивается горячее ядро и тем самым повышается средняя температура. А поскольку мощность теплового излучения, согласно закону Стефана-Больцмана, зависит от четвертой степени температуры тела, то даже небольшое увеличение средней температуры приводит к существенному росту мощности теплового излучения и повышению температуры дымовых газов.

Так, например, увеличение температуры в топке на 20 % приводит почти к двукратному росту мощности теплового излучения. Конфигурация газового тракта пиролизных котлов «Суворов» и «Суворов-М» устроена так, что часть этого излучения поглощается непосредственно его теплообменной поверхностью. В результате таких конструкционных особенностей:

• уменьшенная теплопередача в топке через футеровочные плиты с избытком компенсируется увеличением теплопередачи через теплообменные поверхности в газовом тракте;
• повышение температуры в топке приводит к снижению выделяющихся из топлива частиц в твердой и жидкой фазе;
• организованное замедление движения дымовых газов способствует более полному сжиганию этих частиц.

Благодаря футеровке отложения практически не образуются в топке и только частично появляются на теплообменных поверхностях газового тракта при работе на небольших мощностях. В итоге повышается экономичность котла и упрощается его обслуживание (за счет уменьшения площади, подлежащей чистке, и увеличения периода между обработками поверхности газового тракта).

Инструкции в зависимости от материала

Слой картона между внутренним и внешним слоями кладки

Футерование стандартной или индукционной печи лучше доверить специалистам, но при наличии минимальных навыков эту процедуру можно провести самостоятельно, следуя правилам.

Кирпичная печь

При футеровке топочной камеры кирпичной печи учитывают термическое расширение материала. Между внутренним защитным и внешним стандартным слоем кладки нужно оставлять зазор в 7-10 мм или дополнять его прокладкой из картона каолинового, базальтового или асбестового типа.

Металлическая печь

Футеровка металлической печи

Процедура для печей из металла проводится так же, как и для оборудования из кирпича. Нужно учитывать, что между металлической стенкой и материалом должен обязательно оставаться зазор, компенсирующий линейное расширение. Это пространство можно заполнить базальтовой или каолиновой плитой или листами асбеста.

Твердотопливная печь

Для твердотопливных печей целесообразно проводить футеровку одним из трех доступных способов. Тяжелое футерование проводят для печей со слабым экранированием, при таком способе облицовка выполняется кладкой в два или три слоя. В случае облегченной футеровки кладка должна быть однослойной. Также существует вариант натрубного футерования, когда трубы котла обмазывают огнеупорным клеем снаружи.

Глиняная печь

Топки в глиняных печах рекомендуют обкладывать шамотным кирпичом или обмазывать пластичными огнеупорными материалами, например, мастикой или алюмосиликатным клеем. После застывания слой такого материала представляет собой плотную оболочку, защищающую стенки от перегрева.

Шамотный кирпич

Футеровку с помощью шамотного кирпича проводят, выкладывая материал в несколько рядов с наклоном и ребром со сдвигом до 1/2 длины по направлению к блоку в нижнем ряду вплоть до верха топочного отсека. Верхнюю плоскость облицовывают в последнюю очередь, укладывая кирпичи плашмя. Нужно помнить, что слой футеровки и основная кладка стенок должны соответствовать друг другу по расположению вертикальных швов.

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.

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

Замена футеровки индукционной сталеплавильной печи

Вариант-1

Предлагаем в качестве футеровки сухую набивную смесь в форме шпинели на основе плавленого глинозема.

Области применения

Футеровочная смесь нейтральная и разработана для тигельных индукционных печей для плавки стальных и высоколегированных цветных металлов.

Количество футеровочных материалов необходимое для футеровки одной индукционной печи составляет приблизительно 2500 кг. Стойкость футеровки 50-90 плавок при соблюдении условий технологического процесса плавки.

Характеристики

Химический состав:

Гранулометрический состав:

График спекания

Печь должна быть наполнена шихтовым материалом, нагрев происходит со скоростью 200-300°C/ч в зависимости от размера печи.

Для плавки стали ванна должна нагреваться до 1650-1680°C и находиться при такой температуре 30-60 мин.

Вариант-2

Магнезиально-корундовая набивная масса, на базе высококачественных синтетических магнезиальных клинкеров с добавкой спечённого и плавленого корунда. Тип связки: керамический. Количество футеровки необходимое для одной индукционной печи составляет приблизительно 2500 кг. Стойкость футеровки 60-90 плавок при соблюдении условий технологического процесса плавки.

Типовые характеристикиТиповые показателиГарант. показатели

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ:

Где применяют

Футеровку используют не только в домашних печах, каминах или в отопительном оборудовании. Она находит свое применение в любых топках:

1. В металлургических домнах. Для индукционных печей используют особый, прессованный шамотный кирпич.
2. Промышленные электрические печи. В этом случае могут брать как шамотный кирпич, так и специальный волокнистый огнеупорный материал.
3. Промышленные газовые печи. Футеровка делается с применением огнеупорных бетонных блоков с муллитокоррундовым наполнителем.

Подобные отделочные материалы подходят, в основном, для крупных предприятий, промышленных цехов и ТЭЦ. Их не так просто найти в открытой продаже. В обустройстве обычных печей используют простые отделочные материалы.

В каких случаях применяется

Если речь идет о небольшом очаге, который используют периодически – для обогрева дачного домика в выходной день или приготовления пищи на свежем воздухе (барбекюшницы), то здесь дополнительная защита не нужна. В таких случаях если разрушения и происходят, то они минимальны и не повредят устройству в ближайшем будущем.

Обязательная футеровка потребуется для следующих типов топочных изделий:

• Больших бытовых и промышленных.
• Предназначенных для очень длительного пользования – например, постоянного обогрева жилища.
• Жаровых камер, которые устраиваются для регулярного приготовления пищи в «русских» и других подобных печках.
• Топливных агрегатов, дымовые каналы которых устроены прямо вдоль стенок топки.
• В случаях использования высококалорийного топлива с исключительно высокой температурой горения.

От: admin

Эта тема закрыта для публикации ответов.