Т.А. Шабурова, ведущий специалист-теплотехник ЗАО «НПК «НАКАЛ».
Термическая обработка является наиболее длительным и энергоемким процессом в машиностроительном производстве, а нагревательные и термические электропечи основным потребителем энергии. В условиях постоянно повышающихся цен на энергоносители все более жесткие требования предъявляются к экономичности выпускаемого оборудования. В этих условиях научно-призводственная компания «НАКАЛ» все шире использует в футеровках своих электропечей современные волокнистые теплоизоляционные материалы, которые в отличие от традиционных огнеупоров характеризуются: низкой теплопроводностью, малой плотностью и, как следствие, небольшой объемной теплоемкостью, а так же высокой стойкостью к термическим ударам и вибрации. Такие важные элементы конструкции, как дверные заслонки, боковые стены и своды в некоторых печах полностью выполняются из волокнистых блоков.
В футеровках своих печей мы применяем как волокнистые блоки собственного производства, так и модули Fiberfrax Prismo-Block производства фирмы UNIFRAX, которые отличаются высокими конструкционными свойствами, что обеспечивает быстрый монтаж при сборке печи и удобство демонтажа при необходимости проведения ремонтных работ. Все применяемые волокнистые материалы это полностью неорганические изделия, поэтому не выделяют вредных веществ и дают минимальную усадку даже при первом нагревании, инертны к большинству химических веществ, за исключением гидрофтористых и фосфорных кислот, а так же сильных щелочей.
Волокнистые блоки представляют собой модуль из наборных элементов, с различными системами крепления, что определяет удобство их применения в печах различной конструкции. Размер и толщина блока выбирается исходя из рабочей температуры и размеров рабочего пространства печи.
Футеровка свода печи волокнистыми блоками позволяет решить проблему растрескивания свода из огнеупорного кирпича при нагревании. Учитывая, что потери тепла через свод на 30% выше теплопотерь через боковые стены печи это позволяет уменьшить общий расход потребляемой энергии в процессе нагрева и повысить равномерность температурного поля в рабочем пространстве печи.
Дверные заслонки, зафутерованные волокнистыми блоками, за счет амортизирующих свойств волокна плотно прилегают к печному проему, что исключат подсос холодного воздуха в рабочее пространство, а их малая масса позволяет упростить механизмы привода двери.
Низкая теплопроводность этих материалов позволяет значительно уменьшить толщину футеровки, что существенно отражается на общей массе печи и внешнем габарите. Это позволяет размещать оборудование даже на небольших производственных площадках и производить транспортировку полностью собранной печи с помощью автомобильного и железнодорожного транспорта. В случае если печь имеет большие габариты рабочего пространства, что не позволяет провести ее транспортировку в собранном виде, монтаж футеровки у заказчика из крупных волокнистых блоков занимает значительно меньше времени по сравнению с изготовлением кирпичной кладки.
Важным показателем, особенно для печей работающих в периодическом режиме является объемная теплоемкость футеровки т.к. каждый раз вместе с нагревом изделий производится и нагрев печи.
Одной из первых печей с футеровкой из волокнистых блоков была печь с выдвижным подом сконструированная и запущенная в эксплуатацию нашей компанией в 2004 г. на предприятии «КАТЕРПИЛАР» в г. Тосно. Об экономичности этой печи можно судить по таким показателям: установленная мощность нагревателей 500кВт, объем рабочего пространства 20м, масса садки 5,5т, рабочая температура 650оС. В печи производится отпуск крупногабаритных сварных конструкций, при этом скорость нагрева печи с садкой до температуры отпуска составляет 165 град/час.
За последнее время наше компанией было выпущено несколько тысяч печей с футеровкой частично или полностью состоящей из волокнистых блоков, которые в настоящее время успешно эксплуатируются на различных предприятиях России и СНГ.
