Wyłożenie pieca z węglika wapnia można podzielić na dwa główne systemy: pokrywę pieca i ścianę pieca. Pokrywa pieca jest poddawana-promieniowaniu łuku elektrycznego o wysokiej temperaturze,-przepływowi powietrza o dużej prędkości zawierającemu CO i pył, a także szokowi termicznemu w wyniku częstego-uruchamiania i wyłączania. Warstwa wyrównująca ściany pieca znajduje się za już ułożonymi cegłami wysoko-glinowymi i służy głównie do uszczelniania połączeń cegieł, zapewniania prawidłowego połączenia płaszcza pieca z okładziną ceglaną oraz poprawy szczelności. Uderzenia mechaniczne i gradienty temperatury są tam stosunkowo łagodne. Te różnice w warunkach pracy decydują o tym, że wymagania dotyczące wydajnościmasy ogniotrwałenie są takie same.
I. Wybór odlewów pokryw pieca
W piecach z pokrywami zazwyczaj stosuje się „odlewy o wysokiej- zawartości tlenku glinu i niskiej-cemencie”. Formuła o niskiej-cemencie (CaO mniejsza lub równa 2,5%) ma trzy zalety:
1. Niskie zużycie wody (zwykle 4%-5%), mniej kanałów drenażowych podczas pieczenia i mniejsze ryzyko pękania;
2. Wytrzymałość po wypaleniu-może osiągnąć ponad 60 MPa i jest w stanie wytrzymać erozję wynikającą z przepływu powietrza i wibracje mechaniczne;
3. Małe wahania temperatury w wysokich temperaturach, doskonała odporność na szok termiczny i wydłużony cykl konserwacji pokrywy pieca.
Dlatego też odlewy o wysokiej-glinie i niskiej-cemencie są preferowanym wyborem na pokrywę pieca, niezależnie od tego, czy jest to duży czy mały piec.
II. Dobór betonów na warstwę wyrównującą ściany pieca
Warstwa wyrównująca ściany pieca znajduje się za cegłami wysokoglinowymi, o temperaturze roboczej o 100-150 stopni niższej niż pokrywa pieca i nie jest bezpośrednio poddawana erozji powietrznej, co pozwala na stosunkowo szeroki zakres doboru materiału. W praktyce istnieją trzy podejścia:
1. Konwencjonalnyodlewy ogniotrwałe o wysokiej zawartości tlenku glinu– Stosunek kruszywa do proszku wynosi około 7:3. Na miejscu dodaje się-wodę i miesza, aż osiągnie stan-samopłynenia. Następnie tę mieszaninę wlewa się w szczeliny pomiędzy złączami cegieł a płaszczem pieca. Po utwardzeniu wytrzymałość wynosi 15–20 MPa i jest wystarczająca do spełnienia wymagań dotyczących uszczelnienia i podparcia oraz wykazuje dobrą kompatybilność ze szczelinami dylatacyjnymi okładziny ceglanej.
2. Wypełniacz suchy – Złożony wyłącznie z kruszywa i drobnego proszku, bez dodatku wody, wlewa się go bezpośrednio w szczeliny. Samoczynnie spieka się podczas ogrzewania w piecu, tworząc gęstą warstwę. Ta metoda zapewnia najszybszą konstrukcję, ale jej wytrzymałość jest niższa niż w przypadku odlewania na mokro. Stosowany jest głównie w małych piecach z łukiem krytym.
3. Podejście do materiałów użytecznych – aby ograniczyć-zmiany materiałów na miejscu i uprościć zarządzanie, niektóre firmy stosują odlewy o wysokiej-glinie i niskiej-cemencie na pokrywę pieca, a także do wyrównywania ścian pieca. Chociaż koszt jest nieco wyższy, pozwala uniknąć pomyłek materiałowych, zmniejsza liczbę błędów konstrukcyjnych i nie zaobserwowano żadnych znaczących negatywnych przypadków w przypadku pieców na węglik wapnia-o dużej wydajności.
III Zalecenia dotyczące doboru i konstrukcji
1. Zasada zróżnicowania: Pokrywa pieca musi być odporna na erozję-i szok termiczny-, przy czym preferowany jest odlew o wysokiej-tlenku glinu i niskiej-cemencie. Wyrównywanie ścian pieca powinno skupiać się na uszczelnianiu i wypełnianiu przy użyciu zwykłego, odlewanego lub suchego wypełniacza o wysokiej-tlenku glinu.
2. Koordynacja konstrukcji: Jeżeli ściana pieca ma być wykonana z tego samego materiału co pokrywa pieca, w umowie technicznej należy wyraźnie określić „ogólną” klauzulę, aby zapobiec sporom wynikającym z różnic w specyfikacjach podczas odbioru.
3. Kontrola rozszerzalności: Grubość warstwy wyrównującej ściany pieca wynosi zazwyczaj 30–50 mm. Dylatacje poprzeczne należy wykonać na 2/3 wysokości warstwy cegły, wypełnione matami z włókna ceramicznego, aby zapobiec ściskaniu okładziny ceglanej po wygrzaniu.
4. Harmonogram pieczenia:W przypadku mokrych-odlewów zaleca się trzy-powolny proces pieczenia: „temperatura pokojowa → 150 stopni × 8 godzin → 350 stopni × 12 godzin → 600 stopni × 8 godzin”, aby zapewnić wystarczające usunięcie wolnej wody i wody krystalicznej.. 5. Identyfikacja materiału: Podczas układania materiałów-na placu budowy różne gatunki materiałów ogniotrwałych muszą być wyraźnie oznakowane i pokryte farbą wodoodporną membranę zapobiegającą niewłaściwemu użyciu ze względu na podobny wygląd.
Wymagania eksploatacyjne dla odlewów ogniotrwałych różnią się w przypadku pokrywy pieca i warstwy wyrównującej ścianki pieca z węglika wapnia. Zasadniczo materiały należy wybierać i stosować osobno. Jednakże w przedsiębiorstwach o wysokim poziomie zaawansowania zarządzania i niskiej wrażliwości na koszty możliwe jest użycie tego samego materiału do wszystkich zastosowań. Kluczem jest wcześniejsze oszacowanie różnic w warunkach pracy, opracowanie odpowiednich planów budowy i wypieku oraz rygorystyczne wdrożenie ich-na miejscu, aby zapewnić długą żywotność wykładziny pieca, niezawodne uszczelnienie płaszcza pieca oraz bezpieczną i wydajną pracę.
