Polttouunien vuoraukset

Polttouunin suorituskyky riippuu koko vuorauksesta

Polttouunin vuoraus on yhtenäinen kokonaisuus, johon kuuluvat kuumapinta, taustaeristys, saumat, ankkurit tai tuet, aukot, tiivisteet ja ulkovaippa. Jokaisella kerroksella on oma tehtävänsä. Tiheä tulenkestävä materiaali kestää kuormitusta, kulutusta ja paikallista kemiallista rasitusta, mutta kasvattaa lämpökapasiteettia. Kevyet tiilet, valettavat massat ja kuitumateriaalit vähentävät lämpöhäviötä ja lämpömassaa, mutta ne on suojattava kohdissa, joissa poltettavat tuotteet, uunikalusteet, palamiskaasut tai mekaaninen käsittely voivat vaurioittaa niitä.

Suunnittelu on aloitettava polttoprosessista, ei yksittäisen tuotteen lämpötilaluokituksesta. Selvitä lämmönlähde, enimmäis- ja jatkuvat käyttölämpötilat, lämmitys- ja jäähdytysnopeudet, hapettava, pelkistävä tai muu kaasukehä, poltettavista tuotteista vapautuvat höyryt, polttimien tai vastusten sijoittelu, kaasun virtausnopeus, paineolosuhteet ja huoltopääsy. Keramiikkastudion polttouunia, teollista sukkulauunia ja jatkuvatoimista tunneliuunia ei voida mitoittaa samojen oletusten perusteella.

Polttouunin vuorauksen tehtävät

Tiheät tiili- ja monoliittiset kuumapinnat

Tiheät tulenkestävät materiaalit soveltuvat polttouunien lattioihin, uunivaunujen kansiin, poltinlohkoihin, lastausreunoihin ja muille alueille, joilla tarvitaan lujuutta tai kulutuskestävyyttä. Ne eivät ole lämmöneristeitä pelkästään siksi, että ne kestävät korkeita lämpötiloja. Niiden lämpömassasta voi olla hyötyä vakaassa jatkuvassa prosessissa, mutta usein toistuvassa panospoltossa se voi kasvattaa polttoaineen tai sähkön kulutusta.

Sovita tiilien alumiinioksidipitoisuus ja valettavan massan kemiallinen koostumus polton kaasukehään, kondensoituviin höyryihin, alkaleihin, lasitteen aineosiin ja uunikalusteisiin. Pelkkä lämpötilankesto ei osoita materiaalin kestävän tiettyä epäpuhtautta. Varmista tiilisidonta, tukijärjestelmä, lämpölaajenemisvara ja korjaussuunnitelma. Laastilla ei saa yrittää korjata epävakaata rakennetta tai vaurioituneita teräsrakenteita.

Eristävät tulenkestävät tiilet ja kevyet valettavat massat

Huokoiset eristävät tiilet pienentävät lämpömassaa ja mahdollistavat yleensä tiheitä tiiliä nopeamman lämpenemisen ja jäähtymisen. Ne ovat kuitenkin herkempiä iskuille, kulutukselle sekä nesteiden ja kondensoituneiden höyryjen tunkeutumiselle. Käytä alttiilla lastauspinnoilla tiheää tai vaihdettavaa suojamateriaalia ja suojaa ovien, tarkastusaukkojen, polttimien ja uunivaunujen reunat.

Eristävän valumassan ilmoitettu lämmönjohtavuus on 0,4 W/mK, mutta julkisella tuotesivulla ei ilmoiteta mittauslämpötilaa. Yksi lämmönjohtavuusarvo ei riitä täydelliseen lämpöhäviölaskelmaan. Selvitä asennetun materiaalin tiheys, lämmönjohtavuus koko käyttölämpötila-alueella, pysyvä lineaarinen muutos ja mekaaniset ominaisuudet. Laske tämän jälkeen monikerroksisen seinämän toiminta ja varmista vaipan lämpötila käyttöönoton yhteydessä.

Kuitumoduulit, kuitumatot ja kuitulevyt

Kuitumoduulia ei voida määrittää pelkän lämpötilan perusteella. Julkisilla moduulisivuilla ei ilmoiteta moduulien mittoja, tiheyttä, taitettujen kuitujen suuntausta, asennettua puristusta, ankkurimateriaalia, ankkurin lämpötilaa, kiinnitysväliä, kutistumista tai lämmönjohtavuutta. Hanki mitoitettu asennussuunnitelma ennen moduulien käyttöä holvissa, tunneliuunissa tai suuren kaasuvirtausnopeuden palamisalueella.

Kuitumatot ja -levyt on tuettava tukevasti ja suojattava poltettavilta tuotteilta, uunikalusteilta, puhdistusvälineiltä ja vaurioittavalta kaasuvirtaukselta. Limitä saumat ja hallitse raot läpivientien, ovien ja rakennekohtien siirtymien ympärillä. Ota huomioon pysyvä kutistuminen käyttölämpötilassa. Avoin sauma voi muodostaa suoran lämpöreitin vaippaan, vaikka eristeen nimellispaksuus olisi riittävä.

Lue kyseisen kuitulaadun uusin käyttöturvallisuustiedote ennen materiaalin leikkaamista, asentamista tai poistamista. Suunnittele työ siten, että ilmaan vapautuvan materiaalin määrä jää mahdollisimman pieneksi, järjestä tehokas kohdepoisto ja käytä hallittuja puhdistusmenetelmiä. Tuotekohtaisella kemiallisella koostumuksella ja luokituksella on merkitystä: bioliukoisuutta koskeva markkinointitermi ei tarkoita, että pölynhallinta tai henkilönsuojaimet voitaisiin jättää pois.

Tulenkestävät laastit ja keraamikuituliima

Valitse laasti tiilen kemiallisen koostumuksen, sauman paksuuden, käyttölämpötilan, kaasukehän ja lämpöliikkeiden perusteella, ei ainoastaan enimmäislämpötilaluokituksen mukaan. Vitset 80 on tarkoitettu pääasiassa metallurgisiin, runsaasti alumiinioksidia sisältäviin järjestelmiin ja kuonerasitukseen. Se ei ole automaattisesti ensisijainen laasti kaikkiin keraamisiin polttouuneihin. Silcas M soveltuu kevyille valkoisille eristäville tiilille, kun taas Silcas A on tarkoitettu yhteensopiville tiheille tiilille ja esivaletuille rakenteille.

Ilmassa kovettuvan laastin on kuivuttava ennen lämmitystä, eikä sillä saa täyttää suunniteltua liikuntasaumaa. Keraamikuituliima on paikallinen kiinnitysmateriaali, ei yleiskäyttöinen mekaanisen ankkuroinnin korvike. CFA-tuoteluettelon tiedoissa on tällä hetkellä ristiriita: ominaisuuksissa ilmoitetaan 1260 °C ja kuvauksessa 1400 °C. Käytä alempaa ilmoitettua arvoa, kunnes asia on ratkaistu valvotulla teknisellä dokumentaatiolla.

Keraamikuidun kovetin ja zirkonipinnoitteet

Kovetin kovettaa vain kuitumateriaalin pinnan. Se ei tee kuitumatosta kantavaa tulenkestävää rakennetta eikä salli käsitellyn pinnan lämpötilan ylittää 1000 °C:ta. Zirkonipinnoitteet edellyttävät ehjää ja yhteensopivaa alustaa. Pinnoitteen korkeampi lämpötilaluokitus ei nosta sen alla olevien tiilien, valumassan, kuitujen, liiman tai ankkurien käyttölämpötilaa.

Kuivaan pinnoitteeseen sekoitetaan 300 ml vettä kilogrammaa kohti, ja se levitetään lämpimälle tulenkestävälle pinnalle. Käyttövalmis laatu toimitetaan sellaisenaan levitettäväksi. Varmista pinnan lämpötila, ohennus, kerrospaksuus, kuivuminen, ensimmäinen lämmitys ja kontaminaatiorajat. Keraamisen polttouunin sisällä käytettävän pinnoitteen on sovelluttava myös poltettaville tuotteille, lasitehöyryille, kaasukehälle ja lämmitysvastuksille. Yleinen alumiinin, lasin tai kuonan kestävyys ei osoita soveltuvuutta kaikkiin polttoprosesseihin.

Jaksottaiset ja jatkuvatoimiset polttouunit

• Jaksottaiset, panos- ja sukkulauunit: pieni lämpömassa voi lyhentää lämmitys- ja jäähdytysaikoja, mutta toistuvat lämpösyklit korostavat kutistumisen, saumojen liikkeen ja lämpöshokkikestävyyden merkitystä.
• Tunneliuunit ja jatkuvatoimiset polttouunit: tasainen lämpöhäviö, pitkäaikainen mittapysyvyys, tuenta, kaasukehä ja huoltopääsy ovat usein nopeaa jäähtymistä tärkeämpiä.
• Sähköuunit: suojaa vastukset ja liittimet sähköä johtavilta epäpuhtauksilta ja yhteensopimattomilta pinnoitteilta. Säilytä vastusurat, sähköiset turvaetäisyydet ja valmistajan määrittämä ilmanvaihto.
• Polttoainekäyttöiset uunit: suojaa herkät vuoraukset suoralta liekiltä ja suurelta kaasun virtausnopeudelta. Poltinlohkot, ilman ja polttoaineen säätö, poistokaasut ja painetasapaino on suunniteltava osana polttojärjestelmää.
• Uunivaunut ja lattiat: laske kuormitus, lämpösillat, pyörien ja teräsrakenteiden lämpörasitus, tiivisteiden geometria sekä lastauksen aiheuttama kulutus. Älä käytä seinäeristyksen mitoitusolettamia.

Asennus, kuivauslämmitys ja tarkastus

Ennen vuorauksen uusimista eristä sähköinen, kaasuun liittyvä, hydraulinen ja mekaaninen energia. Jäähdytä ja tuuleta laite sekä tee tarvittavat testit työpaikan menettelyohjeiden mukaisesti. Tarkasta vaippa, runko, holvin tuenta, ankkurit, polttimet, vastukset, liittimet, kanavat, uunivaunut ja tiivisteet. Selvitä, täyttääkö suuri polttouuni suljetun tilan määritelmän, ja laadi tarvittaessa turvallinen työskentely- ja pelastussuunnitelma.

Mittaa valumassan vesimäärä tarkasti, sekoita tuote sen työstöajan puitteissa ja tiivistä se ilman erottumista. Jälkihoida monoliittiset materiaalit ja anna laastien sekä liimojen kuivua ohjeiden mukaisesti. Kuivalta näyttävä vuoraus voi sisältää vettä pinnan alla. Toteuta hallittu ensimmäinen lämmitys materiaalin, paksuuden, geometrian ja asennetun kokonaismäärän perusteella. Liian nopea lämmitys voi paineistaa rakenteeseen jääneen kosteuden ja aiheuttaa halkeamia tai tulenkestävän materiaalin voimakasta lohkeilua.

Ota polttouuni käyttöön mittaamalla lämpötila edustavista kohdista kuumapinnalla, kerrosten rajapinnoilla ja vaipassa. Tarkasta liekin osuminen vuoraukseen, vastusten kosketukset, poikkeavat kuumat kohdat, avoimet saumat, irtonaiset kuidut, pinnoitteen irtoaminen sekä liikkeet ovien, poltinaukkojen ja tarkastusaukkojen ympärillä. Kirjaa tuotantouunin polttoaineen tai sähkön kulutus, polttokäyrä, paine, tuotteiden laatu ja vaipan lämpötila huollon vertailutiedoiksi.

Tarkasta vuoraus ensimmäisen syklin jälkeen ja suunnitelluin väliajoin. Muutokset polttoajassa, lämpötilan tasaisuudessa, energiankulutuksessa, vaipan lämpötilassa, tuotteiden kontaminaatiossa tai kaasukehässä voivat viitata vuorauksen heikkenemiseen ennen näkyvän vaurion syntymistä. Korjaa eroosion, halkeilun tai liikkeen syy sen sijaan, että peittäisit vaurion yhteensopimattomalla pinnoitteella tai laastilla.

Usein kysytyt kysymykset

Mitä kerroksia polttouunin vuorauksessa tavallisesti käytetään?

Vuoraukseen voi kuulua tiheä tai pienen lämpömassan kuumapinta, yksi tai useampi taustaeristekerros, yhteensopivat saumat, ankkurit tai tuet sekä ulkovaippa. Tarvittava rakenne riippuu prosessilämpötilasta, kaasukehästä, kuormituksesta, lämpösyklistä ja vaipan tavoitelämpötilasta.

Mitä eroa on tiheällä ja eristävällä tulenkestävällä tiilellä?

Tiheä tulenkestävä tiili tarjoaa paremman mekaanisen lujuuden ja kulutuskestävyyden, mutta varastoi enemmän lämpöä. Eristävä tulenkestävä tiili on huokoinen ja vähentää lämpömassaa sekä lämmön siirtymistä, mutta kestää heikommin iskuja, kulutusta ja kemikaalien tunkeutumista.

Tarvitseeko tunneliuuni samanlaisen vuorauksen kuin jaksottaisesti käytettävä uuni?

Ei välttämättä. Tunneliuuni toimii jatkuvasti, joten tasainen lämpöhäviö, pitkäaikainen vakaus ja tuenta korostuvat. Jaksottaisesti käytettävää uunia lämmitetään ja jäähdytetään toistuvasti, joten pieni lämpömassa, lämpöliikkeet ja syklinen käyttäytyminen ovat tärkeämpiä.

Miten polttouunin vuorausmateriaalin lämpötilaluokka valitaan?

Määritä materiaalin korkein lämpötila, paikallinen altistuminen liekille tai vastuksille, kaasukehä ja lämpösykli. Tarkista tämän jälkeen suositeltu jatkuvan käytön lämpötila, kutistuminen ja riittävä suunnitteluvara. Luokitusta tai enimmäislämpötilaa ei saa pitää rajoittamattoman jatkuvan käytön lämpötilana.

Mikä eristävien tulenkestävien tiilien luokka sopii käyttökohteeseen?

Tuoteluettelossa luokan 23 lämpötilankesto on 1260 °C, luokan 26 lämpötilankesto 1430 °C, luokan 28 lämpötilankesto 1530 °C ja luokan 30 lämpötilankesto 1650 °C. Valitse luokka todellisen lämpörasituksen, lämmönjohtavuuden, kutistumisen, kuormituksen, kaasukehän ja vaaditun käyttöiän mukaan. Älä valitse automaattisesti suurinta lukua.

Voiko eristävää valettavaa tulenkestävää massaa 1300 käyttää kuumapintana?

Vain silloin, kun sen lujuus, kulutuskestävyys, kemiallinen koostumus ja julkaistut käyttötiedot soveltuvat kohteeseen. Sen ensisijainen tehtävä on toimia kevyenä eristeenä tai taustaeristeenä. Käytä yhteensopivaa tiheää kuumapintaa kohdissa, joissa poltettavat tuotteet, uunikalusteet, kaasuvirtaus tai mekaaninen kuormitus voisivat vaurioittaa massaa.

Milloin keraamikuitumoduuleja kannattaa käyttää kuitumaton sijasta?

Moduuleilla voidaan toteuttaa esipuristettu pienen lämpömassan vuoraus, johon sisältyy kiinnitysjärjestelmä. Kuitumatto on joustava ja soveltuu kerroseristykseen, saumoihin ja korjauksiin. Moduulin tiheys, puristus, suuntaus, ankkurit ja asettelu on määritettävä. Pelkkä lämpötilaluokitus ei riitä.

Voiko keraamikuitumatto jäädä näkyviin polttouunin sisälle?

Vain osana suunniteltua vuorausta, jossa kaasun virtausnopeus, kutistuminen, kiinnitys ja kontaminaatioriskit on arvioitu. Suojaa matto mekaanisilta vaurioilta ja noudata asennuksen ja poistamisen aikana ajantasaista käyttöturvallisuustiedotetta sekä työsuojelutoimia.

Mitä laastia polttouunin tiilissä tulisi käyttää?

Sovita laasti tiheään tai eristävään tiileen sekä sauman paksuuteen, lämpötilaan, kemialliseen ympäristöön ja kaasukehään. Silcas A on tarkoitettu yhteensopiville tiheille tiilille, Silcas M kevyille tiilille ja Vitset-tuotteet korkeamman lämpötilan tulenkestäviin järjestelmiin dokumentoidun käyttöalueensa mukaisesti.

Onko Vitset 80 paras laasti, koska sen lämpötilaluokitus on korkein?

Ei. Vitset 80 on metallurgisiin käyttökohteisiin tarkoitettu erikoislaasti, joka sisältää runsaasti alumiinioksidia. Alemman lämpötilaluokan laasti voi sopia paremmin tietylle uunitiilelle ja käyttölämpötilalle. Yhteensopivuus ja sauman käyttäytyminen ovat suurimman lämpötilalukeman valintaa tärkeämpiä.

Voiko zirkonipinnoitteella korjata haljenneen polttouunin vuorauksen?

Sillä voidaan käsitellä ehjä ja yhteensopiva pinta, mutta se ei korvaa puuttuvaa materiaalipaksuutta, vaurioituneita ankkureita, epävakaata tiilirakennetta tai rakenteellista halkeamaa. Selvitä ja korjaa vaurion perussyy ennen ohuen pinnoitteen levittämistä.

Mitä eroa on kuivalla ja käyttövalmiilla zirkonipinnoitteella?

Kuivaan laatuun sekoitetaan 300 ml vettä kilogrammaa kohti, ja se on tarkoitettu levitettäväksi lämpimälle tulenkestävälle pinnalle. Käyttövalmis laatu toimitetaan nestemäisenä pinnoitteena. Tarkista valitun tuotemuodon riittoisuus, ohennus, kerrospaksuus, kuivuminen ja ensimmäistä lämmitystä koskevat ohjeet.

Korvaako keraamikuidun kovetin tulenkestävän pinnoitteen?

Ei. Kovetin muodostaa ohuen kovettuneen pintakerroksen, ja nykyisten tietojen mukaan sen lämpötilaraja on 1000 °C. Se ei tarjoa käyttötarkoitukseen valitun tulenkestävän kuumapinnan paksuutta, mekaanista lujuutta tai korkean lämpötilan kemiallista kestävyyttä.

Miksi hallittu kuivauslämmitys on välttämätön polttouunien valumassoille?

Asennusvettä jää valumassaan jälkihoidon jälkeen. Nopea lämmitys voi muodostaa höyryä nopeammin kuin se ehtii poistua, mikä aiheuttaa halkeamia tai lohkeilua. Lämmitysohjelmassa on otettava huomioon tuote, paksuus, geometria, materiaalimäärä ja lämmitystapa.

Miksi kuituvuoraukseen muodostuu rakoja?

Mahdollisia syitä ovat riittämätön asennuspuristus, kuitujen pysyvä kutistuminen, huono saumajako, vaurioituneet ankkurit, lämpöliikkeet tai mekaaninen häiriö. Korjaa kiinnitys- ja saumarakenne sen sijaan, että täyttäisit kaikki raot käyttötarkoitukseen kuulumattomalla jäykällä laastilla.

Voiko sähkö- ja kaasukäyttöisissä polttouuneissa käyttää samaa vuorausta?

Ei automaattisesti. Sähköuunien vuorauksen on sovittava yhteen vastusten, urien, liittimien ja sähköisten turvaetäisyyksien kanssa. Kaasu-uuneissa on otettava huomioon liekin nopeus, palamisilmakehä, poltinlohkot ja poistokaasujen paine. Lämpö- ja lujuusteknisen suunnittelun on vastattava käytettävää lämmönlähdettä.

Miten pölyä hallitaan polttouunin vuorauksen uusimisen aikana?

Käytä ajantasaisia käyttöturvallisuustiedotteita ja työtehtäväkohtaista COSHH-arviointia. Suosi vähän pölyä tuottavia purku- ja leikkausmenetelmiä, asianmukaista kohdepoistoa ja hallittua puhdistusta. Valitse jäljelle jäävän altistumisen perusteella sopivat hengityksen- ja ihonsuojaimet.

Mitä tietoja polttouunin vuorauksen määrittämiseen tarvitaan?

Ilmoita polttouunin tyyppi, toimiala ja prosessi, lämmönlähde, kammion mitat, jatkuva tai syklinen käyttö, polttokäyrä, enimmäis- ja normaalilämpötilat, kaasukehä, poltettavat tuotteet ja höyryt, kuormitus, kaasun virtausnopeus, nykyinen rakenne, vauriotyyppi, vaipan tavoitelämpötila, käytettävissä oleva paksuus ja huoltoa koskevat rajoitukset.