Футеровка — один из основных конструктивных элементов печей, который дает возможность осуществления высокотемпературных термотехнологических и теплотехнических процессов в печной среде при наличии* механических нагрузок с сохранением в течение длительного времени геометрической формы рабочей камеры, механической и строительной прочности.
Она находится в тесном взаимодействии, взаимосвязи и взаимозависимости с исходными материалами, получаемыми продуктами и печной средой. Футеровка печи является неотделимым составным элементом химико-термической печной системы «материал—среда— футеровка». Работа футеровки должна рассматриваться только совместно с остальными элементами печной системы.
Огнеупорные материалы (огнеупоры) в зависимости от химических свойств подразделяются на три основных вида: кислые, основные и нейтральные. Основой такого разделения является способность при высоких температурах кислых и основных огнеупорных веществ легко вступать в реакцию с основными или кислыми исходными веществами и полученными продуктами. Так, например, кислые огнеупорные изделия не могут быть использованы в тех местах футеровки, где она подвергается воздействию основной плавильной пыли и шлака.
К кислым огнеупорным изделиям относятся динасовые, шамотные, силлимонитовые, муллитовые, корундовые и др.; к основным — магнезитовые, доломитовые, шпинелидные, хромомагнезитовые, хро-мокорундовые и т. д.; к нейтральным — углеродистые, графитовые, карбидкремниевые, карборундовые, циркониевые и др. Требования, предъявляемые к огнеупорным материалам: 1)химическая стойкость к агрессивному химическому воздействию высокотемпературных расплавленных исходных материалов, полученных продуктов и печной среды в твердой, жидкой и газовой фазах; 2) термическая стойкость к воздействию высоких и многократно меняющихся температур; 3) износостойкость к воздействию механического истирания загружаемыми исходными материалами и выгружаемыми полученными продуктами и печной среды; 4) механическая прочность при обычных и высоких температурах, обеспечивающая стойкость к механическим ударам исходных материалов при загрузке и в период проведения термотехнологических процессов.
К огнеупорному материалу рабочей камеры печи предъявляются следующие требования: 1) уменьшить затраты теплоты на прогрев стен печей; 2) сократить потери теплоты, вызываемые теплопроводностью стен и фильтрацией газов через них; 3) уменьшить время, необходимое для разогрева внутренней поверхности стен до требуемой температуры; 4) иметь толщину стен, обеспечивающую достаточно низкую температуру наружной поверхности и низкие потери теплоты излучением.
Гарнисаж представляет собой разновидность защитного слоя рабочей камеры некоторых типов печей. Гарнисаж — твердый защитный слой, образующийся при плавке на внутренней поверхности рабочей камеры, подвергающейся интенсивному охлаждению. В пе-