химический каталог




Технология огнеупоров

Автор К.К.Стрелов, П.С.Мамыкин

ю усадку.

Полукислые изделия в службе имеют меньшую усадку, чем шамотные, а некоторые из них дают рост. Постоянство объема полукислых изделий в службе может быть обеспечено подбором количества и размера частиц кварцевого компонента шихты. В этом преимущество полукислых изделий перед обычными шамотными. Однако преимущества полукислых изделий трудно реализовать, так как природное полукислое сырье, как уже отмечалось (§ 3), неоднородно по составу и свойствам. В связи с этим возникает задача производства синтетических полукислых огнеупоров.

237

5. ТЕРМОСТОЙКОСТЬ

Шамотные изделия имеют вполне удовлетворитель* ную и высокую термостойкость—¦ это типично для всех зернистых алюмосиликатных огнеупоров. Однако термостойкость этих огнеупоров изменяется в широких пределах и зависит от состава масс, способа прессования, формования, температуры обжига и структуры изделий. Так, термостойкость пластичных масс составляет 6—12, полусухих 7—50 водяных теплосмен.

С увеличением содержания шамота термостойкость изделий, как правило, повышается. Так, термостойкость изделий из полусухих масс возрастает от 10—25 водяных теплосмен при отношении шамота и глины 40:60 — -=-60:40 до 150 водяных теплосмен при отношении 90:10.

Прямой зависимости термостойкости от пористости шамотных изделий нет. Термостойкость шамотных, каолиновых и полукислых изделий зависит от температуры их обжига; при пережоге изделий, когда видимая зернистая структура заменяется фарфоровидной, термостон-кость шамотных изделий резко понижается. Для повышения термостойкости в некоторых случаях снижают температуру обжига изделий до 1200° С.

6. ШЛАКОУСТОЙЧИВОСТЬ

На шлакоустойчивость шамотных, каолиновых и полукислых изделий влияют структура, плотность и химический состав, если его рассматривать в широком диапазоне содержания глинозема.

Всегда надо иметь в виду, что в шамотных изделиях для шлака в равной мере доступны и открытые и закры-тые поры, поэтому для снижения шлакоразъедания необходимо стремиться уменьшать общую пористость, а не только кажущуюся. ;

Химический состав шамотных изделий при содержании 30—40% А1203 не оказывает существенного влияния на шлакоустойчивость. Содержание >40% А1203 повышает устойчивость шамотных изделий к одним и тем же шлакам. Полукислые изделия имеют лучшую устойчивость против сильнокислых шлаков, чем шамотные.

Вязкость смесей, состоящих из 50% огнеупора и шлака как кислого (CaO/SiO2 = 0,7), так и основного (CaO/Si02 = 2,5), при температуре 1500° С у смесей с по-

238

лукислым огнеупором выше, чем у смесей с шамотным (рис. VI.11).

Следует отметить, что шамотные, полукислые и каолиновые огнеупоры в общем более устойчивы к кислым шлакам, чем к основным.

Особое влияние на шлакоустойчивость оказывают содержания в шлаке FeO и МпО. При содержании МпО до 14% полу кислый огнеупор более устойчив, чем шамотный, а при дальнейшем увеличении МпО износ полукислого резко возрастает.

Специфическими свойствами обладают изделия из низкожженого шамота, изделия без шамота, низкообожженные и безобжиговые.

§ 7. КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ О ПРИМЕНЕНИИ ШАМОТНЫХ, ПОЛУКИСЛЫХ

И КАОЛИНОВЫХ ИЗДЕЛИЙ И ОСНОВНЫЕ ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ИХ КАЧЕСТВА

Шамотные, полукислые и каолиновые огнеупоры широко применяются в соответствующих температурных зонах почти всех наиболее распространенных тепловых агрегатов. В процессе эксплуатации на поверхности контакта шамотных огнеупоров с агрессивной средой образуется слой переменного состава из продуктов взаимодействия реагентов среды (корродиенгов) с огнеупорным материалом. Под таким слоем обычно находится другой— уплотненный, фарфоровидный, толщиной в несколько миллиметров. Шамотные, каолиновые и полукислые огнеупоры изнашиваются без скалывания, равномерно, путем оплавления, растворения и эрозии шлаком.

Служба в производстве чугуна. Доменные печи подразделяют на следующие конструктивные части: лещадь, горн с чугунной и шлаковой летками, зону воздушных фурм, заплечики, распар, шахту и колошник.

Г

<4а

2-1500J

1-1400

1-Ш 70

.__1-1600

0 20 30 40

мго3,%

Рис. VI.11. Изменение вязкости смесей шлака + огнеупор (1:1) в зависимости от отношения CaO/SiOj в шлаке' и содержания АЬОэ в огне-упоре:

/ - CaO/Si02=2,5", 2 - 0,7

239

По условиям работы огнеупоров в доменной печи обычно выделяют две зоны: 1) нижнюю — горн, район фурм, заплечики; условия службы огнеупоров в этой зоне характеризуются высокой температурой (1300—1800° CL жидкого чугуна и шлаков, воздействующих на кладку! длительная работа огнеупоров возможна лишь при водя! ном охлаждении кладки печи; I 2) верхнюю — распар, шахту и колошник; здесь нег особенно высоких температур (200—1300°С); в эточ части огнеупоры подвергаются механическому износу и химической коррозии в результате воздействия газов и паров.

Лещадь в течение всей кампании покрыта жидким чугуном с температурой 1450—1500° С и подвергается значительному давлению — до 5-102 кПа. При плохой кладке отдельные изделия вследствие меньшей сравнительно с чугуном плотности всплывают, и кладка разрушается. Поэтому для кладки лещади требуются наиболее огнеупорные и плотные шамотные изделия с минимальной дополнительной усадкой при температуре службы.

В результате физико-химического взаимодействия шлаков с шамотной кладкой, охлаждаемой снаружи, на внутренней (рабочей) поверхности стенок распара, заплечиков и горна образуется защитный слой из продуктов взаимодействия шлаков с огнеупором, называемый гарниссажем. В установившемся режиме при соответствующем охлаждении наступает равновесие между скоростью нарастания гарниссажа и скоростью его износа. Это позволяет работать при незначительной толщине кладки и способствует удлинению сроков службы футеровки.

В шахте доменной печи огнеупоры пропитываются парами цинка, образующимися при 800—1000°С в процессе восстановления оксида цинка, часто присутствующего в железных рудах. Отложение цинка в порах изделий и затем его окисление при 500°С приводит к разрыхлению структуры огнеупоров. Более сильное разрушение кладки шахты происходит при отложении в порах изделий сажистого углерода из газовой фазы.

Сажистый углерод с железом образует цементит Fe3C. Образование цементита идет со значительным увеличением объема, чем и обусловливаются разрыхление и потеря изделиями прочности, Следовательно, пористость, раз-

240

мер пор, газопроницаемость и прочность изделий для верха доменной печи имеют первостепенное значение.

В нижней части доменной печи применяют плотные каолиновые изделия, в верхней — тоже каолиновые и плотные шамотные. Шамотные и каолиновые изделия подвергаются алмазной шлифовке для обеспечения допусков по размерам ±1 мм. (Расход алмаза составляет 24 карата на тонну изделий, карат=0,2 г.)

В воздухонагревателях доменных печей относительно быстрый износ и разрушение шамотной футеровки и насадки возникают в верхней части. Внутренний слой купола под влиянием высокой температуры в течение длительного времени размягчается, и изделия вытягиваются в свисающие сталактиты, которые затем оплавляются и падают на насадку. Для купола верхней четверти насадки и стен камеры горения стандартом предусматривается применение изделий класса А (шамотных). Изделия класса Б (шамотные и полукислые) применяют для стен камеры горения и для 3/4 насадки снизу.

Продолжительность службы огнеупоров в доменной печи и воздухонагревателях составляет 10—16 лет.

Служба при разливке стали. Применяется три способа разливки стали: разливка сверху непосредственно из ковша в каждую изложницу (10—30 т), разливка снизу сифонным способом сразу в группу изложниц и непрерывное литье. При разливке сверху работают огнеупоры: ковшовые изделия, которыми футерован сталераз-ливочный ковш, стопорные трубки, пробка и стакан. При разливке снизу к этим изделиям добавляются воронка, литниковые трубки, звездочка, сифонные изделия.

Из всех изделий только ковшовая футеровка работает более 10—15 плавок, обеспечивая многократно разливку стали, остальные виды огнеупоров независимо от их качества служат лишь в течение одной разливки. Поэтому высокое качество этих изделий необходимо для предупреждений аварий при разливке стали и возможно меньшего попадания в нее неметаллических включений.

Сталь из мартеновской печи поступает в ковш при 1550—1600° С, поэтому все огнеупоры в ковше — футеровка, стопорные трубки, пробки, стаканы — в момент заливки подвергаются резкому термическому, удару. Следовательно, они должны быть термостойкими, причем наибольшие требования в этом отношении предъявляют к пробкам и стопорным трубкам.

16-298

241

Разливка металла из ковша продолжается от 20 мин до 2 ч. Футеровка дна и нижней трети стен ковша наиболее длительное время находится в контакте с жидким металлом и работает в самых тяжелых условиях. Поэтому футеровку делают по высоте ступенчатой, утолщенной в нижней трети.

На стойкость футеровки влияет количество вертикальных швов, для сокращения которых применяют изделия специальной трапециевидной формы. С повышением кажущейся плотности шамотных огнеупоров уменьшается их шлакоразъедание. Высокую стойкость при службе в ковше имеют каолиновые многошамотные огнеупоры. С успехом применяют также полукислые изделия, особенно расширяющиеся в службе. Наиболее перспективной футеровкой ковшей является набивная или нанесенная массометом кварцитовая футеровка.

Главное назначение стопорных трубок — предохранять металлический стержень, на который навинчивается пробка, от чрезмерного разогрева жидким металлом, способным расплавить его. Очевидно, этому будет содействовать малая теплопроводность, высокая термическая стойкость и огнеупорность стопорных трубок.

Пробка и стакан работают совместно в примерно одинаковых условиях. В ковше они должны образовывать плотный затвор, который получается плотнее, если пробка размягчается несколько больше, чем стакан. Специфическое требование, предъявляемое к стакану, заключается в том, что он должен выпускать металл ровной струей в одинаковом по времени количестве,

страница 46
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71

Скачать книгу "Технология огнеупоров" (3.17Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
сколько стоит баннерная реклама
подставка под яйцо купить интернет магазин
основание для кровати орматек
очки arena cobra ultra mirror купить в екатеринбурге

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(23.06.2017)