Файл: Кайнарский И.С. Основные огнеупоры (сырье, технология и свойства).pdf

прекращении применения магнезитового и электроплавленого огнеупора общий расход снизился от 15,43 до 9,70 кг/т стали.

В отличие от описанной типичной разработана [87] технология, особенностью которой является холодный способ изготовления массы. Для этого каменноугольный пек измельчается < 1 мм и вводится в шихту в количест­ ве 8—10%. После смешения шихты на бегунах 2—3 мин добавляют антраценовое масло соответственно 2,2—■ 1,5% и масса обрабатывается еще 7 мин. Изделия прес­ суют, как обычно, при высоком давлении. Измельчение пека производится совместно с порошком в шаровой мельнице в соотношении пек: порошок, равном 1:8, либо с тонкомолотым магнезитом на смесительном бегуне.

Брак безобжиговых изделий (по размерам, отбитости), образующийся в производстве, возвращается в массу. Для этого его дробят на щековой дробилке и подогревают в смесителе; содержание брака в массе не превышает 30%. Остальные компоненты вводятся в со­ ответственно уменьшенных количествах, а добавка смолы составляет 1—1,5% •

По данным [88], допустимо использование также от­ работанной футеровки конвертеров в производстве смо­ ломагнезитодоломитового кирпича в количестве до 30%, поскольку этот компонент не влияет на свойства изде­ лий. Отмечается, что при изготовлении массы агрегаты зерен молотого лоуа разрушаются.

ПРЕССОВАНИЕ СМОЛОСВЯЗАННЫХ МАСС

Сырец из масс со связующим из препарированной смолы прессуют преимущественно на гидравлических прессах при высоком удельном давлении. Для этой цели применяют прессы мощностью 1200-—1500 т, обеспечи­ вающие удельное давление не менее 1000 кгс/см2. Ис­ пользуют прессы с фрикционным приводом.

Особенностью формования смолосвязанных масс яв­ ляется прессование сырца в-положении на ребро. Такой способ значительно стабилизирует размеры изделий по их толщине, что обеспечивает равномерность по высоте горизонтальных рядов футеровки и повышает ее плот­ ность [71]. Вместе с тем трудности равномерной засып­ ки массы в форму при прессовании некоторых клинов при таком способе прессования вынуждают прессовать

их на плашку. Масса изготовляемых, изделии находится

в пределах 12—33 кг.

При холодном способе прессования масса после ох­ лаждения и разрыхления на рыхлительгюй машине по­

ся плотность изделии колеблется в пределах 2,91± ±0,03 г/см3.

Съем сырца с пресса осуществляется автоматиче­ ским съемником, укладывающим сырец рядами на под­ дон. После укладки пяти рядов сырец закрывается кол­ паком, нижние кромки которого входят в паз по периме­ тру поддона, засыпаемый тонкомолотым доломитом для предохранения изделий от гидратации. Хранение изде­ лий под колпаком допускается в течение нескольких су­ ток. Максимальный срок хранения зависит от относи­ тельной влажности и температуры возуіуха, степени спеченности доломита, газопроницаемости изделий и других параметров, определяющих способность изделий к гид­ ратации.

Горячий способ не имеет принципиальных отличий от холодного, но прессование при удельном давлении не ме­ нее 1000 кгс/см2 производится при более высокой темпе­ ратуре нагрева массы в соответствии с более высокой температурой размягчения используемой препарирован­ ной смолы. Кажущаяся плотность изделий должна быть не менее 2,90 г/см3. Масса, выгружаемая из смесителя с температурой 75±10°С, при передаче ее к прессам не­ сколько охлаждается. Сырец снимается с пресса авто­ матическим съемником, укладывается на поддоны в че­ тыре ряда по высоте с пересыпкой каждого ряда мел­ ким порошком. Поддоны закрываются. колпаками и на них изделия хранятся до использования.

По данным [77], прессование горячим способом

194

смоломагнезитодоломитовых изделий осуществляют на ребро в три ступени при конечном удельном давлении 950—1000 кгс/см2. Сырец с пресса снимается вручную н укладывается на поддоны в четыре ряда.

Выдерживание заданной оптимальной температуры массы при прессовании имеет большое значение для про­ цесса и его результатов. Температурой прессования при данном составе препарированной смолы обусловливает­ ся пластичность массы и связанная с ней способность уп­ лотняться и выполнять форму. Снижение оптимальной температуры массы уменьшает кажущуюся плотность изделий и их прочность, а переход температуры через оптимум не улучшает качества изделий, затрудняет съем сырца с пресса из-за снижения сопротивления изгибу и ухудшает санитарные условия на рабочем месте.'

При прессовании на гидравлических прессах темпе­ ратура массы должна быть 50—60° С, что позволяет осу­ ществлять автоматический съем изделий с пресса [89,90].

Температура массы при прессовании на гидравличе­ ском прессе обусловливает величину удельного давле­ ния, необходимого для достижения заданной кажущейся плотности. Снижение температуры массы вызывает не­ обходимость в повышении давления прессования, а это увеличивает раздавливание крупных зерен доломита, что в свою очередь снижает устойчивость изделий к гид­ ратации [61].

При прессовании смолосвязанной массы на прессе с фрикционным приводом с усилием 400 т применяются 3—5 ударов. При температуре 60—70° С кажущаяся

-плотность при трех и пяти ударах изменяется в одинако­ вых пределах (от 2,78 до 3,0 г/см3] при одинаковых средних значениях 2,90 г/см3. Повышение температуры массы в некоторых пределах при пяти ударах увеличи­ вает кажущуюся плотность изделий:

можно прессовать изделия размером до 550X200 мм — 1 шт, 300X150 мм —2 шт. и 230X125 мм —4 шт. при на­ ибольшей толщине кирпича 150 мм. Специфической осо-

бенностью прессования является его осуществление в три ступени (60, 660 и 1500 кгс/см2) при конечном дав­ лении 1500 кгс/см2, с продолжительностью цикла 30 с и с выдержкой конечного давления 3—4 с.

Описано изготовление смолодолбмитомагнезитового кирпича в металлических кассетах. Отмечается большая устойчивость к гидратации изделий в кассетах через 21 сутки хранения по сравнению с изделиями без кассет

[76].

Проведены исследования, установившие примени­ мость внброударного метода для формования смоло­ связанных изделий [91]. Они показали, что при использо­ вании смоломагнезитодоломитовых масс оптимальными условиями являются: содержание препарированной смолы 5,5—6 %, температура массы 90—100°С, удельное давление прижима 1—1,2 кгс/см2 и продолжительность формования 30—40 с. При этих условиях кажущаяся плотность изделий выше 2,95 г/см3 и доходит до 3,0 г/см3.

Преимуществами внброударного метода по сравне­ нию с прессованием при удельном давлении 1300 кгс/см2 являются большая равноплотность, прочность, большая устойчивость изделий к гидратации. Этот метод следует считать перспективным для использования в производ­ стве конвертерных безобжиговых изделий.

ТЕРМООБРАБОТКА СМОЛОСВЯЗАННОЙ ФУТЕРОВКИ

Благодаря наличию в смолосвязанных огнеупорах препарированной смолы, способной при нагреве приоб­ ретать пластичность и разлагаться с коксованием,разо­ грев футеровки требует соблюдения определенных тем­ пературного и газового режимов. Следует учитывать, что в различных интервалах температур происходит вы­ деление из связующего летучих, потеря прочности, кок­ сование и способность органического связующего к вы­ горанию в окислительной среде.

При разогреве (обжиге) смолодоломитовой футеров- 'Ки большетоннажных конвертеров в конвертер__подают кокс и сжигают его кислородом. Для быстрого прохода опасного температурного интервала размягчения изде­ лий (80—250° С) производят форсированный разогрев (30—40 мин) до температур интенсивного выделения ле­ тучих при 300—-450° С. При быстром подъеме температу­ ры разогревается в основном лишь слой футеровки с ра­ бочей поверхности. Поэтому и с учетом необходимости

196

замедленного выделения летучих из толщи футеровки дальнейший подъем температуры до 650—700°С произ­ водят относительно медленно за 3—4 ч, причем в период выделения летучих делают выдержку до 45 мин. Футе­ ровка равномерно разогревается в своей толще, летучие постепенно выделяются из связующего без существенно­ го разрыхления структуры изделий. Дальнейший подъем

го слоя футеровки. Для обеспечения заданного режима разогрева футеровки производят чередование подачи кокса, кислорода и выдержек без продувок [56, 73, 92]. Производят разбгрев смолосвязанной футеровки н в бо­ лее короткие сроки 3—4,5 ч [90, 93].

По данным [94], разогрев вначале ведут путем пода­ чи кислорода на кокс, загружаемый в конвертер, а за­ тем неполным сжиганием природного газа воздухом до максимальной температуры 1100° С, общей длительно­ стью 10— 12 ч.

В работе [95] рекомендуется осуществлять следую­ щий режим термообработки смолодоломитовых футеровок конвертеров: подъем температуры до 300—350° С со скоростью 35+5 град/мин, от 300—350 до 700—800° С со скоростью 1,75±0,25 град/мин, от 700—800 до 1000° С со скоростью 17,5+2,5 град/мин. Общая продолжитель­ ность нагрева составляет 4,5 ч. Реализация такого режи­ ма производится согласно данным табл. 43.

Т а бл и ц а 43

Осуществление рационального графика термообработки смолосвязанной футеровки кислородных конвертеров

197

Предварительный нагрев 5— 6 т кокса в мульдах пе­ ред загрузкой его в конвертер п подача 30 м3/мин кис­ лорода через односопловую фурму с насадкой непосред­ ственно в горящий кокс обеспечивает большую скорость нагрева при восстановительной среде, продолжитель-

ность обжига 1,5—2,5 ч при отсутствии сколов и обру­ шений [71].

Максимальное сохране­ ние в футеровке при разог­ реве углеродистого остатка

является необходимым условием высокой ее стойкости, так как коксовой связкой обеспечиваются прочность ог­ неупора и его шлакоустойчивость. При одностороннем воздействии на смолодоломнтовые изделия окислитель­ ной среды при высокой температуре (1600° С) выгора­ ние углерода происходит на небольшую толщину. При этом образуется обезуглероженный слой, за которым сле­ дует слой, обедненный углеродом, и за ним неизменный

смолы. В интервале 100—300° С удаляются вода, адсор­ бированные газы и легкие масла. Наиболее существен­ ные изменения происходят при температуре от 300° С и выше (рис. 45); они обусловливаются разложением и полимеризацией углеводородов. Продукты разложения

198