Файл: Чернявский И.Я. Износоустойчивые металлошлаковые трубы.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.07.2024
Просмотров: 82
Скачиваний: 0
2. Внутренняя поверхность футеровки из балхашско го шлака была лишь отшлифована, но не изношена.
3. Более значительному истиранию подвергалась футеровка из шлака ММК, особенно на торцах труб.
После осмотра трубопровод был вновь введен в экс плуатацию н вторично вскрыт в трех соединениях пос ле двухгодичной работы. На рпс. 75, а показан износ футеровки в трубе из шлака БГМК: виден некоторый размыв шлакового слоя на торце трубы; в других местах
Рис. 75. Характер износа футеров ки из шлака БГМК (а) и шлака ММК (б) после двухгоднчгіой эксплуатации
а)
трубы износа практически не наблюдали, заметно толь ко сглаживание шероховатости. На рис. 75, б представ лен характер износа футеровочиого слоя трубы из до менного шлака ММК: выработка футеровки происходит в основном в двух местах в виде местных углублений на длине около 100 мм. По всей вероятности при по вторном монтаже положение трубы было изменено про тив исходного на некоторый угол. Износ в этом месте составил 10—12 мм.
Последний осмотр |
(ноябрь |
1968 г.) |
показал, что тру |
||
бы из |
балхашского |
шлака за |
трехгодичный срок экс |
||
плуатации практически не износились |
(износ |
по диа |
|||
метру |
составил всего 2 мм). |
Значительному |
износу |
подвергалась футеровка из доменного шлака ММК. Было установлено, что в этих трубах произошел пол ный износ футеровки вдоль движения пульпы (рис. 76), причем в нижней части трубы, вероятно, образуется подушка из крупных фракции, предотвращающая исти рание футерующего слоя. По бокам трубы видны дефек ты футеровки в виде «языков», приблизительные разме ры которых видны на рисунке.
В общей сложности срок службы труб, |
футерован |
|||||||
ных шлаком ММК, в 8 раз |
больше, |
чем стальных,— |
||||||
|
|
|
срок |
службы |
стального |
|||
|
|
|
трубопровода, |
по данным |
||||
|
|
|
аглофабрики, |
не |
превы |
|||
|
|
|
шает 4—6 месяцев. |
|
|
|||
|
|
|
Металлошлаковые эле |
|||||
|
|
|
менты |
трубопровода |
(ко |
|||
|
|
|
лена, |
трубы) |
диаметром |
|||
|
|
|
170—200 |
мм, |
изготовлен |
|||
|
|
|
ные |
|
намораживанием |
|||
|
|
|
слоя шлака ММК, шлака |
|||||
|
|
|
ММК |
с корундом и шлака |
||||
|
|
|
БГМК, также |
испытыва |
||||
Рис. |
76. Схема |
расположения |
ются |
на |
различных пред |
|||
мест |
наибольшего истирания |
приятиях |
металлургиче |
|||||
футеровки из шлака ММК пос |
ской и горнодобывающей |
|||||||
ле трехгодичной |
эксплуатации |
|||||||
|
|
|
промышленности, |
в |
том |
числе и на рудообогатителыюй фабрике ММК, НОФ тре ста Чиатурмарганец, бетонопроводах рудников Текелн. На рудообогатительной фабрике ММК установлено ко лено трубопровода диаметром в свету 200 мм с толщиной шлакового слоя 15 мм, содержащего 70% ММК и 30% А120 з, а также металлошлаковое колено с внутренним диаметром 200 мм и толщиной стенки 10 мм (рис. 77, а). Здесь же установлено на испытание колено трубопрово да с внутренним диаметром 170 мм, залитое натуральным шлаком ММК (рис. 77, 6). Пульпа в обоих случаях оди накова и аналогична пульпе, на которой испытывались трубы, полученные центробежным литьем.
На НОФ треста Чиатурмарганец поставлены трубы, намороженные шлаком БГМК (диаметр в свету 6 дюй мов, толщина намороженного слоя до 15 мм).
Описанные колена и трубы продолжают работать и в настоящее время; трубопроводы еще не вскрывали, и поэтому оцепить характер износа нельзя. Однако они
простояли уже 1,5—2 года без замены, в то время как, по данным службы механика ММК, места закруглений стальных трубопроводов без ремонта работают только 1—2 мес.
На Такелпйском свш-щово-цннководі комбинате один участок трубопровода был смонтирован на обогатитель ной фабрике в виде течки, по которой гидросмесь дви галась со скоростью 6 м/сек, при размере частиц пуль
пы |
менее 1 мм. |
Второе |
звено |
смонтировано в |
шахте |
||
для |
закладки |
бетона |
в выработанное |
пространство, |
|||
причем |
трубы |
работали |
под давлением |
10 атм. |
Эти |
||
звенья |
эксплуатировались всего |
в течение |
6 мес., |
затем |
Рис. 77. Схема установки металлошлакового колена на РОФ ММК
а — доменный шлак ММК 70% + АІ30 3 30%: / — шламовый насос; 2 — металло* шлаковое колено; 3 — стальной трубопровод; б — натуральный доменный шлак:
1 — металлошлаковое колено; 2 — стальной трубопровод
их сняли, так как неудобно было наблюдать за потоком пульпы. После осмотра оказалось, что шлаковый слой абсолютно не износился, даже не отлажена шерохова тость внутренней поверхности. Трубы, установленные в шахте, в результате аварии в металлическом пульпо-
'проводе, были забетонированы и наблюдения за ними прекратились.
Транспортируемый на фабрике НОФ треста Чиатурмарганец материал имеет следующую характеристику: размер кусков 0 — 70 мм при соотношении Т : Ж = = 1:4, объемный вес исходной руды 1700, а концент рата 1800 — 2300 кг/м3, твердость по Протодьяконову 4—6,3, скорость движения руды 0,5—6 м/сек при дав лении в трубопроводе до 6 атм. Судя по величине из носа за трехлетний срок эксплуатации трубы с футеров кой из балхашских шлаков способны простоять в ана логичных условиях еще не менее 5—10 лет.
Оценивая опыт первых лет работы эксперименталь ных участков трубопровода нз металлошлаковых труб и колен в различных условиях промышленной эксплуа тации, молено сделать улее определенные практические выводы.
Преледе всего оба способа изготовления металло шлаковых труб (центробеленый н наморалеиванием) удовлетворительно решают задачу удлинения срока слулебы трубопроводов, работающих в условиях транс портирования абразивных материалов. Оба способа име ют и общий недостаток: двухслойная труба тялеелее обыч ной металлической, что, естественно, услоленяет процесс монталеа, требуя применения различных подъемных приспособлений. Однако в современных условиях раз
вития техники это |
обстоятельство не |
внесет больших |
|
затруднений в монталиіые работы. |
способом, |
почти |
|
Трубы, полученные центробелшым |
|||
вдвое дешевле труб, |
изготовленных |
способом |
намора |
живания. Но некоторые особенности ограничивают возмолсность их использования. Опыт эксплуатации пока зал, что чугунная оболочка плохо выдерлшвает знако переменные (динамические) нагрузки, которые, как правило, наблюдаются в местах присоединения трубо провода к шламовым насосам. Кроме того, металло шлаковые трубы, изготовленные центробеленым спосо бом, имеют небольшую длину 1—1,5 м, что вызывает увеличение при монталее трубопровода количества сты ков, а это не всегда целесообразно. Правда, не надо забывать, что этот недостаток молеет превратиться в преимущество, например, на коротких прямых участках
при |
монтаже в неудобных условиях. |
Центробежным |
||||
способом затруднено |
получение |
труб |
больших диамет |
|||
ров. Замена чугуна |
как нарулшого слоя |
на сталь вряд |
||||
ли целесообразна. Наши опыты показали, |
что |
из лшд- |
||||
кой |
стали вследствие ее худших, |
чем |
у чугуна, |
литей |
ных свойств получить во вращающемся кокиле ровные стенки, бурты и пр. неизмеримо труднее, чем из чугуна. В этом смысле более подходит высокоуглеродистая сталь с содерлсанием 0,5—0,6% С и около 1%S. В настоя щее время в Уралниистромпроекте ведутся исследования по отработке параметров металлошлаковых труб центробелсиым способом с наруленой стальной обечайкой.
Металлошлаковые трубы и другие элементы, изго товленные наморалшванием, как показал опыт, имеют
стойкость к истиранию выше, чем трубы, изготовленные центробежным способом. Преимущество этого способа заключается еще в том, что им можно футеровать тру бы практически любых диаметров и длин, что очень важно для изготовления труб и колен, предназначен ных для магистральных трубопроводов горнообогати тельных фабрик (транспортирование «хвостов»), тепло вых электростанций (транспортирование шлаков и зол), щебеночных и песчаных карьеров, землесосных снаря дов (транспортирование щебня, песка, грунта на боль шие расстояния), угольных шахт и рудников (транспор тирование закладочных материалов), металлургических предприятий с прнпечной грануляцией шлака пли дру гим видом его переработки (транспортирование шлака) и других видов промышленных трубопроводов, работа ющих в условиях транспортирования абразивных мате риалов.
Удобство пользования металлошлаковыми трубами, изготовленными намораживанием, состоит еще и в том, что после окончательного истирания шлакового слоя (обычно это происходит после неоднократного повора чивания трубы) металлическую трубу или кожух можно повторно зафутеровать шлаком и повторять эту опера цию до тех пор, пока сама металлическая оболочка не выйдет из строя.
Способом намораживания можно футеровать шла ком изделия практически любой конфигурации, что также очень важно. Их сравнительно высокая стои мость быстро окупается, учитывая их положительные качества и, главным образом, высокую износоустойчи вость шлаковой футеровки в условиях эксплуатации.
Учитывая колоссальную потребность страны в тру бах, работающих в условиях интенсивного истирания, применение металлошлаковых труб взамен стальных даст возможность сэкономить народному хозяйству ты сячи тонн дефицитных труб, сократить аппарат ремонт ных служб и тем самым значительно сократить удель ные расходы на транспортирование абразивных мате риалов.
1. С м о л д ы р е в А. |
Е. Трубопроводный |
транспорт в |
горной промышлен |
ности, М., Металлургнздат, |
1959. |
|
|
2. 3 у б к о в Б. В. Трубопроводный транспорт, М., «Недра», 1967. |
|||
3. Транспортирование твердых материалов |
по стальным |
трубопроводам (пер. |
сангл.). М., ИЛ, 1962.
4.С у р и н А. А. Магистральный трубопроводный гидротранспорт кусковых материалов. Л., Учпедгиз, 1963.
5. |
В а г и и В. В., |
П и р о г о в Б. И. Каменное |
литье, М., Машгнз, |
1962. |
|||||
6. П е л il к а н |
А. |
Плавленые камни, М., Металлургнздат, |
1959. |
|
|||||
7. |
Д о р о ф е е в |
В. А. Производство каменного литья |
в Чехословацкой Со |
||||||
циалистической Республике, Киев, Гостехнздат УССР, 1961. |
1967. |
|
|
||||||
S. С м о л д ы р е в |
А. Е. Гидротранспорт, |
М., |
«Недра», |
В. А. |
Б у х о в |
||||
9. |
С и б и л е в |
А. И., |
Л и п о в с к и й И. |
Е., |
Д о р о ф е е в |
||||
ц е в |
Н. А. Производство |
и применение изделий |
из каменного |
литья. |
Донбасс, |
1960. |
Каталог-справочник изделий из каменного литья. Донецкого камнели |
|
10. |
||
тейного завода, |
Донецк, 1965. |
|
11. |
Ш м и д т |
О., Э р т е л ь К. Теоретические и практические данные об ис |
пользовании мансфельдскнх шлаков для производства брусчатки, пемзы, шла ковой ваты, футеровки для труб и цемента, 1945.
12. Е с и н |
О. А. |
Электролитическая природа жидких шлаков, Свердловск. |
||||
1946. |
К о ж е |
у р о в |
В. А. Термодинамика |
металлургических шлаков, М., Мс- |
||
13. |
||||||
таллургнздат, |
1955. |
|
|
|
|
|
14. |
Е с и н |
О. А. ЖФХ, 30, 1956, N° 1, 3. |
30, |
1193, 1956. |
||
15. |
П о п е л ь С. И., Е с и и О. А. ЖФХ, |
|||||
16. |
П а т р о в Б. В. Известия вузов. «Черная |
металлургия», N° 959, N° 6, 3. |
||||
17. |
Ш в а р ц м а н |
Л. А., |
Т о м и л и и И. А. Сб. «Металлургические шлаки |
|||
и применение их в строительстве», М., Госстройнздат, 1962. |
||||||
18. |
Е с и н |
О. А.. Г е л ь д |
П. В. Физическая химия пнрометаллургпческпх |
|||
процессов, ч. |
II, М.. «Металлургия». 1966. |
|
|
19.Ц и л с в Л. М., С о к о л о в Г. А. Тр. Института металлургии АН СССР,
вып. I, 1957.
20.Н е і п z \Ѵ. МаіегіаІргіШ, 2, 9, 345 (1960).
21. |
Л о к |
ш а |
Б. К., |
В е р ш и н и н а |
В. |
В. |
«Заводская |
лаборатория», |
||||
1964. Л*е 6. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
22. |
К а п |
у н А. Б.. |
М а к а р о в а |
О. |
П., |
С о л о в ь е в А. И. «Заводская |
||||||
лаборатория», 1964, N? 1. |
И.. |
Р и м а ш е в с к и й |
Л. |
В., С о л о в ь е в А. И. |
||||||||
23. |
П р и д а н |
ц е в |
А. |
|||||||||
«Прикладная механика п техническая физика», 1961, № I. |
1964, № 2. |
|||||||||||
24. |
Ш т е н г е л ь м е й с т е р |
С. В. «Заводская |
лаборатория», |
|||||||||
25. |
L a n d h a m m e r |
Н-J.. |
G e c k |
H. G. |
Arch. |
EisenhiUtewesen. |
26.3 и л ь б e p M. К. Сб. «Металлургические шлаки и применение их в стро ительстве» ,М., Госстройнздат, 1962.
27.В о л а р о в и ч М. П. Сб. «Вязкость жидкостей и коллоидных раство ров», т. II. М., Изд. АН СССР. 1944.
28. Ф р е н к е л ь |
Я- |
И. Сб. «Вязкость жидкостей и коллоидных растворов», |
|||||||||||||
т. II. Изд. АН СССР, М.. 1944. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
29. |
Е в с т р о п ь е в |
К. С. Сб. «Вязкость жидкостей и коплоидных раство |
|||||||||||||
ров», т. II. М.. Изд. АН СССР, 1944. |
физических |
паук», |
23, |
131, 1940. |
|
|
|||||||||
30. Л е о и т ь е в а А. А. «Успехи |
|
их |
|||||||||||||
31. Ч е р н я в с к и й |
И. Я. Сб. «Металлургические шлаки и применение |
||||||||||||||
в строительстве», М., |
Госстройнздат, |
1962. |
|
|
АН СССР, «Металлы», |
||||||||||
32. Ж и л о |
Н. Л., Б о л ь ш а к о в а |
Л. И. Известия |
|||||||||||||
1966, N° 3. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
33. |
В о л а р о в и ч |
М. П. Применение методов исследования вязкости и |
|||||||||||||
пластичности в прикладной минералогии. Тр. ППМ, вып. 6, 1946. |
N° 3. |
|
|
||||||||||||
34. |
С о к о л ь с к и й |
А. Д. |
«Уральская |
металлургия». |
1936, |
раство |
|||||||||
35. Б а ч и и с к и й |
А. И. |
Сб. «Вязкость |
жидкостей |
и |
коллоидных |
||||||||||
ров», т. II. М., Изд. АЫ СССР, |
1944. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
36. |
Ф р е н к е л ь |
Я. И. Сб. «Вязкость жидкостей и коллоидных растворов», |
|||||||||||||
т. II, М., Изд. АН СССР, 1944. |
|
(4) |
17, |
549 |
(1905), |
19, |
371. |
(1906); |
34. |
591 |
|||||
37. |
E i n s |
l e i n |
А. |
Am. |
Physik |
||||||||||
(1911). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
38. |
Г а т ч е к Э. Вязкость |
жидкостей, М.—Л., |
ОНТИ, |
1934. |
|
|
|
||||||||
39. |
П о к р о в с к и й В. И. «Коллоидный |
журнал», N° 6, т. XXX, 1968. |
|
|
|||||||||||
40. |
Р е й н е р М. Реология (пер. с англ.), |
М., |
«І-Іаѵка», |
1965. |
|
|
|
||||||||
41. |
В о л а р о в и ч М. П., |
М а л и и и м II. И. ЖФХ. 10, |
1966, N° 6. |
шлаки, |
|||||||||||
42. Ц и м е р м а н и с Ф. |
X. |
Сб. |
«Химические и металлургические |
||||||||||||
Челябинск, 1968. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|