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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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, 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», 959, 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, 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.

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», 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, 6.

шлаки,

42. Ц и м е р м а н и с Ф.

X.

Сб.

«Химические и металлургические

Челябинск, 1968.