Файл: Новое в изготовлении и службе подин..pdf

Тип 4. Н и ж н и й р а б о ч и й с ло й в ы п о л н е н из к и р п и ч н о й к л а д к и , а в е р х н и й —

п о в е р х н о с т н ы м т р а м б о в а н и е м

( н а б и в к о й )

Впервые футеровку такого типа изготовили в США перед началом первой мировой войны, когда прекрати­ лись поставки австрийского магнезита в США [126]. Первая подина была изготовлена из магнезита низкого качества и портландцемента, позднее массы составляли из высококачественного магнезитового порошка, содер­

(9 т/ч). Влажность масс составляла 6,5—7,5% и строго выдерживалась.

Массу подавали в печь контейнерами по 10 т. Уплот­ нение производили 8 глубинными вибраторами с голов­ ками диаметром 44,5—62,5 мм. Плотность футеровки составляла 2,54 г/см3. Подина печи для удобства изго­ товления разбивали на семь секций (рис. 50) при помо­ щи деревянной опалубки. При таком способе уплотне­ ния упрочнение массы происходит настолько быстро, что уже через 30 мин опалубку можно снять.

Всего на подину расходовалось 217 т материалов (по 30 т на каждую секцию).

Разогрев футеровки производили со скоростью 15°С/ч (на глубине 150 мм была установлена термо­ пара).

В работе [126] приведены данные о разогреве секции размером 457X457X305 мм со скоростью 35—50 и 100° С/ч. Стойкость таких секций составляет 40—50 пла­ вок. Указанная стойкость является значительно более низкой, чем стойкость наварных подин в СССР. Однако в экономическом отношении изготовление подин таким методом было выгодно. Затраты труда на изготовление футеровки подин глубинным виброуплотнением, кир­ пичной кладкой и послойной набивкой соответственно составляют 489, 1580, 1411 чел.-ч.

Стоимость материалов составляет 15% стоимости трудозатрат на изготовление футеровки.

К началу 1944 г. в США 12% всех новых подин было

132

выполнено по этому типу; после 1945 г. этот метод полу­ чил в США преимущественное развитие [127]. Изготов­ ление таких подин длилось 40 ч, стойкость подин была удовлетворительной.

Рис. 50. Деревянная опалубка для изготовления подины мартеновской печи

Нижний рабочий слой чаще всего выполняют магне­ зитовым кирпичом, на ряде подин — магнезитовым и хромитовым или хромомагнезитовым [128—133].

Первая набивная подина в США была сделана из массы Рамикс [134]. Этот материал представляет собой пластическую массу из намертво обожженного магнези­ та и связки, схватывающейся на воздухе при обычных температурах. Содержание MgO — в пределах 65—82%.

Из-за недостаточной стойкости часть рабочего слоя толщиной 25—30 мм, контактирующую с металлом, в США стали изготовлять навариванием, что увеличило стойкость и надежность футеровки подины. В настоящее время верхний рабочий слой выполняют из тонкодис­ персных (15% фракций 0,1 мм) магнезитовых масс, со­ держащих 90% MgO, масс из обожженного доломита

133

(подины Кресли) и синтетических масс типа Базифрит (Англия), Магнафрит (Канада) и др.

На заводе «Кайзер», США [135] подину 180-т печи изготовили следующим образом.

На подовый настил уложили три ряда шамотного кирпича толщиной 76 мм, затем ряд хромитового кирпи­ ча толщиной 230 мм. Сверху кирпичной кладки произве­ ли набивку (трамбовками с плоскими головками) мас­ сы слоями по 15—20 мм при общей толщине набивки 300—350 мм. Массу готовили в бетономешалке объемом 0,25 м3 с добавлением воды. Каждый слой насыпали тол­ щиной 50—75 мм и утрамбовывали до 15—20 мм (опыт изготовления футеровки подин путем набивки в СССР

не подтвердил возможности такого значительного уплот­ нения набивных масс при использовании пневмотрамбо­ вок) .

Средний зерновой состав масс для набивки:

Нижний рабочий слой подины выкладывают из 2— 3 рядов шамотного кирпича (7000 кирпичей на капиталь­ ный ремонт) и 4—7 рядов магнезитового кирпича на плавку (15000 кирпичей).

Швы между кирпичами заполняют нагретым магне­ зитовым порошком, что значительно эффективнее, чем засыпка холодным порошком.

Верхний рабочий слой изготовляют из намертво обожженного доломита с 10% смолы. Особое внимание обращают на подготовку доломита и использование его непосредственно после обжига. Верхний слой подины из­ готовляют из 7—17 слоев обожженного доломита. Зер­ новой состав доломита приведен ниже:

Химический состав доломита следующий: 5,94% Si02; 5,1% R20 3; 53,2% CaO; 34,0 MgO; 1,07% п. п. п.

При набивке применяли пневмомолотки с тарельча­

134

тыми и острыми наконечниками, а также поверхностные электровибраторы.

Острые наконечники пневмомолотков использовали для улучшения связи между слоями доломита. Плотность набивного слоя составляла 2,4—4,9 г/см3. Стойкость та­ кой подины в целом составляет до 250 плавок.

Длительность профилактических ремонтов подины 6—9 ч; простои печей во время ремонта подины состав­ ляют 0,5% календарного времени.

ВСоветском Союзе футеровку подин такого типа применяли в 1925—1930 гг. и в 1948—1950 гг. на некото­ рых металлургических заводах, для чего использовали американские огнеупорные набивные массы типа КН, Рамикс и др.

Вконце 1960 г. в результате работ Златоустовского

металлургического завода (ЗМЗ) были уточнены, по сравнению с американской практикой, некоторые пара­

щий: 84,5—87,9% MgO; 1,6—1,8% Si02; 0,9—2,6% CaO; 2,18—2,14% FeO; 4,98—5,19% Ti02; 1,75—3,06% A120 3; 0,25% MnO; 0,2% n. n. n.

Уплотнение порошка производили пневмотрамбовка­ ми и плоскостными поверхностными вибраторами типа С433А.

Перед засыпкой порошка на подину печи наносили слой окалины. Общая толщина верхнего рабочего слоя

после чего верхний рабочий слой восстановили в течение 3 ч 15 мин. При изготовлении верхнего рабочего слоя набивкой, совмещенном со строительством печи, затра­ ты рабочего времени меньше, чем при наваре подин.

135

Т а и л II ц а 39

Изготовление верхнего рабочего слоя подины мартеновской печи ЗМЗ (набивка огнеупорными массами)

Пр и м е ч а н и е . Порошок заваливали мульдами.

Впериод капитального ремонта других печей таким ме­ тодом был изготовлен также и поверхностный рабочий слой стен печей. В результате совершенствования орга­ низации производства изготовление верхнего рабочего слоя подины, стен и откосов занимало 22—25 ч.

136

верхний рабочий слой подин одной из печей [140]. Поря­ док изготовления верхнего рабочего слоя и длитель­ ность (ч—мин) приведены ниже.

И з го т о в л е н и е в е р х н е г о р а б о ч е г о с л о я

Для изготовления верхнего рабочего слоя подины ис­ пользовали хромомагнезитовую смесь завода «Магне­ зит» по ТУ 3161. Набивку производили плоскостными вибраторами (вибротрамбование) и пневмотрамбовкамн. Верхний рабочий слой подины изготовляли одновремен­ но с другими участками печи, в связи с чем затраты ра­ бочего времени значительно уменьшились. Стойкость подины составила 30 плавок.

Челябинским металлургическим заводом (ЧМЗ) верхний рабочий слой подины одной из среднетоннаж­ ных мартеновских печей в начале 1962 г. был изготов­ лен таким же способом. Весь верхний рабочий слой был изготовлен в три приема: первый слой порошка был увлажнен жидким стеклом (4—5%) и имел толщину 40—50 мм, второй и третий слои были изготовлены из, сухого порошка (с добавкой 4—5% титаноильменитовог

137