Файл: Бельский, В. И. Промышленные печи и трубы учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 16.10.2024

Просмотров: 78

Скачиваний: 0

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

Содержание в шамотных изделиях кремнезема Si02 колеблется в пределах от 50 до 60%.

Основным сырьем для производства шамотных изделий яв­ ляются огнеупорные глины. Глинами называют осадочные или разрушенные породы, способные образовывать с водой пластич­ ное тесто, сохраняющее после высыхания приданную ему фор­ му, а после обжига приобретающее твердость камня. Основным материалом, составляющим огнеупорные глины и каолины, яв­

ляется

каолинит

(Al20 3-Si02-2H20)

следующего

состава:

А120з—46,6%; Si02 — 39,48% и Н20 — 13,92%.

 

Сырьем

для

производства

шамотных огнеупоров служат

глины

основных

месторождений: Часов-Ярского и

Дружков-

ского

(в Донбассе), Латненского (около

Воронежа),

Борович-

ского

(около

Ленинграда),

Белкинского, Богдановичского

и Бускульского (на Урале), Мойского (в Казахстане)

и др.

Состав

глин

наиболее крупного месторождения — Часов-Яр­

ского следующий: А120 3+ Т і0 2— 30—35%; Fe20 3— 1,3—3%, ог­ неупорность 1630—1710° С.

Шихта для изготовления шамотных огнеупорных изделий со­ стоит из 40—50% просушенной глины и 50—60% шамота. Для приготовления связующей глины кусковую глину с влажностью 15—20% подвергают дроблению или стружке и затем просуши­ вают в сушильных барабанах в течение 20—30 мин при темпе­ ратуре 600—800° С. Просушенная глина с влажностью не более 12% измельчается на бегунах или дезинтеграторах (машинах для размельчения материалов) до зерен размером не более 3 мм, просеивается на грохотах и подается в бункера, оборудованные дозировочными устройствами.

Ш а м о т о м называется глина, обожженная до температу­ ры. при которой она теряет пластические свойства. Шамот гото­ вится путем обжига кусковой глины или приготовленных из нее на пресс-вальцах с влажностью до 25% брикетов во вращаю­ щихся или шахтных печах при максимальной температуре 1320—1340° С. Обожженный шамот дробят в щековых дробил­ ках. Тонкий помол осуществляется в шаровых мельницах или помольных бегунах до зерен следующих размеров: 1—3 мм — 25—35%, 0,52— 1 мм — 20—30% и менее 0,52 мм — 35—45%. Рассеянный на грохотах до указанных выше размеров зерен ша­ мот поступает в раздельные бункера с дозировочными устрой­ ствами.

Приготовление массы, из которой готовят шамотный сырец, производится в смесительных бегунах, куда поступают в необхо­ димых количествах, и определенных фракций: шамотный поро­ шок, полученный путем обжига глины, огнеупорная глина, а также дробленый шамотный бой, получающийся при ремонте промышленных печей. Влажность массы при полусухом прессо­ вании колеблется в пределах от 8,5 до 10% и при прессовании из пластических масс — от 15 до 18%.

2

19



Т а б л и ц а 3

Физико-химические показатели и показатели внешнего вида шамотных изделий

Показатели

Содержание АЬ03 в %* не

менее ...........................................

Дополнительная усадка в %,

не более

.......................................

 

при температуре в 'С . . . .

Пористость открытая в %,

не более:

изделий

для

обычных

I

подгруппы....................

изделий

для

обычных

11 подгруппы...................

 

Предел прочности

при сжа­

тии в кгс/см2, не менее:

для

обычных

изделий

I

подгруппы....................

изделий

для

обычных

II

подгруппы . . . .

Температура начала дефор­

мации под нагрузкой 2 кгс/сл<2

в СС, не н и ж е.............................

Кривизна

(стрела

прогиба)

для изделий в мм:

 

 

до

250

мм .........................

 

.

выше 250 до 400 мм . .

Отбитость углов и ребер глу­

биной в мм, не более:

 

 

на

рабочей стороне . . .

»

нерабочей »

. . .

Выплавки отдельные диамет­

ром в мм, не более...................

на

по­

Посечки

отдельные

верхности изделия:

 

 

шириной до 0,25 мм .

. ,

 

»

выше

0,25

до

0,5 м м ........................

На поверхности излома изделия шириной не более 0,5 мм

Трещины отдельные:

на поверхности изделия шириной свыше 0,5 до 1,0 мм

на поверхности излома изделия шириной свыше 0,5 до 2 мм

 

Нормы для изделий марок

 

ША

ШБ

шв

1

Ш УС

28

28

28

 

28

0,7

0,7

0,7

 

0,7

1400

1350

1250

 

1250

24

24

 

 

 

30

30

30

 

Не норми-

 

 

 

 

руется

200

200

 

 

 

150

130

125

 

125

1300

Не

нормиру ется

1,5

1,5

2

 

3

2

2

3

 

6

6

7

 

8

10

10

10

 

15

5

5

8

 

10

Не нормирт.^ется

Допускаются длиДопускают-

Не норми-

ной до 40 мм

ся длиной

руются

 

до 60

мм

 

Допускаются

;ІЛИНОЙ

до

То же

10 мм

 

 

Не допускаются

 

Допускают-

 

 

 

ся длиной

 

 

 

до 60 мм

Не допускаются

 

Допускают-

 

 

 

ся длиной

до 50 мм в количестве

не более трех

20


Изделия из пластических масс прессуются на ленточных прессах при удельном давлении 15—20 кгсісм2 и затем на допрессовочных (фрикционных или эксцентриковых) прессах при давлении 30—40 кгсісм2. При прессовании сырца из полусухих

масс применяют механические прессы с

удельным давлением

100—600 кгсісм2.

 

Сушка сырца для уменьшения его влажности и увеличения

механической прочности перед обжигом

ведется в туннельных

и конвейерных сушилках при температуре

100—120° С для изде­

лий, изготовленных из пластических масс, и 120—200° С для из­ делий, изготовленных из полусухих масс. Влажность сырца пос­ ле сушки составляет 2—4%.

Обжиг шамотных изделий производят в периодических, газо­ камерных и туннельных печах при максимальной температуре обжига 1250—1380° С, в зависимости от природы исходного сырья, в течение 60—100 ч (в туннельных печах). После охлаж­ дения шамотные изделия сортируют и отправляют потребителю.

Огнеупорные шамотные изделия общего назначения в зави­ симости от огнеупорности делятся на марки:

ША — с огнеупорностью не ниже 1730° С; ШБ — с огнеупорностью не ниже 1670° С; ШВ — с огнеупорностью не ниже 1580° С; ШУС — с огнеупорностью не ниже 1580° С

(для тепловых агрегатов с умеренными температурными усло­ виями эксплуатации).

По физико-химическим показателям и показателям внешнего вида огнеупорные шамотные изделия должны соответствовать требованиям, указанным в табл. 3.

Изделия по всей поверхности излома должны иметь одно­ родное строение, без пустот и расслоений. Зерна шамота не должны выкрашиваться.

Предельные отклонения по размерам изделий должны соот­ ветствовать требованиям, указанным в табл. 4.

Т а б л и ц а 4

Предельные отклонения по размерам шамотных изделий

Предельные отклонения для изделий марок в мм

Вид изделия

ША, ш в

ШВ

ШУС

Прямые и клиновые изделия нормальных размеров:

длина ..................................

ши р и н а ..............................

то л щ и н а .............................

Фасонные изделия:

до 100 м м ........................

свыше 100 до 400 мм . .

-J-4

+ 5

+ 6

+ 2

+ 3

— 4

± 2

+ 2

± 3

- 2

± 2

± 2 %

± 2 ,5 %

 

 

21


Шамотные огнеупорные изделия являются наиболее распро­ страненными материалами для кладки промышленных печей и их вспомогательных устройств до температуры 1350—1400° С, т. е. температур, при которых шамотные изделия начинают де­ формироваться под нагрузкой 2 кгс/см2.

Многошамотные огнеупорные изделия

.Многошамотные огнеупорные изделия состоят из 80—90% ша­ мота и 4—20% связующей огнеупорной глины. Шамот с круп­

ностью

зерен от 5 до 10 мм (45—55%)

и менее

0,54 мм (35—

40%) поступает

в смесительные

бегуны,

куда подают

разжи­

женную

в воде

огнеупорную

глину

(шликер)

и

0,5—2%

сульфитно-спиртовой барды. После смешивания масса поступа­ ет на формовку, которая осуществляется пневматическими трам­ бовками в металлических формах (крупные изделия) или на прессах при давлении 300—400 кгс/см2 (мелкие изделия). От­ формованный сырец с влажностью 3—5% сушат в туннельных сушилах или на специальных стеллажах (крупноразмерные бло­ ки) и затем обжигают в туннельных печах при тех же темпера­ турах, что и шамотные изделия.

Характерными особенностями многошамотных огнеупорных изделий является их высокая термостойкость, механическая прочность (500—1000 кгс/см2) и малая пористость (9—13%). Эти свойства многошамотных изделий, а также точность форм и раз­ меров обусловили широкое .применение их при сооружении стекловаренных печей. В этих агрегатах из многошамотных из­ делий выкладывают дно ванны и машинных каналов, стены ван­ ны (окружка) и машинного канала, мосты машинных каналов и т. п. Срок службы многошамотных изделий в стекловаренных печах колеблется от полутора до двух лет.

Многошамотные изделия применяются при кладке домен­ ных печей, где из них выполняют наиболее ответственные эле­ менты самой печи и воздухонагревателей, а также футеровки вращающихся печей для обжига цементного клинкера.

Каолиновые огнеупорные изделия

Основным исходным сырьем для каолиновых огнеупорных изделий являются чистые каолиновые глины следующего хими­

ческого

состава:

Si02—46—48%;

А120 3+ Т і0 2—36—39%;

Fe20 3 — 0,5—0,9%;

потери

при

прокаливании

13—14%

(огне­

упорность

1700—1790° С).

При

производстве

каолиновых

огне­

упорных изделий из полусухих масс (наиболее распространен­ ный метод их изготовления) шихта составляется из 70% шамо­ та из каолинового брикета (каолин, обожженный до темпера­ туры 1300—1350°С), 15% сырого каолина и 15% пластичной огнеупорной глины.

22