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: 82

Скачиваний: 0

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

зит увлажняют до 2,5—3,5% ■ Полученную смесь выдерживают в специальных ямах в течение 2—3 суток, после чего к ней до­ бавляют 20—30% предварительно измельченного, увлажненно­ го до 2—3% и вылежавшегося в течение не менее суток хромомагнезитового боя, полученного от разборки кладки печей во вре­ мя их ремонта. Полученную из этих составляющих массу (шихту) направляют на формовку. Формовка, сушка и обжиг этих из­ делий аналогичны подобным операциям для магнезитовых изделий.

Огнеупорность изделий общего назначения не ниже 2000° С. Предел прочности при сжатии 200—500 кгс/см2; температура начала деформации под нагрузкой 2 кгс/см2 1450—1600° С; ка­ жущаяся пористость 11,5—26,5%; объемная масса 2,7— 2,86 г/см3-, термостойкость 3—5.

Шихта термостойкого хромомагнезита составляется из 30—

35% хромита, 50—60% обожженного

магнезита и 4—7%

же­

лезной руды с содержанием Fe20 3 не менее 50%.

Хромит

из­

мельчают до зерен размером от 3 до

0 ,8 мм,

а

обожженный

магнезит и железную руду — до зерен

менее 1

мм. Смешанная

в необходимых пропорциях шихта увлажняется до 2,5—4%

и в

течение 4 суток вылеживается в специальных ямах, после чего поступает в смесительные бегуны, где к ней из мерников до­ бавляют сульфитно-спиртовую барду в количестве 0,5% и за­ тем готовую массу подают на формовку.

Прессование магнезитохромитовых и хромомагнезитовых изделий, их сушка и обжиг выполняются по тому же режиму, что и магнезитовых изделий. Огнеупорность термостойких хро­ момагнезитовых изделий до 2000° С; предел прочности при сжа­ тии 300—500 кгс/см2-, температура начала деформации под на­ грузкой 2 кгс/см2 1470—1500° С; пористость кажущаяся не бо­

лее 25%; объемная

масса 2,78—2,87

г/см3-, термостойкость

40—60.

магнезитохромитовые

и хромомагнезитовые

Безобжиговые

изделия изготовляют

из обожженного

магнезита

и хромита.

В качестве связки служит силикат-глыба

(в количестве до 3%).

Тонкоизмельченные

составляющие шихты подают в

пропароч­

ный барабан, где они смешиваются и в течение 40 мин подвер­ гаются действию пара под давлением 0,6 кгс/см2. Влажность готовой массы достигает 2—3%.

Сырец прессуют на гидравлических прессах под давлением 150 кгс/см2, а затем дополнительно под давлением 900 кгс/см2.

Температура массы, поступающей на прессование,

не менее

50° С. Сушка сырца до влажности 0,2% происходит

в течение

48 ч при температуре от 50 до 110° С. После сушки изделия по­ ступают на склад для сортировки и отправки потребителю.

Магнезито-хромитовые и хромомагнезитовые безобжиговые изделия в зависимости от физико-химических свойств и наличия или отсутствия металлических кассет делятся на марки (табл. 7).

32


Т а б л и ц а 7

Физико-химические показатели магнезито-хромитовых и хромомагнезитовых безобжиговых изделий

 

 

 

Содер-

Температура

 

 

 

Содер-

начала деформа­

Плотность

 

 

жание

Марка изделий

 

жание

ции под нагруз­

в г/слі3,

 

MgO в %,

 

 

Сг20 3 в %

кой

2 кгс/см2

не ниже

 

 

не менее

 

 

 

 

в °С,

не ниже

 

БМХ — безобжиговые магне­

5—18

Выше 60

1430

2,85

зито-хромитовые

маг­

 

 

 

 

 

БМХК — безобжиговые

 

 

 

 

 

незито-хромитовые в кассетах

 

 

 

 

 

БХМ — безобжиговые

хро­

15—30

40 до 60

 

1400

2,95

момагнезитовые

хро­

 

 

 

 

 

БХМК — безобжиговые

 

 

 

 

 

момагнезитовые в кассетах

 

 

 

 

 

 

Для изготовления кассет

применяется мягкая листовая

сталь марки 08КП толщиной

0,8—1 мм. Высота и длина кас­

сеты меньше длины и толщины изделия на 5+1 мм.

Обладая высокой огнеупорностью, являясь высокоустой­ чивыми против основных и железистых шлаков, а также имея высокий предел прочности, магнезитохромитовые и хромомаг­ незитовые изделия нашли широкое применение на строительстве промышленных печей, особенно мартеновских и электросталеплавильных. Своды мартеновских печей, выполняемые из маг­ незитохромитовых и хромомагнезитовых изделий, имеющих большую объемную массу и пониженную температуру дефор­ мации под. нагрузкой, в отличие от динасовых (распорных) де­ лаются подвесными.

Следует отметить, что проведенные в последнее время про­ изводственные испытания безобжиговых изделий подтвердили целесообразность их широкого применения.

Доломитовые огнеупорные изделия

Доломитовые огнеупорные изделия содержат от 15 до 70% СаО и 35—60% MgO. Исходным сырьем для изготовления до­ ломитовых огнеупорных изделий является сырой доломит сле­ дующего состава: MgO не менее 19%, Si02+ F e 20 3 не более 9%, в том числе Si02 не более 7%.

Доломитовые изделия, так же как и магнезитовые, бывают двух видов: доломитовые металлургические порошки, получа­ емые путем обжига сырого доломита в шахтных или вращаю­ щихся печах при температуре 1550—1650° С, применяемые для заправки подин мартеновских печей в виде порошков с разме­

3—294

33


ром зерен от 4 до 20 мм, и доломитовые изделия в виде кирпи­ ча — обожженные или безобжиговые.

При изготовлении доломитовых изделий (кирпича) сырой доломит размалывают на шаровых мельницах и смешивают с водой. В полученную массу добавляют 10—15% тонкомолотого песка или трепела и после выдерживания в ямах обжигают во вращающихся печах на клинкер.

Из молотого клинкера, увлажненного водным раствором сульфитно-спиртовой барды, на прессах под давлением 500— 600 кгс/см2 приготовляют сырец, сушку которого выполняют в течение 10—15 ч при температуре 180° С. На этом изготовление безобжиговых изделий заканчивается, и они направляются потребителю. Для изготовления обжиговых доломитовых изде­ лий высушенный сырец обжигают в туннельных или газока­

мерных печах

при

максимальной температуре

1550—1580° С.

Содержание

СаО в доломитовых изделиях—30—50%;

Si0 2—9—12%;

M gO -30—50%;

Fe20 3

до 3%

и А120 3

до 1%.

Огнеупорность

1770—1780° С, предел

прочности

при

сжатии

1000—1300 кгс/см2,

температура

деформации

под нагрузкой

2 кгс/см2 1550—1700° С, объемная масса 2,8—2,9 г/см3.

 

Форстеритовые огнеупорные изделия

Сырьем для изготовления форстеритовых огнеупорных изде­ лий служат дунит, тальк, оливинит и серпентинит. В настоящее время форстеритовые огнеупорные изделия в основном изготов­ ляют из предварительно обожженного во вращающихся печах при температуре 1450° С дунита. К обожженному и измельчен­ ному на бегунах или на шаровых мельницах до крупности зе­ рен менее 3 мм дуниту добавляют 10—15% тонкомолотого кау­ стического магнезита (сито 0,88 мм). Форстерито-хромитовые изделия изготовляются из тех же компонентов с добавкой хро­ митовой руды.

Смешение дунита и каустического магнезита производят в

смесительных бегунах, а для увлажнения массы

применяют

водный раствор хлористого магния.

аналогично

Прессовку сырца, сушку и обжиг производят

этим операциям при изготовлении магнезитового

кирпича, за

исключением того, что максимальная температура

обжига фор-

стеритового кирпича выше и составляет 1650—1700° С.

В зависимости от химико-минерального состава и термиче­ ской обработки форстеритовые изделия выпускаются следующих марок: Ф — форстеритовые безобжиговые и ФХ-—форстерито­ хромитовые.

Физико-химические показатели форстеритовых изделий при­ ведены в табл. 8 .

Объемная масса 2,4—2 г/см3. Форстеритовые изделия (кир­ пич) нашли применение для кладки верхних рядов насадок ре-

34


 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 8

 

Физико-химические показатели форстеритовых изделий

 

Показатели

 

 

Нормы для изделий марок

 

 

Ф

 

ФБ

ФХ

 

 

 

 

Содержание MgO в % ,

не менее .

54

 

54

46

Содержание Si02 в % ,

не более .

33

 

33

30

Содержание Сг20 3 в % , в пределах

 

8 — 12

 

 

 

 

 

Огнеупорность в “С, не ниже . . .

1750

Не

1750

1750

Пористость открытая в % , не более

25

норми­

25

Предел

прочности при сжатии в

 

руется

 

 

 

350

250

кгс/см2, не

м ен ее..................................

280

 

Температура начала

деформации

 

Не

норми­

1550

под нагрузкой 2 кгс/см2 в °С, не ниже

1570

 

 

 

 

руется

 

генераторов, где они служат значительно дольше, чем динасо­ вые и шамотные изделия. Производство форстеритовых изделий и применение их с каждым годом увеличиваются.

Периклазошпинелидные огнеупорные изделия

Исходным сырьем для производства периклазошпинелидных

огнеупоров, основой

которых является шпинель — MgO-АІгОз,

служат глинозем и

каустический магнезит. Для составления

шихты берут 70% глинозема и 30% каустического магнезита. Эти компоненты тонко измельчают и подают в смесительные бе­ гуны, где к смеси добавляют 2 % тонкомолотого хромита, а за­ тем увлажняют до 3—4% водным раствором сульфитно-спирто­ вой барды (0,5%) •

Полученную массу прессуют в брикеты под давлением 150— 200 кгс/см2. Брикеты обжигают при температуре 1650° С. Обож­ женные брикеты дробят в щековых дробилках и бегунах до зе­ рен размером от 2 —3 до 0,5 мм. К измельченным брикетам в смесительных бегунах добавляют до 2 0 % всей шихты по массе указанных выше доз в тонкоизмельченном виде: глинозем, каус­ тический магнезит и хромит, после чего полученная смесь ув­ лажняется водным раствором хлористого магния.

Прессование ведется на гидравлических прессах под давле­ нием 500—600 кгс/см2. Прессованный сырец проходит сушку

иобжиг при температуре 1650° С.

Впериклазошпинелидных изделиях содержится: А120з—25—

65%;MgO—18—30%; Si02— до 3%; С аО -до1% ;

Fe20 3—2—

24% и Сг20 3—2—40%. Огнеупорность свыше 1900° С,

предел

прочности при сжатии 500— 1200 кгс/см2, температура

начала

деформации под нагрузкой 2 кгс/см2 1600—1650° С;

пористость

кажущаяся 19—25%, объемная масса 2 ,6 2 ,8 г/см3.

 

 

3*

35


Углеродсодержащие огнеупорные изделия

Углеродистые (коксовые) изделия изготовляют путем обжи­ га в восстановительной среде измельченного металлургического

кокса на связке из каменноугольной смолы. Сырьем

для

изго­

товления углеродистых

изделий являются: термоантрацит

(ан­

трацит, подвергнутый

термической обработке

при температуре

1 1 0 0 ° С), металлургический (доменный) кокс,

графит

и камен­

ноугольная смола, изготовляемая путем варки

(при температу­

ре 90—100° С) сырой каменноугольной смолы.

 

 

 

Шихта, состоящая из 45—55% термоантрацита, 20—30% боя углеродистых изделий, 3—5% графита и 20% смолы (крупные углеродистые блоки) или 80% тонкоизмельченного кокса и 2 0 % смолы (для изделий небольших размеров), смешивается в обо­ греваемых смесительных бегунах при температуре 90—100° С. Формовку мелких изделий производят на прессах под давлени­

ем

200—350 кгс/см2, крупных — путем трамбования в формах

при

температуре 60—80° С.

Изделия (блоки) обжигают в газокамерных печах под слоем

углеродистой засыпки без доступа воздуха при температуре

1100—1450° С в течение 15—20 суток.

Углеродистые изделия с содержанием углерода 85—92% и золы не более 10% имеют объемную массу 1,4—1,65 г/слі3. Пре­ дел прочности при сжатии порядка 250—8Ö0 кгс/см2. Они дефор­ мируются под нагрузкой 2 кгсісм2 при температуре 1700— 1800°С.

Обладая высокой температурой начала деформации под на­ грузкой (начало горения), высокой термической стойкостью, низким коэффициентом линейного температурного расширения (0,5-ІО-5) и хорошей шлакоустойчивостью, углеродистые изде­ лия применяются при кладке лещади и горна доменных печей и кладки подин в печах цветной металлургии. При кладке леща­ ди доменных печей толстые швы между крупными углеродисты­ ми блоками заполняются с помощью нагретых до температуры 400—500°С пневмотрамбовок массой, состоящей из 32% термо­ антрацита, 50% боя электродов и 18% каменноугольного пека. Для заполнения тонких швов применяется углеродистая паста, состоящая из 50% литейного кокса, 22,5% каменноугольного пека и 27,5% антраценового масла.

Карборундовые огнеупорные изделия

Карборунд — искусственный материал, получаемый путем нагрева в электрических печах шихты, состоящей из нефтяного кокса—34,4%, кварцевого песка—53,4%, поваренной соли— 8,5% и древесных опилок — 3,6%• Карборунд SiC не плавится, а при температуре 1900—2000° С разлагается на кремний и уг­ лерод (графит).

36