ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Способы повышения стойкости футеровки ванн из "Теплопередача в расплавах, растворах и футеровке печей и аппаратов" Футеровка ванны является наиболее уязвимой частью печи или аппарата, так как на нее непрерывно действуют расплав и особенно активно шлак. Помимо химического происходит и механическое воздействие на футеровку размыв, гидростатический напор столба металла и шлака, удары при загрузке шихты, а в печах с периодическим циклом — термические удары при охлаждении печи во время выпуска расплава и шлака и загрузке холодного материала. [c.63] При этом все же печи, работающие по периодическому циклу, оказываются в более выгодном положении. [c.63] В дальнейшем повсюду имеется в виду футеровка, находящаяся в стационарном тепловом состоянии, что характерно для печей и аппаратов непрерывного действия. [c.63] Распределение температур в футеровке при ее разогреве или охлаждении, а также количество аккумулированного или отдаваемого при этом тепла можно найти, применяя метод конечных разностей или метод элементарных балансов [47, 61, 62] либо пользуясь электроинтегратором (см. с. 100—104). [c.63] подина мартеновской печи служит от 2,0 до 13,0 лет, так как после каждой плавки ее заправляют огнеупорной смесью, приваривающейся к поду и откосам, на что уходит всего 2—3% календарного времени. Напротив, у отражательной печи медеплавильного производства, действующей непрерывно, ремонтировать под на ходу невозможно и поэтому кампания этих печей составляет в среднем 8—12 мес [60]. [c.64] Кроме того у печей, работающих по периодическому режиму, футеровка находится в нестационарном тепловом состоянии, в связи с чем изотермы, соответствующие высоким температурам, проникают в нее не так глубоко и на более короткое время. [c.64] Вследствие различных химических свойств металлического расплава и силикатной фазы — шлаков встречаются плавильные печи, у которых футеровка выполнена из различных материалов в зонах расплава и шлака. [c.64] Стойкость футеровки может быть существенно повышена в результате образующегося на ней гарниссажа (настыли). [c.64] Очень ценно то, что гарниссаж по своим химическим и физическим свойствам наиболее близок к шлаку или к расплаву, а следовательно, и наиболее устойчив. [c.64] Оптимальное строение такой многослойной футеровки, считая по направлению к кожуху, должно отвечать следующему расположению слоев а) слой гарниссажа, отличающийся от расплава только агрегатным состоянием б) переходный слой, образовавшийся благодаря взаимодействию расплава и футеровки и, наконец, в) неизмененная футеровка, возможно частично пропитанная. Такую именно структуру можно видеть даже в одиночных кирпичах, позонный состав которых приведен в табл. 2-2—2-6. [c.64] Первым и важнейшим шагом, обеспечивающим создание стойкой футеровки ванны, является выбор огнеупорного кирпича или набойки, наиболее устойчивых в данных конкретных условиях. Важнейшими из критериев качества футеровочных материалов являются, как известно, огнеупорность, шлакоустойчивость и пористость. [c.64] Ш л а к о у с т о й ч и в о с т ь ю называют сопротивление н]лакоразъеданию, слагающемуся из коррозии огнеупоров и эрозии, т. е. вымывания легкоплавких продуктов коррозии из пор и трещин. Шлакоустойчивость, не имеющая температурной характеристики, зависит от а) структуры и пористости огнеупора, б) температуры, при которой происходит взаимодействие, в) химико-минералогического состава огнеупора и шлака, определяющего насыщение шлака растворяющимся огнеупором, г) вязкости шлака (расплава) и д) толщины диффузионного слоя. [c.65] Наиболее сильно влияет температура, так как с ее ростом быстро падает вязкость и растет концентрация насыщения шлака огнеупором. Сильно сказывается также пористость и размер пор [63, 64]. [c.65] В справочниках для конструкторов и строителей печей, а также в учебниках можно найти рекомендации по подбору огнеупоров по их химическим свойствам, которые должны соответствовать свойствам шлаков, примером чего могут служить данные табл. 2-7 и приложения 13 [59]. [c.65] Такие таблицы, делающие акцент на химических свойствах огнеупора и шлака или газовой среды, дают все же одностороннее освещение вопроса, так как не отражают в явном виде влияния факторов, перечисленных в пп. а , б , г и д . Их можно использовать в основном для выбора материала футеровки стен (выше уровня шлака) и свода. [c.65] Одним из простейших испытаний огнеупора на шлакоустойчивость является статический тигельный метод [63]. [c.66] Динамические испытания на шлакоустойчивость дают картину, более близкую к действительности, так как шлак (расплав) в течение опыта возобновляется (или перемешивается) и движется по поверхности исследуемого образца, т. е. наряду с коррозией происходит и эрозия. [c.66] Из динамических методов следует прежде всего назвать псследование Шv aкoy тoйчивo ти на установке ОРГРЭС [63, с. 287]. Здесь мелкие частицы шлака, расплавляясь, стекают по поверхности образца. Шлакоустойчивость характеризуется уменьшением объема образца (%). [c.66] Всесоюзный институт огнеупоров несколько усовершенствовал методику определения шлакоустойчивости на установке ОРГРЭС [63]. [c.66] Подбирая шлак с различной температурой плавления, можно определить, как влияет температура расплава (ири данном его химическом составе) на шлакоразъ-едание. [c.66] Вернуться к основной статье