Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Неформованные огнеупоры. Свойства и применение неформованных огнеупоров Сост. И. Д. Кащеев [ др.]; Под ред. И. Д. Кащеева

.pdf
Скачиваний:
21
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
15.72 Mб
Скачать

 

Желобная масса

Показатели

фирмы“Лафарж”

опытная партия

 

 

(Франция)

(на ОАО ММК)

Межремонтная стойкость по пропущенному чугуну,

30-60

46-59

тыс. т

 

 

Расход на 1 т чугуна, кг

0,5-0,6

0,6

Содержание А12Оз, %

70-80

70

Предел прочности при сжатии после термообработки

38,6

29,2

при 1500 °С, МПа

 

 

Металлоустойчивость, г/(сн?шч)

0,04

0,03

Шлакоустойчивость, г/(сн?-ч)

Налипание шлака

Скорость износа в желобе, мм (на 1000 т чугуна)

_____ « _____

2,5-3,0

 

 

шает показатели службы набивных масс в России и находится на уровне лучших зару­ бежных желобных масс (удельный расход в главных желобах за рубежом 0,3-0,6 кг/т чугуна).

УкрНИИО разработана бесканцерогенная желобная масса корундокарбидкремниевого состава, полученная методом виброформования.

Характеристика массы в сравнении с массой фирмы “Лафарж” (Франция) приведе­ на в табл. 4.6.

Масса обеспечивает пропуск 150-300 тыс. и более тонн чугуна через желоб с про­ межуточными ремонтами через каждые 40-50 тыс. т чугуна.

Перспективным направлением в разработке огнеупоров для футеровки желобов яв­ ляется применение вместо масс со связкой из каменноугольной и синтетических смол низко- и сверхнизкоцементных бетонов. Характеристика отечественных низкоцемен­ тных бетонов (А и В) по сравнению с импортными для футеровки желобов доменных печей приведена в табл. 4.7.

С целью минимизации термических ударов и загрязняющих выбросов желоба снаб­ жают крышками. Для укрытия желобов применяют огнеупорные бетонные массы.

Характеристика масс для укрытия желоба приведена в табл. 4.8.

Современная конструкция футеровки главного желоба с использованием сверхниз­ коцементного бетона в рабочем слое изображена на рис. 4.8. Средняя продолжитель­ ность кампаний желоба новой конструкции составляет 175, в отдельных кампаниях

— 200 тыс. т чугуна.

Промежуточные восстановительные ремонты желобов выполняют способом торк­ ретирования, сухой набивки, горячего и холодного подлива. Характеристика бетона для горячего подлива и набивной массы для ремонта желобов приведена в табл. 4.9.

Применение способа горячего подлива позволяет сократить длительность ремонта, повысить износо- и коррозионную стойкость футеровки желоба. Использование тор­ кретирования футеровки желобов в период запланированных остановок снижает удель­ ный расход огнеупоров на футеровку желобов.

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 4.7

Характеристика низкоцементных бетонов для желобов доменных печей

 

 

 

 

 

Бетон марки

 

 

Показатели

А

В

СА8ТСЖ

САЗТОЫ

АЫСОС А8Т-

САК31Т

 

АТЗА

ВТЗА

2У 88 К/63

2С1

 

 

 

Содержание, %:

78,70

58,35

64,0

58,0

72,0

78,0

АЬОз

81С

10,06

30,24

31,0

31,0

14,5

12,0

$Ю2

2,2

8,5

8,5

6,0

Кажущаяся плотность*, г/см3,

 

 

 

 

 

 

после термообработки:

3,00

2,92

2,84

2,72

2,75

<2,90

при 110 °С 24 ч

при 1450 °С 3 ч

2,95

2,86

2,74

2,64

Предел прочности при сжатии на

 

 

 

 

 

 

холоду, МПа, после

 

 

 

 

 

 

термообработки:

43,8

 

29,0

29,0

40

15,0

при 110 °С 24 ч

41,1

при 1450 °С 3 ч

44,6

52,6

34,0

40,0

50

45,0

Линейная усадка (-), рост (+) при

-0,01

+0,04

+0,8

+0,8

-0,1

1450 °С 3 ч, %

4,5

5,0

5,0

5,6

 

 

Содержание воды, %

* Для бетонов СА8ТСМ и САК81Т указано при 110 (24 ч) и 1500 °С (3 ч) соответственно.

 

Характеристика бетонных масс для укрытия желобов

Т а б л и ц а 4.8

 

Показатели

Масса

теплоизоляционная

муллитокорундовая

 

Содержание АЬОз, %

45-50

75-80

Предел прочности при сжатии, МПа, после

 

 

термообработки при температуре, °С:

18-20

26

110

600

13-15

12,5

1300

22,7-27

30,0

Теплопроводность, Вт/(м-К), после термообработки

 

 

при температуре, °С:

1,3-1,5

 

110

1,7

1300

1,17-1,2

Термостойкость, от 1300 °С, воздушные теплосмены

25

25

Открытая пористость, %

23-26,9

24,5

Кажущаяся плотность, г/см3

2,20-2,30

2,45

Чугуновозные ковши. Чугуновозные ковши футеруют качественными шамотными

огнеупорами. Участки, подвергающиеся прямому воздействию заливаемого чугуна, иногда футеруют высокоглиноземистыми огнеупорами с содержанием А120 3 62 %.

Применяют монолитную футеровку рабочего слоя чугуновозных ковшей. Наливная смесь для футеровки состоит из 77-79 % кварцита марки СКМ-97 (ТУ 14-8-92-75), 1 - 3 %сепарированного феррохромового саморассыпающегося шлака марки СШФС (ТУ 14-11-95-75) и 18-20% жидкого стекла (ГОСТ 13078-81), разбавленного водой до

Рис. 4.8. Конструкция футеровки главного же­ лоба — поперечный разрез, б — продоль­ ный): 1— рабочий слой из сверхнизкоцемент­ ного бетона; 2 — предварительно литые блоки из сверхнизкоцементного бетона; 3 —высоко­ глиноземистая карбидкремниевая набивная масса; 4—сухой виброуплотняемый огнеупор; 5 — теплоизоляционная плита; I — уровень чугуна у скиммера

плотности 1,1-1,15 г/см3. Огнеупорность смеси 1710-1730 °С, предел прочности при сжатии образцов смеси после обжига при 600 °С 15-20, при 800 °С 20-25, при 1000— 1100 °С 20-25 МПа. Применяют также кварцеглинистую массу МКГ-1 по ТУ 14-8- 252-77 Овручского рудоуправления (Украина). Масса содержит 92 %8Ю2 и 4,5 %А120 3. Вместо кварцита применяют кварцевый песок, для повышения шлако- и металлоус-

Т а б л и ц а 4.9

Характеристика материалов для ремонта желобов

Показатели

Бетон для горячего подлива

Набивная масса для сухого

формования

 

 

Массовая доля, %:

 

 

А120з

72

68

8Ю2

4

6

19

19

Кажущаяся плотность, г/см3, при

 

 

температуре, °С (с выдержкой):

2,96

2,58

100 (24 ч)

1000 (3 ч)

2,94

2,55

1450 (Зч)

2,94

2,55

Предел прочности при изгибе, МПа, при

 

 

температуре, °С:

3,4

4,9

100 (24 ч)

1000 (3 ч)

6,4

3,6

1450 (3 ч)

6,9

3,9

Предел прочности при сжатии, МПа, при

 

 

температуре, °С:

19,6

14,7

100 (24 ч)

1000 (3 ч)

39,2

14,7

1450 (3 ч)

49,0

17,6

Влажность, %

4,5

Огнеупорные растворы, пасты, засыпки, массы и бетоны для доменного производства

Вид материала и марка

ГОСТ или ТУ

Место применения

Растворы высокоглинозе­

ГОСТ 6137-97. “Мертели

Швы высокоглиноземистой кладки лещади печи, муллитокорундовой, муллитовой и

мистые на основе мертеля

алюмосиликатные*’,

муллитокремнеземистой кладки купола, камеры горения, верхней части стен,

марок ММКР-60, ММЛ-62,

ТУ 14-8-649-95. “Мертели

штуцеров и лазов воздухонагревателей

ММК-72, ММКБ-75

муллитокорундовые на

 

 

основе бокситов”

 

Растворы высокоглинозе-

ГОСТ 6137-97. “Мертели

Швы муллитокорундовой, муллитовой и муллитокремнеземистой кладки фурменных

мнстые на основе мертеля

алюмосиликатные”

рукавов и воздухопроводов горячего дутья.

марок ММКР-60, ММЛ-62,

 

 

ММК-72 и портландцемента

 

 

Растворы шамотно-глинистые на основе мертеля марок МШ39, МШ-31 и смесь шамота марки ПШКТ с глиной

Растворы шамотно-глинисто­ цементные на основе мертелей марок МШ-42, МШ-39, МШ-31 и портландцемента

Растворы динасовые на основе мертеля марки МД

Паста углеродистая

ГОСТ 6137-97, ТУ 1522-

Швы каолиновой и шамотной кладки горна и проемов чугунных леток, заплечиков,

009-00190495-99.

распара и охлаждаемой части шахты, защитной кладки углеродистых блоков печи,

“Порошки молотые

швы кладки камеры горения, штуцеров и лазов воздухонагревателя, изоляционной

шамота и огнеупорной

кладки из шамотных легковесных изделий в воздухонагревателе, кладки

глины”

чугуновозных ковшей

ГОСТ 6137-97

Швы шамотной кладки неохлаждаемой части шахты, колошниковых плит, защитной

 

кладки кожуха печи в районе чугунных леток, швы шамотной кладки пылеуловителей

 

и газопровода грязного газа, швы изоляционной и легковесной кладки в штуцерах

 

воздухонагревателей и воздухопроводе горячего дутья, швы шамотной кладки

 

желобов для чугуна и шлака, заполнение зазоров между кожухом и холодильными

 

или футеровочными плитами печи, пылеуловителей, газопроводов грязного газа и

 

воздухопроводов горячего дутья, выравнивающий слой и кладка днищ

 

воздухонагревателей, зазоры между основанием поднасадочных колонн и кладкой

 

днища воздухонагревателей

ГОСТ 5338-80. “Мертели

Динасовая кладка купола, верхней части камеры горения, стен, штуцеров и лазов

динасовые пластифици­

высокотемпературных зон воздухонагревателей, швы изоляционной кладки из

рованные”

динасового легковесного кирпича

ТУ 48- 12-27-94

Заполнение тонких швов при кладке графитированных и углеродистых блоков

 

лещади и горна доменных печей, главных желобов

Масса муллитовая марок

ТУ У 322-7-00190503-040- Футеровка сопел и других деталей фурменных приборов

ММК-65, ММК-60 и МКБ

95, ТУ 14-203-21-98

Вид материала и марка

ГОСТ или ТУ

Место применения

Масса муллитовая

ТУ 14-18-119-74

 

безусадочная марки МЛ-3

 

 

Масса углеродистая

ТУ 48-12-60-89

 

холоднонабивная

 

 

теплопроводная марки:

 

 

МХТД-А

 

Зазоры между каолиновой или углеродистой футеровкой и периферийными

 

 

плитовыми холодильниками горна и лещади, между алюмосиликатной футеровкой и

 

 

углеродистыми периферийными блоками лещади, зазоры между кладкой распара,

 

 

охлаждаемой части шахты и периферийными холодильниками печи, зазоры между

 

 

кольцами верхних рядов углеродистой кладки лещади и горна, зазор между плитами

 

 

воздушного охлаждения лещади и днищем печи, выравнивающий слой днища печи

МХТД-Б

 

Заполнитель углеродного бетона для заливки донышка лещади

Масса высокоглиноземистая

ТТ 202-18-98, ТТ 202-17-

Футеровка желобов

набивная для желобов

98

 

доменного производства марок

 

 

ВГМН-11 и ВГМН-21

 

 

Масса высокоглиноземистая

ТТ 202-27-99

Футеровка желобов

виброналивная для желобов

 

 

доменного производства марок

 

 

ВГМВ-21 и ВГМВ-23

 

 

Масса быстроспекающаяся

 

Чугунные и шлаковые летки

безводная легочная марок

 

 

КВМЭ-1, ВГМЭ-1, ВГМЭ-2

 

 

Торкрет-масса для желобов

ТТ 202-28-99

Для ремонта желобов торкретированием

доменного производства марки

 

 

ВГМТ-11

 

 

Бетон углеродистый на основе

Углеродистый

Зазоры между плитами воздушного охлаждения лещади и днищем печи,

углеродистого заполнителя

заполнитель по МРТУ 48выравнивающий слой на днище печи

(термографита и термоантра­

03-66 и ГОСТ 4794-75

 

цита) с добавкой огнеупорной

 

 

глины на жидком стекле с

 

 

кремнефтористым натрием

 

 

тойчивости добавляют 7-8 % графита, для увеличения прочности и устранения эко­ логически вредного шестивалентного хрома в качестве отвердителя используют фор- миантно-спиртовой раствор. Футеровку ковшей получают на специально изготовлен­ ной установке по технологии наливных футеровок сталеразливочных ковшей.

Чугуновозные ковшимиксерного типа. Для футеровки ковшей миксерного типа обыч­

но применяют алюмосиликатные огнеупоры (шамотные, муллитокремнеземистые, муллитовые и муллитокорундовые) с содержанием А120 3 от 38 до 72 %. В зонах, кон­ тактирующих с металлом (приемной ванне), применяют в некоторых случаях кремне­ земистые огнеупоры (в частности, безобжиговые кварцитовые марки КВКБ).

Т а б л и ц а 4.11 Мертели огнеупорные алюмосиликатные — по ГОСТ 6137-97

Шамотные мертели

Наименование показателя

 

 

Норма для марки

 

МШ28

МШ31

МШ36

МШ39

 

Массовая доля, %:

 

28

 

 

 

АЪОз, не более

 

31

36

39

РегОз, не более

 

1,6

1,8

№гСОз, в пределах

 

0,12-0,18

0,12-0,18

лигносульфонатов (ЛСТ), в пределах

 

0,07-0,13

0,07-0,13

Изменение массы при прокаливании, %, в

1,3-3,0

1,8-3,2

1,3-3,0

1,3-3,2

пределах

 

 

 

 

 

Огнеупорность, °С, не ниже

 

1650

1690

1730

1730

Массовая доля влаги, %, не более

 

5

5

5

5

Зерновой состав, %:

 

 

 

 

 

проход через сетку:

 

 

 

 

 

2, не менее

 

100

1, не менее

 

100

100

100

№ 05, не менее

60-94

95

95

95

№ 009, в пределах

 

60-85

60-90

60-85

Высокоглиноземистые мертели

 

 

Наименование показателя

 

 

Норма для, марки

 

 

ММЛ62

ММК72

ММК77

ММК85

 

 

Массовая доля, %:

 

 

 

 

 

АЪОз, не менее

 

62

72

77

85

РегОз, не более

 

1,5

1,5

1,6

0.9

ИагСОз, в пределах

 

0,12-0,18

0,12-0,18 0,12-0,18

_

лигносульфонатов (ЛСТ), в пределах

 

0,07-0,13

0,07-0,13 0,07-0,13

Изменение массы при прокаливании, %, в пределах

1,5-3,0

1,6-3,0

1,2- 1,9

1,2- 1,9

Огнеупорность, °С, не ниже

 

1790

_

_

Массовая доля влаги, %, не более

 

5

5

3

2

Зерновой состав, %, не менее:

 

 

 

 

 

проход через сетку:

 

 

 

 

 

№05

 

100

100

100

100

№009

70

60-85

70

70

В последние годы для футеровки ковшей миксерного типа применяют неформован­ ные огнеупоры (бетоны и массы), в частности высокогпиноземистый низкоцемент­ ный саморастекающийся (тиксотропный) бетон.

Сводные данные по неформованным огнеупорным материалам, выпускаемым оте­ чественной промышленностью для доменного производства, приведены в табл. 4.10.

В табл. 4.11-4.14 приведены характеристики огнеупорных мертелей и порошков, на основе которых получают растворы, применяемые в доменном производстве, а в табл. 4.15

— характеристики муллитокремнеземистых, муплитовых и муплитокорундовых масс.

Т а б л и ц а 4.12 Мертель огнеупорный муллитокорундовый на основе бокситов — по ТУ 14-8-649-95

Наименование показателя

Норма

Массовая доля, %:

 

АЬОз, не менее

75

Ре20з, не более

2,5

Изменение массы при прокаливании, %, в пределах

1,6-3,0

Массовая доля влаги, %, не более

5

Зерновой состав, %, не менее, проход через сетку:

 

№5

100

№009

70

Т а б л и ц а 4.13 Мертели динасовые пластифицированные — по ГОСТ 5338-80

Марки. МД-94 — для агрегатов с рабочей температурой до 1650 °С, МД-92— то же, до 1550 °С, МД90 — то же, до 1500 °С. Мертели общего назначения применяют для связывания динасовых изделий в кладке.

 

Физико-химические показатели

 

Марка

МД-94

МД-92

МД-90

Массовая доля, %:

94

92

90

ЗЮ2, не менее

А 120 з

2-3,5

2,5-4

3,5-6

Ка2СОэ

0,1-0,15

СаС12

2- 2,8

2- 2,8

ЛСТ

0,07-0,12

0,1-0,25

0,1-0,25

Изменение массы при

1,1

1,5-2,8

1,8-3,5

прокаливании, не более

 

 

 

Приме ча ние . Влажность — не более 5 %.

Зерновой состав. Проход через сетки, %: № 2—не менее 100, № 1— не менее 97, № 02 — 65-85, № 009-45-65.

По требованию потребителей изготовляют мертели марок МД-92 и МД-90 с содержанием Ка^С^ взамен СаС12в количестве 0,1-0,15 % и ЛСТ 0,97-0,12 %. К обозначению марок при этом добавляет­ ся цифра 1. Изменение массы при прокаливании марки МД-92-1 0,5-1,3 %, МД-90-1 0,8-2 %. Мерте­ ли упаковывают в битумированные бумажные мешки пяти-шестислойные или контейнеры.

При производстве динасовых мертелей следует учитывать вредное влияние диоксида кремния, отно­ сящегося к 3-му классу опасности.

Т а б л и ц а 4.14

Порошки молотые шамота и огнеупорной глины по ТУ 1522-009-00190495-99

 

Порошки шамота

 

 

 

 

 

 

 

Норма для марки

 

 

Наименование показателя

ПШКМ;

ПШАМ;

ПШБМ;

ПШВМ;

ПШПБМ;

ПШПВМ;

 

ПШКТ

ПШАТ

ПШБТ

ПШВТ

ПШПБТ

ПШПВТ

Массовая доля АЪОз» %, не менее

39

35

30

28

23

18

Огнеупорность, °С, не ниже

1750

1730

1670

1580

1670

1580

Массовая доля влаги при отгрузке,

4

4

4

4

4

4

%, не более

 

 

 

 

 

 

Зерновой состав порошков шамота

 

 

 

 

Нормадля марки, в процентах

 

Наименование показателя

ПШКМ; ПШАМ; ПШБМ; ПШВМ; ПШКТ; ПШАТ; ПШБТ; ПШВТ;

 

ПШПБМ; ПШПВМ

ПШПБТ; ПШПВТ

Проход через сетку, %, не менее:

 

 

 

 

 

 

№3,2

 

100

 

 

 

№2

 

90

 

 

 

№1

 

 

 

100

 

№05

 

40

 

 

90

 

 

Порошки глин

 

 

 

 

Наименование показателя

 

 

Нормадля марки

 

 

ПГА

ПГБ

 

ПГВ

ПГПБ

ПГПВ

 

 

Массовая доля АЬОз на

35

30

 

28

23

18

прокаленное вещество, %, не менее

 

 

 

 

 

 

Огнеупорность, °С, не ниже

1730

1670

 

1580

1670

1580

Массовая доля влаги при отгрузке,

12

12

 

12

12

12

%, не более

 

 

 

 

 

 

Зерновой состав:

 

 

 

 

 

 

проход через сетку, %, не менее:

 

 

 

 

 

 

№3,2

100

100

 

100

100

100

№2

98

98

 

98

98

98

№05

40

40

 

40

40

40

Примечание . Допускается по согласованиюизготовителя и потребителя порошки марок ПГА, ПГБ, ПГВ поставлять с массовой долей влаги не более 18 %.

Т а б л и ц а 4.15

Массы муллитокремнеземистые, муллитовые и муллитокорундовые по ТУ У 322-7-00190503-040-95

Норма для марки

Наименование показателя

Массовая доля на прокаленное вещество:

ММК-74

ММК-74-1

ММК-74-2

ММК-65*

ММК-65-1

ММКТ-65*

ММКРУ-60

ММКР-54

ММКР-54-1

АЬОз, не менее

74

74

74

65

65

65

60

54

54

Ре2Оз, не более

2,5

2,5

2,5

2,5

2,5

2,5

2,5

3,0

2,5

Р2О5, в пределах

1,5-

2,0-

2,0-

1Д-

2,0-

2,0-

 

3,0

3,0

 

3,0

 

1,6

3,0

3,0

 

Изменение массы при

1,2-

1,2-

1,2-

1,2-

1,2-

1,2-

7-10

<2,0

1,2-

прокаливании, %, в пределах

2,5

2,5

2,5

2,5

2,5

2,5

 

 

2,0

Массовая доля влаги, %, в

4,0-

5,5-

5,5-

5,0-

5,5-

2,0-

5,5-

5,0-

5,5-

пределах

6,5

7,0

7,0

6,5

7,0

3,0

7,0

6,5

7,0

* Марка, изготавливаемая ОАО СОЗ.

Наименование показателя

Зерновой состав, %: проход через сетку:

3,2, не менее

2, не менее

05, не более

009, в пределах

 

 

 

Нормадля марки

 

 

 

ММК-74

ММК-74-1 ММК-74-2

ММК-65

ММК-65-1

ММКТ-65 ММКРУ-60

ММКР-54

ММКР-54-1

класс 1 класс 2

класс 1 класс 2

 

 

 

 

 

100

92

100

92

92

100

100

92

92

97

75

97

80

80

97

97

80

80

65

70

70

72

72

70

70

75

75

25-46

23-50

40-48

23-50

23-50

40-48

40-48

30-48

30-48

Глава 5.

ПРИМЕНЕНИЕ НЕФОРМОВАННЫХ ОГНЕУПОРОВ

ВСТАЛЕПЛАВИЛЬНЫХ АГРЕГАТАХ

5.1.Мартеновские печи

Мартеновская печь (рис. 5.1) представляет собой подовый сталеплавильный агре­ гат, отапливаемый природным газом (с подпиткой мазутом или с самокарбюрацией) и с продувкой жидкой металлической ванны кислородом через сводовые водоохлажда­ емые фурмы.

Футеровка мартеновской печи условно подразделяется на верхнее (выше уровня рабочей площадки) и нижнее строение. Верхнее строение включает подину, переднюю, заднюю стенки и откосы, образующие рабочее пространство, головки, главный свод и свод головки, вертикальные каналы. Нижнее — шпаковики и регенераторы, насадки регенераторов и дымовой тракт.

Неформованные огнеупоры применяются в основном при кладке подины. Подина работает в условиях высокой температуры металлического расплава, подвергается ударам шихты при завалке, статическому давлению металла и шлака, их непосред­ ственному химическому воздействию. Конструктивно подину выполняют послойно из теплоизоляции, нескольких слоев периклазового огнеупора и периодически вос­ станавливаемого набивного слоя из периклазового порошка. Периклазовую кладку выполяют насухо с заполнением швов периклазовым порошком.

Распространенные ранее наварные подины успешно вытеснены набивными из мел­ козернистого периклазового порошка по ГОСТ 24862-81. Характеристики этих по­ рошков приведены в табл. 5.1.

Для уплотнения периклазовых порошков в рабочем слое подины применяют виброштыревые установки, реже отбойные молоты. При ремонте печи осуществляется восстановление рабочего слоя подины, стен и откосов, при эксплуатации печи— тща­ тельный контроль за состоянием подины с подсыпкой ее изношенных участков пе­ риклазовым порошком.

Рис. 5.1. Стационарная 600-т мартеновская печь: а — продольный разрез; б — поперечный разрез по головке; 1— рабочее пространство; 2 — головка; 3 — шлаковик; 4 — регенератор; 5 — боров