Огнеупоры и их применение

Раздел: Учебники

Для набивки выбирают способ, подходящий к условиям работы печи. Очень важно определить, какие окончательные свойства приобретет готовая набивка и как это повлияет на срок ее службы. Для обычной набивки используют пневматическую трамбовку со съемными бойками, нагретыми до вишневого цвета. Длина хода поршня трамбовки составляет 100—150 мм, давление воздуха 0,5—0,8 МПа, диаметр бойка 50—100 мм, форма поверхности бойка сферическая, но есть и с волнисто-шероховатой поверхностью.

В случае набивки подины с большой площадью, например крупногабаритной электропечи, используют вибротрамбовку с четырехугольным бойком со стороной 300 мм. Характеристики различных трамбовок приведены в табл. 144.

Существуют два способа трамбования: послойный и непрерывный. При послойном способе вся футеровка разбивается на несколько слоев толщиной в уплотненном состоянии <60 мм и каждый слой утрамбовывается отдельно. Укладывают рыхлую массу не сразу на всю площадь, подлежащую покрытию, а на полосу шириной 70— 80 см. Если площадь имеет форму шара, то начинают укладку на площади сегмента, а затем на полосках, образуемых хордами, увеличивающимися по мере приближения к центру круга.

Согласно второму способу массу трамбуют непрерывно, подавая ее небольшими порциями, вследствие чего создается возможность выполнять сравнительно толстую бесшовную футеровку с равномерной набивной плотностью без слоевых соединений. Однако имеются и проблемы при подсыпке массы. Разовая подсыпка должна быть достаточна для набивки слоя толщиной 50—150 мм.

Скорость трамбования зависит от вида печи и футеруемого участка. Подину электропечи магнезитовыми набивными массами при одной трамбовке следует трамбовать со скоростью 100—250 кг/ч.

В случае необходимости при трамбовании применяют деревянные или металлические, но непременно прочные шаблоны, которые должны плотно прилегать к трамбуемым массам.

Влажность. Имеется тесная зависимость между скоростью выполнения футеровки и кажущейся плотностью после окончания трам

бования. Воду вводят в набивные массы в незначительном количестве, чтобы только увлажнить материал. Чересчур малая влажность снижает скорость изготовления футеровки, излишняя влажность приводит к усадочным трещинам после нагрева. Обычно влажность находится на уровне 3—7 %. Особенно чувствительны к процессам нагрева и охлаждения низко- и высокочастотные индукционные печи. Они чаще других печей подвержены усадке и трещинам. В связи с этим набивная масса приготавливается из сухих порошковых компонентов.

Сушка нагревом. В набивные огнеупорные массы вносят различные связки, поэтому программу сушки нагревом следует составлять с учетом их взаимных свойств. А именно — температуру обезвоживания выбирают на основе дифференциального термического анализа. Необходимо быть внимательным и в случае аномального поведения сырья при нагреве. Набивные массы трамбуют под сильным давлением, поэтому обычно влаги требуется немного. Однако обезвоживание или испарение набивных масс, так же как и пластичных, протекает негладко, возможны перепады.

Резкое повышение нагрева холодной футеровки может привести к взрывным трещинам. Набивку низко- и высокочастотных индукционных печей выполняют из сухих масс, чтобы избежать отрицательного влияния водяного пара и хлора на электронагревательную систему. В дуговых электропечах также иногда прибегают к способу

сухого трамбования с целью сокращения времени на подъем температуры при сушке.

На  108 показана кривая уменьшения веса магнезитовых набивных масс при нагреве. На  109 представлена программа сушки набивной футеровки желоба доменной печи для выпуска чугуна.

В заключение отметим, что свойства набивных масс отличаются друг от друга, поэтому и добавок существует очень много. Качество набивной футеровки определяется по свойствам, которые она приобретает после изготовления. Свойства и структура футеровки есть результат взаимодействия ряда факторов, в частности характеристики сырьевых материалов, способов обработки и т. п.