Неформованные огнеупоры

Семченко Г.Д.

Харьков: НТУ «ХПИ», 2007 г.

ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К НАБИВНЫМ МАССАМ, ОБМАЗКАМ И ПОКРЫТИЯМ, ОБЛАСТИ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ

В тех случаях, когда отдельные части футеровки тепловых агрегатов имеют сложную конфигурацию или настолько велики, что изготовление их способом формования с последующим обжигом довольно затруднительно, применяют набивные массы.

В качестве набивных масс используют огнеупорные материалы определенной зернистости с введенными в них связками. Для снижения температуры спекания или упрочнения набивки при низких температурах в массы вводят легкоплавкие добавки.

Одним из основных требований  предъявляемых к набивным массам, является постоянство объема их в службе. В соответствии с этим подбирают зерновой состав и количество связки. В отдельных случаях для компенсации усадки вводят расширяющиеся в обжиге минералы: кварц, кианит, корунд. Для упрочнения набивки вводят воздушно-твердеющие добавки: растворимое стекло, АФС, магнезиальный цемент, с.с.б. В отдельных случаях набивные массы изготавливают на каменноугольных и пековых связках:

Предельная величина зерна набивных масс лежит около 5-3 мм и зависит от размера набивки. Набивочную массу увлажняют водой или растворами связующих непосредственно перед набивкой. Массы могут доставлять к месту футеровки в готовом виде.

После набивки тепловой агрегат (печь) медленно сушат и разогревают по режимам с более медленным подъемом температуры, предотвращающим растрескивание и разрушение футеровки. Продолжительность этих режимов связана с природой футеровки, ее конструкцией и размерами.

Прочность футеровки зависит от природы связки, используемого огнеупорного наполнителя, от температуры обжига и колеблется в широких пределах.

Наиболее широко набивные массы используют при футеровке электроплавильных индукционных печей, выплавляющих стали и сплавы, цветные металлы. Для кислых футеровок вышеуказанных печей используют кварциты с величиной зерна менее 3 мм. Для облегчения начала спекания в эти массы вводят 1—1,5 % В₂Оз. Днище бессемеровских конвертеров также набивают из несколько более крупнозернистых кислых масс с добавкой 30 % глин или каолинов в качестве связующего.

Высокую стойкость футеровки в индукционных печах проявляют алюмосиликатные набивные массы на алюмофосфатных связках.

В качестве основного наполнителя используют в зависимости от требований полукислые, высокоглиноземистые и корундовые материалы.

Для набивки стен сталеплавильных электропечей широко применяют магнезиальные набивные массы. Основным компонентом в них является магнезит (бой магнезитовых кирпичей) с предельной величиной зерна 3 мм. В качестве связки служит каменноугольная смола - пек в количестве 7-14 %, огнеупорная глина, ускорители твердения гидрата магния. В массу вводят небольшие добавки шлака. Хромомагнезитовые массы с добавкой 3-6 % растворимого стекла или глины нашли широкое применение для заполнения шиповых экранов в современных пылеугольных котлах.

Огнеупорные покрытия представляют собой порошки из различных огнеупорных материалов определенной зернистости, в которые для связывания вводят различные добавки. Эти покрытия наносят на рабочую поверхность огнеупорной футеровки методом торкретирования, а в отдельных случаях вручную в виде обмазок.

От огнеупорных покрытий требуется хорошая схватываемость с ремонтируемыми или защищаемыми ими материалами футеровок, малые объемные изменения при сушке и высоких температурах, стойкость против химических и механических разрушений.

Торкретирование представляет собой процесс нанесения тонкими слоями увлажненной торкрет-массы на ремонтируемую площадку, холодную или нагретую до высоких температур, и его задачей является продление срока службы кладки.

Торкрет-массы наносят струей сжатого воздуха из специальных устройств. Торкретированием можно выполнять не только ремонты, но и целиком футеровку некоторых печей и устройств. Обмазки можно наносить вручную.

Состав и зернистость торкрет-массы определяются способом их нанесения, родом ремонтируемой или защищаемой ими кладки и условием службы. В составах масс содержится огнеупорный наполнитель двух фракций (зерна размером менее 2 мм и менее 0,2-0,5 мм), химическая связка, пластификатор и вода. Огнеупорный наполнитель обычно подбирают в соответствии с природной торкретируемой кладки. Пластификаторами являются бентониты или пластичные огнеупорные глины, вводимые в количестве 5-10%. Химической связкой могут являться, вводимые в количестве 1—10 %, растворимое стекло, хроматы, фосфаты, соли магния, шлаки, железистые добавки и др. Однако применение этих добавок допустимо лишь в тех случаях, когда снижение показателей свойств массы не может ухудшить ее стойкость в службе.