Огнеупоры и их применение

Раздел: Учебники

Футеровка дуговых сталеплавильных печей работает в тяжелых условиях: она испытывает резкие колебания температуры, механические удары, разъедающие воздействия жидкого металла и шлака, причем эти условия различны для каждой из частей печи: свода, стен, пода, сливного носика.

Раньше свод кислой печи футеровали динасовыми изделиями, в настоящее время для футерования в основном используют безобжиговые магнезитовые огнеупоры в металлических кассетах и высокоглиноземистые набивные массы. На  189 показан пример выполнения футеровки печного свода.

Кладка боковых стен печи схематично показана на  190. В зависимости от службы стену делят на зону перегрева, холодную и шлаковую (включая сталевыпускное отверстие) зоны.

Зона перегрева работает в наиболее тяжелых условиях. Прежде ее выкладывали из электроплавленых магнези- тохромитовых и обожженных магнезиальных изделий. В настоящее время для футерования этой зоны используют магнезиальноуглеродистые изделия, характеризующиеся хорошей устойчивостью к шлаку и термическому растрескиванию. При этом для предохранения стен от сильного влияния дуги в стене устанавливают водоохлаждающие устройства.

Для футеровки холодной зоны, т. е. других участков стен, исключая зону перегрева, используют безобжиговые магнезитохромитовые изделия в металлических кассетах. Поскольку скорость износа холодной зоны на различных участках неодинаковая, с целью экономии содержание MgO и толщину кассеты регулируют с учетом сохранения необходимой стойкости стены.

Зону, которая подвергается воздействию шлака и жидкого металла (сталевыпускное отверстие), выкладывают так, чтобы металл не проникал через швы. Раньше эти участки футеровали электроплавлеными магнезитохромитовыми, обожженными магнезитовыми и

обожженными доломитовыми изделиями; в настоящее время также используют магнезитоуглеродистые изделия.

Нижний постоянный слой пода  выстилают шамотным кирпичом, второй слой выполняют из магнезитовых изделий, рабочий слой делают набивным из магнезиальных масс. Набивку меняют через полгода или через год.

Желоб сливного носика выполняют из огнеупоров системы SiC; ZrOa—Si02—SiC и А12Оз—С, устойчивых к истиранию и термическому растрескиванию, а также не смачиваемых жидкими металлами, т. е. стойких против налипания расплава. Замену желоба проводят оперативно без большой затраты труда.

Промежуточный ремонт зоны перегрева и шлакового пояса проводят после выпуска стали с помощью торкрет-машины магнезиальными и магнезиальнодоломитовыми массами.

В последние годы разработан способ плавки в большегрузных печах с трансформаторами сверхвысокой мощности, в результате чего резко увеличилась производительность дуговых печей. Следовательно, футеровка печи стала испытывать дополнительные нагрузки. Одним из мероприятий, облегчивших тяжелый режим, явилось применение охлаждения водой футеровки боковых стен и свода. В некоторых печах 70 % футеровки стены выкладывают из водо- охлаждаемых блоков. Под влиянием охлаждения и электрической дуги внутри огнеупоров возникают большие термические напряжения. Поэтому при подборе огнеупоров прежде всего учитывают, что они должны быть высоко термостойкими (растрескивание недопустимо). Такой характеристикой обладают магнезитоуглеродистые изделия на углеродистой связке (прежняя керамическая связка не выдерживает усложнившегося режима работы). Предстоит еще усовершенствовать этот вид огнеупоров и изучить возможности более широкого их применения.

В последние годы в странах Западной Европы охлаждение боковых стенок и свода дуговых печей водой практикуется повсеместно, так как способствует снижению удельного расхода огнеупоров и улучшению условий работы печи.