При выборе огнеупорных материалов для футеровки ДСП необходимо учитывать, что отдельные участки футеровки работают в разных условиях. В связи с этим следует отдельно рассматривать условия службы огнеупоров подины, откосов, стен и свода.
Подина и откосы. В течение длительного времени огнеупорная футеровка непосредственно контактирует с металлом. После выпуска плавки и при загрузке холодной шихты происходит резкое охлаждение подины. При загрузке шихты корзиной подина в целом испытывает механический удар, а поверхностный слой повреждается врезающимися пучками скрапа.
В период плавления при неудачно составленной завалке, когда под электродами оказывается легковесная шихта, электроды могут опуститься до подины прежде, чем на ней образуется достаточный слой жидкого металла. Горящие при тонком слое металла дуги перегревают и вымывают материал подины, образуя ямы.
Во время плавления и в окислительный период футеровка подины насыщается закисью железа.
При сливе и после слива металла подина непосредственно контактирует со шлаком и насыщается им. В значительно большей степени, чем подина, воздействию шлаков при высоких температурах подвергается футеровка откосов, поэтому откосы являются наиболее слабым участком футеровки электропечи.
Футеровка подины и откосов не только подвержена влиянию выше указанных факторов, но и сама влияет на ход процесса в сталеплавильной ванне. Попадающая в шлак окись магния снижает жидкотекучесть шлака, уменьшает его активность. В связи с этим не только увеличивается расход огнеупорных материалов, но и требуется больше времени на расплавление металла, повышается расход шлакообразующих на нейтрализацию вредного влияния MgO, увеличивается расход энергии.
Исходя из назначения и условий работы футеровки подины и откосов, к ней можно предъявить ряд требований. Рабочий слой подины, непосредственно контактирующий с металлом и шлаком, должен обладать высокой огнеупорностью, термостойкостью, противостоять химическому и механическому воздействию металла и шлака. Подина в целом должна быть достаточно механически прочной, чтобы воспринимать механические удары при загрузке шихты и обладать большим тепловым сопротивлением.
В связи с этим внутренний слой футеровки выполнен так, что ему свойственны высокая огнеупорность и термостойкость, низкий коэффициент теплового расширения и высокий коэффициент температуропроводности, а для предотвращения большого теплового излучения футеровка стен хорошо теплоизолирована с внешней стороны.
В особо тяжёлых условиях (температурных) работают откосы, находящийся под прямым излучением дуг.
Поэтому нижняя часть выполнена из особо огнеупорных материалов, или в крайнем случае, достаточно большой толщины в зависимости от того какой вид огнеупорных материалов находится в наличии.
Свод. Свод является наименее долговечной частью футеровки дуговой печи. Как и футеровка стен, свод испытывает значительные температурные колебания. По ходу плавки свод может прямо воспринимать излучение выдуваемых из – под электродов дуг, а также получать отражаемое от шлаком и футеровкой стен излучение. В результате температура свода, особенно его центральной части, может превысить огнеупорность материала, и свод может подплавиться. Особенно часто подплавление свода происходит при работе с очень жидкими шлаками, обладающими большой отражательной способностью.
При открывании рабочего пространства печи, излучение свода воспринимается холодными элементами печи, и свод быстро остывает. Это вызывает появление больших термических напряжений, вследствие структурных превращений материала футеровки, приводящих к скалыванию свода.
Свод постоянно испытывает сжимающую нагрузку от распора, что снижает температуру начала его деформации. Выбивающиеся из под печи раскалённые газы содержат много пыли, которая оседает на своде и при высокой температуре может вызвать его химическое разрушение.
Применение комбинированного свода, позволило снизить расход сводовых огнеупоров с 3-5 до 0,5-0,8 кг/т стали.
Огнеупорные материалы для дуговой печи.
Так как огнеупорных материалов, в которых сочетаются одновременно все требуемые свойства, не существует, то футеровку дуговой печи приходится изготовлять состоящей из нескольких слоёв, выполняющих те или иные функции. Для изготовления футеровки используют главным образом разнообразные огнеупорные материалы, обладающие разными свойствами и используемых для разных целей.
Для футеровки печи с основной кладкой применяют материалы и изделия из магнезитового кирпича с добавкой бедной хромистой и железной руды. Для изготовления футеровки используют главным образом магнезитовый порошок. Качество его зависит от химического и гранулометрического состава, а также плотности, позволяющей судить о степени обжига порошка.
Содержание примесей магнезитового порошка, используемых для футеровки подин и заправки откосов электропечи, не превышает по CaO 2,5 – 4,0%, SiO2 4,0 – 5,0%, потери при прокаливании находятся в пределах 0,6 – 0,8%. Зерновой состав указанных порошков должен быть в следующих пределах: мельче 0,5 мм – не более 60%, мельче 1 мм не более 80%.
Для кладки керамической центральной части комбинированных сводов используют высокоогнеупорные магнезитовые изделия, изготовленные из магнезитового порошка и хромовой руды.
Высокоогнеупорные магнезитовые изделия подразделяют на следующие марки:
ПШСО – периклазошпинелидные магнезитохромитовые обычные, с тонкомолотой хромовой рудой в шихте.
МХСО – магнезитохромитовые обычные, с крупнозернистой хромовой рудой в шихте.
Основной составляющей (65 – 70%) этих изделий является окись магния. Содержание хромовой руды 7 – 18% при применении кимперсайской руды, 5 – 12% при применении сарановской руды.
Кладка подины и откосов выполнена из магнезитовых (периклазовых) изделий огнеупорностью выше 2000 0С. Магнезитовые изделия подразделяются в зависимости от химического состава на три марки:
М91 – магнезитовые изделия обычной плотности, предназначенные для кладки подин и откосов электропечи ниже уровня шлака.
МП-91 – изделия плотные, предназначенные для кладки откосов в районе шлакового пояса.
МП-89 – плотные изделия, используемые для кладки футеровки электропечи в исключительных случаях.
Загрузка...
