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

Рис. 6.39. Печь для обезвоживания карналлита: 1— газоотсос; 2 — ванна; 3 — стальные электроды: 4 — каркас; 5 — чугунная летка; 6 — желоб; 7— кожух электромиксера; 8 — футеровка миксера: 9

— подъемно-поворотное устройство; 10 — стальные электроды; 11 — люк для очистки миксера

Рис. 6.40. Хлоратор (разрезы): I — плавильная камера; II-1,11-2 — реакционные камеры; III— копильник (миксер): 1 — кожух, 2 — футеровка; 3 — загрузочное отверстие; 4>б, 7— электроды; 5 — фурма для подачи хлора; 8 — летка; 9 — решетчатые полки; 10 — переточный канал; 11 — газоход; 12 — охлаждающее устройство

Бездиафрагменный электролизер для получения магния показан на рис. 6.42. Элек­ тролиз магния ведут при температуре 680-720 °С.

Ретортная печь для получения магния показана на рис. 6.43. Максимальная темпе­ ратура в печи 1165 °С.

Для рафинирования магния применяют печи непрерывного действия. Печь для не­ прерывного рафинирования магния показана на рис. 6.44. Печь состоит из трех камер, разделенных перегородками с переливными отверстиями. Температура в печи 680700 °С.

Ниже показано применение неформованных огнеупоров в печах для производства магния.

Для футеровки электролизеров применяют шамотные, высокоглиноземистые (муллитовые) огнеупорные изделия, а также огнеупорные бетоны.

Для кладки используют раствор на основе алюмосиликатного мертеля МШ-31 по ГОСТ 6137-97 и огнеупорную кладочную смесь “Гамма-3АК”, выдерживающую воз-

Рис. 6.41. Шахтная электрическая печь: 1 — загрузочное устройство; 2 — ремонтный люк; 3 — уровень загрузки шихты; 4 — огнеупорная кладка; 5 — уровень загрузки угольных брикетов; 6 — угольные электроды; 7— фурмы; 8 — летка; 9 — газоход

Рис. 6.42. Бездиафрагменный электролизер с верхним вводом анодов и рамным катодом, тремя элек> тролизными отделениями и двумя сборными ячейками (а— продольный разрез, б — поперечный): 1

— аноды; 2 — рамные катоды; 3 — сборные ячейки; 4 — перегородки; 5 — кожух; 6 — футеровка

Рис. 6.43. Ретортная печь для получения магния: 1— реторта; 2 — патрубок вакуумной системы; 3

— крышка; 4 — шамотная футеровка

Рис. 6.44. Плавильно-литейный комплекс для непрерывного рафинирования и разливки магния: 1— разливочный (литейный) конвейер; 2 — электромагнитный насос; 3 — рафинировочная печь; 4 — теплоизолирующие трубки; 5— футеровка; 6— загрузочнаятруба; 7 — нагревательные элементы; 8

— заборная труба для магния

действие агрессивной среды (газообразного хлора, расплавов хлоридов, паров кис­ лот) при 650-700 °С.

Характеристика смеси “Гамма-ЗАК”: предел прочности при сдвиге после обжига >3 МПа, термостойкость от 1200 °С 4 водяные теплосмены и более 20 воздушных теплосмен, кислотоупорность 76,2 %.

В тепловых агрегатах для получения металлического магния применяют огнеупор­ ные бетоны, стойкость которых в магниевых электролизерах выше стойкости огне­ упорных изделий. Составы огнеупорных бетонов и расход материалов приведены в табл. 6.3.

Для ускорения твердения в бетоны добавляют кремнефтористый натрий в количе­ стве 40-45 кг/м3. Предел прочности при сжатии бетонов марок ВР8 В-5 И8, ВР8 В- 12,5 И8-1 и ВР8 В-10 И13: 5,7, 14,2 и 11,3 МПа, кажущаяся плотность: 1,92-1,95, 1,93-1,96 и 2,0-2,1 г/см3 соответственно.

Бетоны применяют для изготовления монолитных футеровок и блоков в электроли­ зерах, хлораторах, миксерах и других печных агрегатах (анодные камни для электро­ лизеров, перекрытия, своды миксеров и хлораторов и др.).

Глава 7.

ПРИМЕНЕНИЕ НЕФОРМОВАННЫХ ОГНЕУПОРОВ В НАГРЕВАТЕЛЬНЫХ И ТЕРМИЧЕСКИХ ПЕЧАХ

7.1. Нагревательные колодцы

Нагревательные колодцы служат для нагрева крупных слитков перед обжимными станами. Нагревательные колодцы являются печами периодического действия. Тем­ пература в рабочем пространстве колодца 1350-1400 °С. На отечественных металлур­ гических заводах эксплуатируются нагревательные колодцы трех основных типов: регенеративные, рекуперативные с отоплением из центра подины и рекуперативные с одной верхней горелкой.

Регенеративные нагревательные колодцы (рис. 7.1) имеют следующие размеры ра­ бочего пространства: длина 3-5,7, ширина 2,1-2,3, высота 3,2-3,4 м.

На колодцах применяют крышки арочного типа с литой рамой. Для подогрева газа и воздуха колодцы снабжены керамическими регенераторами с насадкой Сименса. Шлак из регенеративных колодцев удаляют в жидком виде. Для этого на продольных стенах крайних колодцев группы установлено по одной шлаковой летке, а из средних колод­ цев шлак стекает в крайние через проемы в разделительных стенках.

7.2. Нагревательные печи

Для нагрева металла под прокатку в большинстве случаев применяют проходные нагревательные печи, которые обычно называют методическими печами. Методичес­ кие печи являются печами непрерывного действия. Максимальная температура в ра­ бочем пространстве печи 1350-1400 °С.

Основное влияние на конструкцию и характеристики работы печи оказывает способ транспортирования заготовок в рабочем пространстве. В методических печах приме­ няют в основном проталкивание (толкательные печи) и шагание (печи с шагающим подом, печи с шагающими балками). В методических толкательных печах при одно­ стороннем нагреве заготовки перемещаются по монолитному футерованному поду, а при двухстороннем — по изолированным водоохлаждаемым подовым трубам. В ме­ тодических печах шагающего типа при одностороннем нагреве заготовки перемеща­ ются на футерованных шагающих балках (печи с шагающим подом), а при двухсто­ роннем нагреве — на шагающих балках из изолированных водоохлаждаемых труб (печи с шагающими балками). На рис. 7.5 показана методическая толкательная печь, на рис. 7.6 — печь с шагающим подом, и на рис. 7.7 — печь с шагающими балками.

Многообразие конструкций нагревательных печей требует дифференцированного подхода при выборе огнеупоров для футеровки.

Использование огнеупорных бетонов и масс в сочетании с эффективными тепло­ изоляционными материалами и конструктивными изменениями футеровки печей по­ зволяет резко повысить стойкость футеровки нагревательных печей, снизить расход топлива и улучшить условия работы персонала. При применении бетонных футеровок и теплоизоляционных материалов необходимо выполнение следующих основных условий:

•свойства огнеупоров должны соответствовать условиям их службы (месту приме­ нения в футеровке печи);

•футеровка должна быть многослойной;

•рабочий слой футеровки должен иметь возможность свободного термического рас­ ширения при надежной привязке его к металлическим конструкциям печи;

Рис. 7.5. Методическая толкательная печь с нижним обогревом: 1 — рольганг загрузки; 2 — рольганг выдачи; 3 — машина безударной выдачи