Огнеупорным материалом

При высоких температурах футеровка печи взаимодействует с флюсами и шлаками. Если в печи, выложенной основным огнеупорным материалом, применять кислые флюсы, то взаимодействие шлака и футеровки приведет к ее разрушению, То же произойдет, если в печи, выложенной огнеупорными материалами из кислых оксидов, применить основные шлаки. Поэтому в печах с кислой футеровкой используют кислые шлаки, а в печах с основной — основные.

Основы технологии плавки. В процессе плавки титана происходит взаимодействие металла с газами (водородом, кислородом, азотом и углеродом) и с огнеупорными материалами плавильного тигля и литейной формы. Он обладает наиболее высоким средством к кислороду, чем остальные жаропрочные и тугоплавкие металлы.

Взаимодействие титановых расплавов с огнеупорными материалами. Для выплавки тугоплавких металлов

Огнеупорными материалами, выдерживающими высокие температуры (до 1300 °С), являются шамотобетон, шамотный кирпич и др. Изоляционный слой при высоких рабочих температурах (до 900 °С) выполняют из диатомовых (или асбодиатомовых) плит и кирпичей, а при относительно низких рабочих температурах (до 400 — 600 °С) — из перлита, совелита, асбовермикулита, асбозурита, асбеста и др. В котлах с газоплотными мембранными Панелями при максимальной температуре за экранами до 400 °С широко используют плиты из изоляционных материалов, которыми покрывают также трубопроводы, например известно-кремнеземистые.

Доменная печь (рис. 3.27), предназначенная для выплавки чугуна из железных руд, представляет собой высокую (до 35 м) шахту 2 круглого сечения, внутренняя часть которой выложена огнеупорными материалами. В шахту сверху непрерывно загружается шихта, состоящая из кокса и агломерата (продукт спекания измельченной железной руды и флюсов), здесь же отводится доменный газ. Теплота, выделяемая в результате горения кокса, расходуется на расплавление материалов шихты и образование чугуна и шлака, которые выпускаются периодически, каждые 2 — 2,5 ч, через специальные чугунные летки 6, расположенные в нижней части печи — горне 7.

Огнеупорными материалами, выдерживающими высокие температуры (до 1300 °С), являются шамотобетон, шамотный кирпич и др. Изоляционный слой при высоких рабочих температурах (до 900 °С) выполняют из диатомовых (или асбодиатомовых) плит и кирпичей, а при относительно низких рабочих температурах (до 400 — 600 °С) — из перлита, совелита, асбовермикулита, асбозурита, асбеста и др. В котлах с газоплотными мембранными панелями при максимальной температуре за экранами до 400 °С широко используют плиты из изоляционных материалов, которыми покрывают также трубопроводы, например известко-кремне-земистые.

К концу 70-х годов емкость мартеновских печей доходила до 10— 15 т. Плавку вели на кислом поду; шихта состояла из 30% серого чугуна и примерно 70% железного и стального лома. Такой мартеновский процесс получил название скрап-процесса. Главный недостаток мартеновских печей, выложенных кислыми огнеупорными материалами, так же как и бессемеровских конвертеров, состоял в невозможности удалять из выплавляемого металла вредные примеси серы и фосфора. В 1879—1880 гг на французских заводах Крёзо и Тернуар были пущены мартеновские печи с основным подом. Год спустя такую печь начали эксплуатировать на Александровском заводе в Петербурге.

Для повышения стойкости металлических форм и предупреждения отбела чугунного литья рабочие поверхности форм периодически покрываются теплоизоляционными огнеупорными материалами и красками. Отдельные покрытия, содержащие, например, алюминий, ферросилиций, графит, могут являться также поверхностными модификаторами.

Котел, как и в предыдущих двух схемах, выполняется с двумя или тремя газоходами (рис. 5.28). Стены первого газохода (топки) выполняются газоплотными и охлаждаемыми испарительными, а на котлах большой паропроизводительности и перегревательными поверхностями нагрева. Нижняя часть в районе кипящего слоя футерована огнеупорными материалами. Температура в плотной части кипящего слоя 850°С, скорость ожижения около 5,0 м/с. В верхней части могут быть помещены ширмовые поверхности нагрева. Во второй конвективной шахте располагаются конвективные поверхности. Воздухоподогреватель может располагаться в опускном или вынесен в отдельный газоход. Между фильтром тонкой очистки и дымососом иногда ставится

Циклоны, установленные на выходе из топки, а также пневмо-затворы, расположенные под ними, облицованы эрозионно ' стойкими огнеупорными материалами. Ожижение золы в затворе и в аналогичном устройстве слива из слоя крупных частиц осуществляется сжатым воздухом (р ** 40 кПа) от специальной воздуходувки. Сливаемый материал слоя охлаждается в теплообменнике. В ряде установок предусмотрено его дробление и последующий возврат в топку котла.

К нижней части топочные экраны по фронту котла сужены. Продолжением одной из боковых стен является наклонная воздухораспределительная решетка площадью 21,4 м2 и воздушный короб. На решетке образуется стационарный кипящий слой. Экраны в районе кипящего слоя защищены огнеупорными материалами. Слой ожижа-ется со скоростью 4,5 м/с и имеет высоту 1,6 м при температуре 850°С. Воздух для горения.нагревается в воздухоподогревателе до температуры 175°С, затем 60% его подается под воздухораспределительную решетку (первичный), а 40% - в надсолевой объем в виде вторичного и третичного. Коэффициент избытка воздуха на выходе из топки 1,2.

При высоких температурах футеровка печи взаимодействует с флюсами и шлаками. Если в печи, выложенной основным огнеупорным материалом, применять кислые флюсы, то взаимодействие шлака и футеровки приведет к ее разрушению, То же произойдет, если в печи, выложенной огнеупорными материалами из кислых оксидов, применить основные шлаки. Поэтому в печах с кислой футеровкой используют кислые шлаки, а в печах с основной — основные.

Устройства, в которых нагревают металл перед обработкой давлением, можно подразделить на нагревательные печи и электронагревательные устройства. В печах теплота к заготовке передается главным образом конвекцией и излучением из окружающего пространства нагревательной камеры, выложенной огнеупорным материалом. Теплоту получают в основном сжиганием газообразного, реже жидкого, топлива (мазута).

Цирконий и его оксиды с кислородом образуют тугоплавкие соединения. Циркониевые пески (Zr02) являются наиболее чистым (в отношении примесей) огнеупорным материалом, применяемым

для изготовления керамических форм и футеровки тигелей, чем хромомагнезитовые огнеупорные пески. Такие пески используют при выплавке жаропрочных сталей. Они имеют 1пл = 2650°С; <разм = 2000°С; плотность - 5,6 г/см . В России цирконовый минерал имеет высокую стоимость и он является дефицитным огнеупорным материалом.

Для изготовления оболочковых форм по точному литью цирко-новые пески являются очень качественным огнеупорным материалом. Они обладают рядом преимуществ по сравнению с кварцевым песком. Рассмотрим их.

Формовку в холодном состоянии используют в единичном, мелкосерийном и массовом производстве. Оболочковую форму помещают в контейнер (опоку), засыпают огнеупорным материалом, уплотняют его вибрацией и затем прокаливают.

Данная технология изготовления керамических стержней обладает следующими недостатками. Стержни оказываются либо рыхлыми, либо деформированными в процессе литья, что нарушает требуемую геометрию лопаток. Она приемлема только для литья полых лопаток простой конфигурации (см. рис. 113, б). Получать полые лопатки с минимальными отверстиями 0 = 0,5—1,0 мм и глубокими пазами с длиной пера 100 - 120 мм практически невозможно. При изготовлении стержней соотношения между диаметром и длиной отверстия, а также глубина пазов и других полостей должны быть такими, чтобы обеспечить получение качественной керамической формы. При нанесении слоя оболочки глубокие и узкие части моделей с трудом заполняются суспензией и полученный слой практически невозможно обсыпать огнеупорным материалом. Суспензия, скопившаяся в отверстиях и пазах, отверждается очень долго из-за трудности удаления продуктов испарения.

Достигается это покрытием ошипованных труб огнеупорным материалом. Из таких экранов делают стены топки в пределах активной зоны горения. Для создания повышенных температур в ряде топок зону горения выделяют в виде отдельной камеры. Нижнюю часть топки располагают под небольшим углом (15°) к горизонту.

В случае применения молотковых мельниц и простейшей системы приготовления пыли в топочной камере устанавливают так называемые амбразуры 2 (рис. 3-29), представляющие собой отверстия в стене, обмурованные огнеупорным материалом.

Достигается это покрытием ошипованных труб огнеупорным материалом. Из таких экранов делают стены топки в пределах активной зоны горения. Для создания повышенных температур в ряде топок зону горения выделяют в виде отдельной камеры. Нижнюю часть топки располагают под небольшим углом (15°) к горизонту.

Постановка вопроса о футеровке реакторов синтеза мономеров огнеупорным материалом возникла в связи с тем, что действующие реакторы из нержавеющей стали часто выходят из строя по причине прогара металла в рабочей зоне. Из числа огнеупорных материалов наибольшей коррозионной стойкостью и жаропрочностью обладает высокоглиноземистый огнеупор. Однако, если огнеупоры после испытания, в условиях синтеза мономеров подвергаются действию влажного воздуха, то механические свойства огнеупорных материалов и связующих цементов резко снижаются: после пребывания на воздухе в течение 10 дней они разрушаются.