Футеровка ДСП (дуговой сталеплавильной печи)

Футеровка ДСП (дуговой сталеплавильной печи)

Футеровка дуговой сталеплавильной печи представляет собой оболочку, выполненную из огнеупорных изделий и материалов, которая обустраивается внутри плавильного агрегата. Такая конструкция устойчива к воздействию даже очень высоких температур, что позволяет защитить печь от перегрева и в разы увеличить срок ее службы.

  1. Зачем нужна футеровка дуговой сталеплавильной печи
  2. Особенности условий службы разных участков футеровки
    1. Подина
    2. Стены
    3. Свод
  3. Материалы для футеровки
  4. Подготовка печи к кладке
  5. Процедура футеровки дуговой сталеплавильной печи
    1. Футеровка подины
    2. Футеровка стен
    3. Футеровка свода

Зачем нужна футеровка дуговой сталеплавильной печи?

Футеровка ДСП (дуговой сталеплавильной печи) обустраивается с целью защиты от термического, механического и химического воздействия. Прочная конструкция способна противостоять температуре, достигающей 1600 и более градусов, и исключить ее попадание на внешние стены плавильного агрегата. Помимо этого, при грамотном обустройстве футеровки, она способна снизить вероятность газопроницаемости, что повышает безопасность эксплуатации ДСП, а также уменьшить возможность утечки тепла, что в результате положительно сказывается на производительности устройства.

Особенности условий разных участков футеровки

Разные участки футеровки (стены, свод, подина) работают в разных условиях. Это важно учитывать при подборе огнеупорных материалов для каждого участка.

Подина

Назначение подины сводится к формированию емкости, способной противостоять химическому и механическому воздействию металла и шлака. Исходя из условий работы, поверхностный слой подины подвержен:

  • повреждению при загрузке шихты кусками скрапа;
  • перегреву в период плавки и вымыванию, вплоть до образования выемок;
  • окислению.

Кроме того, на ход процесса выплавки в высокотемпературной нагревательной печи влияет – какие материалы используются для футеровки.

Для сохранения высоких температур в плавильном пространстве и защиты корпуса печи от действия расплавленного металла и шлака, футеровку подины выполняют в определенной последовательности:

  • слой молотого или листового асбеста укладывают на металлическое днище;
  • выравнивают поверхность шамотным порошком;
  • делают кладку первого слоя из шамотного кирпича на который плашкой или ребром укладывают магнезитовый кирпич;
  • засыпают швы между рядами мелким магнезитовым порошком.

В промышленных металлургических печах с целью снижения объема кирпичной кладки в виде прокладок между огнеупорными и теплоизоляционными слоями размещают волокнистый материал, который при уплотнении снижает потери тепла.

Толщина прокладок рассчитывается с учетом размеров печи и количества слоев огнеупора.

Стены

Стойкость стен основной дуговой печи зависит от:

  • теплового режима плавки;
  • продолжительности рабочего процесса и времени пребывания жидкого металла в печи;
  • входящих в состав шлака компонентов и его вязкости;
  • качества используемых огнеупорных материалов.

Защитить стены от механических, химических, термических или физических повреждений, снизить тепловые потери помогает футеровка.

Чтобы стенки прогревались полностью, нужен точный расчет толщины слоя дополнительного покрытия.

Применяется несколько конструкций футеровки, например:

  1. Вместе с огнеупорной кирпичной кладкой используют трубчатые панели в виде спиралей для водоохлаждения.
  2. С внутренней стороны поверхности огнеупорной кирпичной кладки в пазах, образованных фасонными кирпичами, располагают объединенные в несколько контуров охлаждаемые трубы.

Преимущества выполнения футеровки стен дуговых сталеплавильных печей для выплавки стали такими методами:

  • снижается уровень теплопроводности;
  • повышается стойкость;
  • использование тепловоспринимающей поверхности рядов труб в совокупности с огнеупорной кладкой обеспечивает оптимальные условия, как следствие увеличивается количество литейных процессов;
  • уменьшается частота ремонтов отдельных участков.

Свод

Свод печи испытывает высокие тепловые нагрузки от дуг, резких перепадов температуры при попадании воздуха из атмосферы во время загрузки шихты. При основной футеровке свода применяют один слой кладки динасового кирпича.

Повысить стойкость свода, как неравномерно изнашивающегося элемента, позволяет применение магнезитохромитовых или высокоглиноземистых огнеупорных материалов.

Огнеупоры для сводов печей должны характеризоваться высокой огнеупорностью, термостойкостью, химической стойкостью по отношению к плавильной пыли, большим тепловым и электрическим сопротивлением.

Материалы для футеровки ДСП

Термическое воздействие при нагреве до очень высоких температур приводит к изменению структуры и свойств огнеупорных материалов, постепенному разрушению.

Несмотря на активное развитие технологий и появление новых огнеупорных материалов, среди них нельзя найти вариант, сочетающий в себе все требуемые свойства – термостойкость, прочность при высоких температурах и др. Поэтому при обустройстве футеровки для дуговой сталеплавильной печи используют разнообразные материалы с высокими огнеупорными характеристиками, обладающие различными свойствами. Материал, которым будет проводиться защитная облицовка, выбирают в зависимости от особенности конкретного объекта, требующего укрепления, условий производства.

В качестве материалов для изоляции печей используют шамот, учитывая удельный вес (плотность) продукта.

Например, это могут быть:

  • Шамотный кирпич, применяемый для выкладки теплоизолирующего слоя. Обладает огнеупорными свойствами благодаря особой технологии изготовления с добавлением порошка из заранее обожженной глины и других веществ;
  • формовочные пески – для засыпания пробелов в кладке и заправке печей;
  • шамотный порошок – для кладки и приготовления мертелей;
  • огнеупорная глина – для обустройства набивной футеровки;
  • состоящий из минеральной белой глины каолин;
  • магнезитовый кирпич – для кладки откосов и подин;
  • материалы и изделия из магнезита с добавлением бедной хромистой и железной руды
  • хромомагнезитовый кирпич – возведения сводов;
  • магнезитовые порошки – для наварки и заправки откосов, а также подин;
  • листовой хризотиловый асбест – выступает в качестве изолирующего слоя, располагаемого непосредственного около кожуха печи;
  • динасовые изделия – необходимые для кладки арок и сводов;
  • рулонные материалы, вермикулитовые плиты;
  • углеродсодержащие – для кладки стен и подины

Для сведения
В основном для изготовления футеровки используют магнезитовый порошок.
На отдельных отечественных и зарубежных заводах для футеровки электропечей применяют доломит и изделия из него.

Кроме основных материалов, при возведении футеровки сталеплавильной печи дугового типа, применяют и связующие вещества, в качестве которых выступает жидкое стекло и сухой кварцевый песок, используемые для формирования набивных масс.

Огнеупорные свойства достигаются за счет:

  • специальной обработки веществ и их смесей с включением элементов;
  • обжига, уничтожающего пластичные свойства и доводящего до спекания их частиц.

Чтобы правильно рассчитать, какой именно материал потребуется для футеровки, исходя из назначения и условий работы, нужно знать его технологические свойства, предел огнестойкости.

Футерование стандартной или индукционной, электрической печи, лучше доверить специалистам, которые имеют соответствующие знания и опыт в работе, необходимое оборудование. Ознакомиться с комплексом оказываемых услуг и оставить заявку можно прямо на сайте компании.

Подготовка печи к кладке

В соответствии с правилами промышленной безопасности и требованиями охраны труда, перед началом работ необходимо ознакомиться с содержанием технических инструкций при выплавке металлов.

В инструкции, разработанной на основе нормативных требований заводом изготовителем оборудования, определены:

  • последовательность подготовки ДСП к работе;
  • порядок выполнения технологических операций;
  • периодичность контроля процесса плавки и его метрологическое обеспечение;
  • требования к используемым шихтовым и добавочным материалам, нейтральным газам для продувки металла, давлению сжатого воздуха и средствам контроля качества металла, в соответствии с ГОСТ, ТУ, другими нормативами.

Перед загрузкой материалов и началом выплавки стали должны получить информацию о заряжаемых материалах, проверить исправность всех систем, отсутствие течи воды в водоохлаждаемых элементах.

Технологический процесс подготовки шихтовых материалов описан в технической документации.

При определении необходимой массы металлошихты на плавку важно учесть массу оставшегося в печи металла.

В случае производства стали определенной марки с регламентируемым содержанием примесей цветных металлов, в завалку подается чугун в количестве, указанном в схемах шихтовки.

Соблюдение всех требований, выполненная на основании инженерных расчетов футеровка с учетом особенностей применяемого материала и режима эксплуатации позволят добиться максимального эффекта.

Процедура футеровки дуговой сталеплавильной печи

Футеровка дуговой сталеплавильной печи включает в себя три основных элемента: подины, свода и стенок. Возведение каждого из них имеет свои особенности технологии, соблюдение которых позволяет добиться эффективного результата.

Футеровка подины

Возведение футеровки всегда начинают с подины, которая состоит из трех слоев:

  • набивного верхнего, образующего монолитную массу после спекания;
  • кирпичной кладки, служащей основной для набойки;
  • теплоизолирующего слоя. Данный слой является необязательным, но при его отсутствии толщина кладки из кирпича должна быть увеличена в несколько раз.

Строительство подины начинается с выкладки асбестовых листов на дне печного кожуха, на котором далее выкладывается нижний ряд из кирпича и стены. Средняя часть подины набивают кварцевым и другим песком, смешанным с жидким стеклом, улучшающим пластичность массы.

Футеровка стен

Стенки дуговой электропечи из кирпича имеют цилиндрическую форму, что затрудняет работу с цельным и стандартным кирпичом. Поэтому для их возведения чаще всего используют клиновидный кирпич или прямоугольный, но с последующей кварцевой набивкой швов.

Перед началом работ, стенки корпуса обкладываются асбестовыми листами с внутренней стороны, и уже впритык к ним укладываются ряды шамотных кирпичей.

Футеровка свода

Независимо от качества используемого кирпича и другого огнеупорного материала, выкладывание сводов осуществляется строго по шаблону, предусматривающему отверстия для электродов и заканчивающегося кольцевым углублением для установки каркаса с отметкой для фиксации его замка. Для возведения сводов применяют кирпич, который укладывают одним из трех способов:

  • концентрическим;
  • секторно-арочным;
  • секторным.

Для последних двух вариантов используют тесаный кирпич без необходимости установки температурных прокладок. Для концентрического способа применяют только фасонный кирпич

Оставить заявку на проведение работ