Футеровка металлургических печей

09.10.2023

Так как кожух металлургической печи выполнен из металла, он не может противостоять высоким температурам при контакте с агрессивными элементами расплавов. Это приводит к реакции, в результате которой в сплаве образуются нежелательные оксиды. Металлический корпус требует теплоизоляции, так как не может длительное время удерживать необходимый уровень температуры. Чтобы решить эти проблемы, необходимо сделать футеровку внутренней поверхности.

Содержание

  1. Назначение
  2. Особенности футеровки различных участков печи
  3. Используемые огнеупоры в зависимости от вида печи
  4. Нюансы футеровки металлургических печей
  5. Лом футеровки

Назначение

Для облицовки кожуха промышленных печей из металла применяют специальные огнеупорные материалы с хорошей химической стойкостью и теплоизоляцией. Футеровка необходима для того, чтобы:

  • защитить агрегат от воздействия высокой температуры, обеспечить механическую и химическую стойкость, продлить срок эксплуатации;
  • повысить огнестойкость основания печи;
  • обеспечить необходимую температуру внутри плавильной камеры до прохождения всех этапов плавки до нужного состава.

Особенности футеровки различных участков печи

В зависимости от участка камеры происходят различные температурные, механические, химические процессы, в некоторых случаях они проходят комбинированно, поэтому необходимо правильно подбирать огнеупорные материалы.

При укладке футеровочных материалов необходимо учитывать воздействие расплавленного металла, шлаков, резкое охлаждение. Причем на каждом внутреннем участке это происходит по-разному:

  1. Несмотря на постоянный контакт подины с расплавленным материалом, при загрузке металлолома и выпуске сплава происходит резкий перепад температуры. Повредить огнеупорный слой может загружаемая шихта при ударе о дно. Также стоит проблема вымывания материала при горении дуги в электродуговой печи, если металл расположен тонким слоем.
  2. Иногда температура расплава превышает огнеупорность футеровочных материалов, а открывающийся свод пропускает холодный воздух, что приводит к перепаду температуры. Поэтому огнеупорные материалы для стен должны быть устойчивы к высокой температуре, перепаду. Кроме этого, футеровочный слой должен обладать способностью хорошего отведения тепла и минимального изменения размеров при нагревании.
  3. Наиболее быстро изнашиваемым является свод, центр которого нередко плавится из-за превышения температуры огнеупорности. Когда печь открывают, происходит быстрое остывание, вызывающее термическое напряжение футеровочного слоя, что приводит к образованию сколов, трещин.

При укладке футеровки обязательно учитывать высокую огнеупорность, термическую и химическую стойкость, тепловое и электрическое сопротивление применяемых материалов. Чаще всего в качестве футеровочного материала применяют огнеупорные шамотные кирпичи.

Используемые огнеупоры в зависимости от вида печи

Не плавящиеся материалы и выдерживающие высокую температуру называют огнеупорами. Несмотря на хорошие теплоизоляционные характеристики огнеупоров, требуется дополнительная защита листами асбеста, каолиновыми плитами, которые способны обеспечить зазор, чтобы компенсировать линейное расширение от высокой температуры.

При выборе футеровочных материалов обращают внимание на их огнеупорность, термическую стойкость, температуру размягчения от нагрузки. Учитывается также механическая прочность в холодном виде, изменение размера и объема при нагревании, не выходящего за пределы. Огнеупорные материалы не должны взаимодействовать со шлаком с любой кислотностью. Учитывается не одно из свойств, а комплексная работа футеровочного слоя. Если температура деформации превышена, внутреннее пространство изменит размеры, что приведет к остановке и ремонту.

  Футеровка металлургической печи

Нюансы футеровки металлургиечских печей

Иногда металлические печи футеруют несколькими слоями. Если предыдущий слой был подготовлен неправильно, то это приведет к растрескиванию и остановке работы. Поэтому требуется тщательная подготовка, соответствующая техническим условиям:

  • очистка от пыли, грязи;
  • сушка при заданной температуре;
  • зачистка;
  • выдержка.

В некоторых случаях нужно, чтобы промежуточный слой не высыхал, поэтому его укрывают мешковиной.

Во избежание растрескивания футеровочной кладки необходимо соблюдать зазор между кирпичами, так как от воздействия температуры прогрев и расширение бывают неравномерными, что приводит к деформациям и напряжению в футеровочном слое. В этом случае происходит разрушение кирпичей и выпадение кусков кладки.

Набивные трамбовочные массы применяют для заполнения зазоров между футеровкой и кожухом печи. Их также используют для холодильников и набивания подин. В некоторых случаях необходимо использование набивных масс для формирования монолитного внутреннего огнеупорного слоя определенной толщины как замену защитной кирпичной кладке. В состав трамбовочного материала входит минеральный порошок и химическое или органическое связующее. Для уплотнения применяют трамбовки ручного и пневматического типа.

Применение этого материала требует обеспечения максимального уплотнения, так как в противном случае футеровка долго не прослужит и потребуется ремонт. Для контроля набивки применяют стальной стержень, который вводят на глубину 5 мм. При достаточной плотности утрамбовки необходимо сильное нажатие.

Лом футеровки

При периодическом капитальном ремонте металлургического оборудования внутреннюю футеровку отбивают и меняют на новую. Отслужившие свой срок огнеупорные материалы перебирают, очищают. После разбора часть применяют повторно, остальная идет на заводы по производству огнеупорных или графитовых материалов как сырье, из которого будут заново произведены огнеупорные материалы.

Все статьи