Футеровка вагранок

Футеровка вагранок

В заводских условиях для плавки чугуна используют вагранки. В отличие от домны, в печах шахтного типа не происходит химического воздействия, способствующего изменению свойств чугуна. Необходимость использования футеровки вагранок определяется тем, что они состоят из двух слоев: теплоизоляционного и рабочего. Первый слой выполнен из шамотного кирпича. Основой рабочего слоя служат углеродистые блоки и лишь иногда высокоглиноземистый кирпич. Дымовая труба, как правило, футеруется в половины кирпича. Огнеупорная подина оборудуется внизу вагранки, что защищает ее от негативного металлического воздействия. Традиционная форма вагранки – цилиндр. Он имеет некоторый недостаток – происходит периферийное движение газов (вдоль стенок), и зона, которая располагается выше коксовой колоши, подвергается износу.

Что такое футеровка вагранок?

Для повышения надежности, экономичности и увеличения срока службы плавильных агрегатов, по всей высоте внутри кожуха вагранки рекомендуется футеровать. Материалы проведения для футеровки обладают защитными характеристиками. Выбирая огнеупор для футеровки, необходимо учитывать отличительные черты механических и других условий функционирования отдельных составляющих вагранки. Сюда относятся глина и горные породы. Их классическая классификация выглядит так:

  • А – основа в качестве кремнезема;
  • В – основа состава футеровки – шамотная глина тугоплавкого образца;
  • С – основной состав, собранный из нескольких элементов.

Материалы второй группы являются самыми популярными. Их определяют изделия из шамота – сухие смеси, из которых приготовляют растворы, а также панели и кирпичи.

В основе их изготовления лежит шамотный порошок. Для его получения шамотная глина подвергается обжигу при температуре до 1550 градусов. Помимо шамотного порошка добавляется порошок горных пород (кварц или песчаник). Популярность шамотного кирпича при производстве футеровки определяется его низкой стоимостью. Однако демократичная цена не должна влиять на качество кирпича, так как он выполняет главную защитную функцию.

Вторым по популярности футеровочным материалом является каолиновая вата. Тугоплавкая глина, глиноземистый цемент и кварц – ее сырье. Вата имеет техническое название – муллитокремнеземистая. Высокий показатель ее теплоустойчивости определяется тем, что вата преобразовывается в волокна посредством электропечи или методом раздува. Это белый изоляционный материал, используемый для внешней изоляции и набивки. Свойства ваты:

  • вибростойкость и звукоизоляция;
  • пластичность и термохимическая стойкость;
  • несмачиваемость жидкими металлами;
  • не подвержена воздействию кислых и щелочных сред.

А также легко противостоит водяному пару, влаге и воде. Вид ваты, применяемый в печах – листовой, плитный, рулонный.

Также в качестве материалов при изготовлении футеровки служат: муллитовые маты, керамический красный кирпич, вермикулиты и алюмосиликатные клеевые составы с огнеупорным свойством.

В зависимости от способа производства, футеровка вагранок имеет несколько типов.

Кислая футеровка

Части вагранки эксплуатируются в разных условиях. Со шлаком и жидким металлом остается ее горн. Самые тяжелые условия и максимальные температуры «достаются» плавильному поясу. Ударные и истирающие нагрузки претерпевает шахта вагранки. Несмотря на реальное разнообразие условий, вагранка выполняется из полукислого или шамотного кирпича, а порой из ваграночных огнеупоров. При выборе огнеупоров необходимо учитывать различия в условиях работы разных частей вагранки. Здесь главное правило в том, чтобы производить кладку с минимальным количеством швов наименьшей толщины.

Кислая футеровка внутреннего защитного слоя из кремнезистых материалов используется при условии, что технологический процесс плавления сопровождается прогревом до температуры +1650°C и даже немного выше – до 1710 °С (с. 297 Справочника химика). Применяется значительно чаще аналогов, ввиду наиболее дешевого огнеупорного сырья, обладающего высокой надежностью.

В вагранках с кислотной футеровкой выплавляют специальный чугун с содержанием серы ниже 0,05%.

Основная футеровка

Более целесообразной считается футеровка с применением основных огнеупоров. Она часто сочетается с подогревом дутья. Обычно удаляется до 97% серы. Дабы сэкономить дорогие огнеупоры, футеруется не вся шахта, а лишь ее некоторые части - плавильный пояс, фурм и горн. Магнезитовые и хромомагнезитовые кирпичи – основа такой футеровки. Применяется и магнезитовый порошок или его молотый бой. Стекло в жидком виде и горячая смола служат связующим материалом.

Основная футеровка может быть использована в целях экономии материалов для внутренней кладки отдельных частей, например – горна, плавильного пояса и фурмы.

Футеровка копильников

Образуемые от сжигания технологического топлива газы, жидкий металл и жидкий шлак поступают в копильник, кожух которого соединен с вагранкой переходной леткой.

Устройство позволяет выравнивать химический состав чугуна. Диаметр цилиндрической части летки рассчитывают с учетом объема накапливаемого чугуна и диаметра вагранки.

Это химическая стойкость, высокая огнеупорность и малая теплопроводность. Чтобы добиться перечисленных параметров, футеровка производится из нескольких слоев огнестойких материалов. Первым слоем служат материалы теплоизоляции (листовой асбест, легкий шамот, диатомовый кирпич). А внутренний слой состоит из шамотного кирпича А или Б класса. Материалом служит и ваграночный кирпич.

Эффективно применение новых футерованных корпусов, снабженных продольной вертикальной огнеупорной перегородкой, разделяющей копильник на две камеры для накопления основного и жидкого металла. Таким образом сокращается расход энергии, снижается трудоемкость.

При максимально тяжелых условиях эксплуатируется переходная летка, нижняя часть которой футеруется магнезитовыми или хромомагнезитовыми кирпичами с высокоогнеупорными свойствами. Небольшой слой горелой формовочной смеси, в которую добавляется свежий песок, при этом служит верхним слоем для кирпичей.

Оставить заявку на проведение работ