Огнеупорное производство

Строительные материалы и металлы

При сооружении печей, помимо специальных строительных материа­лов — огнеупорных и теплоизоляционных, — широко применяются и обычные: строительный кирпич, бутовый камень, бетон, песок, гра­вий, щебень, растворы.

Строительный кирпич (красный) изготавливается из легкоплав­ких глин, огнеупорность которых ниже 1350° С, и используется в тех местах кладки, где температура не превышает 800° С. Средний ко­эффициент теплопроводности этого кирпича около 0,8 Вт/(м•К). Об­ласти применения строительного кирпича — наружные слои кладки стен, боровов, стволов дымовых труб, фундаментов печей и др. Раз­меры строительного кирпича такие же, как у огнеупорного нормаль­ного кирпича.

Бутовым камнем называются крупные неправильной формы кус­ки горных пород — песчаника, известняка или гранита. В печестроении находят применение песчаниковые бутовые или гранитные кам­ни, выдерживающие более высокие температуры (до 200°С), чем известняковые камни. Из бутового камня кладут фундаменты печей,
подпорные стены и др.

Строительные бетоны — воздушно-твердеющая водная смесь це­мента и наполнителя. Наполнителями являются песок, щебень и гра­вий. Щебень — дробленые отходы строительного кирпича или естест­венных камней; гравий — продукт разрушения горных пород. Щебень и гравий служат крупнозернистым, песок — мелкозернистым наполнителями в бетонах. Из цементов для изготовления строительных бетонов в печестроении наиболее широко используют портландце­мент и быстротвердеющий глиноземистый цемент.

Строительные растворы, в которых в качестве вяжущего компонента используются известь и цемент, а наполнителем является пе­сок, служат для Заполнения швов в кладках из строительного кир­пича и бутового камня. Добавление глины в растворы увеличивает их плотность.

В конструкции металлургических печей используются как обыч­ные стали и чугуны, так и специальные жаропрочные и окалиностой­кие стали, сплавы и чугуны.

Обычные стали и чугуны могут удовлетворительно служить при температурах, не превышающих 400° С. При более высоких темпера­турах снижается их механическая прочность, а в чугунах начинают­ся процессы распада карбидов, ускоряются процессы окисления металла. Поэтому они применяются только для тех элементов конструкции, рабочая температура которых ниже предельной для этих металлов. Это каркасы печей, кожуха, рабочие площадки, рамы окон, корпуса заслонок, глиссажные трубы и др. При этом широко используется стальной лист, сортовой прокат, стальное и чугунное литье.

Элементы печей с рабочей температурой, превышающей 400° С, выполняются из окалиностойких и жаропрочных сталей и сплавов. Окалиностойкие (жаропрочные) стали и сплавы применяют при изго­товлении ненагруженных конструкций, работающих при температуре выше 400°С (металлические рекуператоры, муфели термических печей
и другие элементы).

Окалиностойкими называются стали и сплавы, стойкие к газо­вой коррозии поверхности при высоких температурах. Метод повы­шения коррозионной стойкости — легирование стали легкоокисляющимися металлами, такими как хром, кремний, алюминий и др. Плен­ка окислов этих металлов на поверхности стали надежно защищает ее от коррозии. Наилучшие результаты получаются при легирова­нии одновременно несколькими элементами.

Сплавы с повышенным содержанием никеля (более 15%) не стойки к воздействию сернистых соединений, поэтому в случае при­сутствия SO2 в дымовых газах применять такие сплавы не рекомен­дуется. Увеличение хрома и алюминия повышает стойкость стали к SO2. К окалиностойким сталям относятся стали марок Х25Т (ЭИ439),
Х28 (ЭЖ27, ЭИ349), Х23Н13(ЭИ319) и др., работающие до темпе­ратуры 900—1100° С.

«Жаропрочными» называются стали, обладающие механической прочностью в условиях высоких рабочих температур и при этом стойкие к химической коррозии. Это стали с большим содержанием хрома и никеля, легированные еще молибденом и ванадием. Приме­няют их для изготовления механически нагруженных деталей печей, работающих при высоких температурах (рамы, поддоны, опоры подовых труб и т. п.). К ним относятся стали марок Х14Г14НЗТ (ЭИ711), Х18Н10Т (1Х18Н10Т ЭЯ1Т) и др., работающие до темпе­ратуры 800° С, и 3Х13Н7С2 и подобные ей, способные работать до 1000°С.

Жаростойкие кремнистые чугуны, содержащие до 6% Si (силал), применяют для изготовления игольчатых рекуператоров. Жа­ростойкий чугун марки ХЧС-5,5, содержащий менее 5,5% Si, приме­няют при температуре до 850° С. Для работы при температурах до 1000° С используют чугун марки ЖЧСШ-5,5-0,1, содержащий свыше
5,5% Si и модифицированный магнием.

Все рубрики