yandex.metrica
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 SO 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.