Конвертерное производство

Устройство футеровки конвертера и ее кладка

Футеровку кислородных конвертеров выполняют двухслойной из рабочего и арматурного слоев и реже — трехслойной, когда между ними имеется промежуточный слой из огнеупорной  смолодоломитовой массы. На отечественных заводах в настоящее время применяют двухслойную футеровку (см. рис. 1). Примыкающий к кожуху слой называют арматурным; он снижает тепловые потери и защищает кожух в  случае прогара рабочего слоя футеровки. Толщина арматурного слоя составляет 110—230 мм, обычно его выкладывают из хромитопериклазового или периклазового (магнезитового) кирпича в один ряд, а арматурный слой днища — в два и более рядов.

Рабочий слой толщиной 500—900 мм на отечественных заводах выполняют из безобжиговых и иногда других огнеупоров, применяя кирпичи больших размеров — блоки. На конвертерах малой вместимости кладка может выполняться в один ряд (см. рис. 1,а), а на конвертерах большой вместимости — в два ряда с перевязкой этих рядов (рис. 1,б,в) . Футеровку рабочего слоя горловины зачастую выполняют комбинированной — низ из безобжиговых, а несколько верхних рядов из периклазо-хромитового или хромито-периклазового кирпича, поскольку последние обладают несколько более высокой прочностью при высоких температурах, чем безобжиговые огнеупоры, и лучше противостоят химико-эрозионному воздействию потока отходящих газов со взвешенными в нем частицами пыли. Для рабочего слоя летки применяют специальные леточные блоки из плавленого периклаза(МПЛК-93), имеющие сквозное круглое отверстие диаметром до 180 мм и иногда периклазо-хромитовые блоки.

Футеровка кислородных конвертеров

1- отъемное днище, 2- корпус конвертера, 3 — арматурный слой футеровки, 4 — рабочий слой футеровки, 

5 — блоки из плавленого периклаза, 6 — предарматурный слой, 7 — огнеупорная масса,  8 — вставное днище

Рисунок 1 — Футеровка кислородных конвертеров

Кладка футеровки

При футеровке  конвертеров с неотъемным днищем вначале выполняют кладку арматурного и рабочего слоев днища, затем цилиндрической части и далее горловины. Перед укладкой арматурного слоя для выравнивания внутренней поверхности корпуса на него наносят тонкий слой смолодоломитовой или смолопериклазовой массы (предарматурный слой).

Футеровку днищ глуходонных конвертеров выполняют несколькими способами:

  1. два ряда хромито-периклазовых кирпичей, укладываемых на торец всухую и затем рабочий слой в один ряд из безобжиговых изделий, укладываемых на торец;
  2.  два ряда шамотного кирпича на плашку всухую или на растворе, ряд периклазового кирпича на плашку и ряд этого же кирпича на торец, на растворе или всухую и затем рабочий слой из одного-двух рядов изделий, укладываемых на торец (см. рис. 1,б);
  3. один ряд на плашку и два ряда на торец из хромито-периклазового кирпича всухую и затем рабочий слой в один ряд из изделий, укладываемых на торец. Кирпичи в каждом
    ряду выкладывают вперевязку («паркетная перевязка») параллельно расположенными рядами (рис. 2,а), либо крестообразно, с расположением рядов под прямым углом (рис. 2,6). Направление кладки кирпичей в последующем ряду смещают относительно предыдущего на 45° вокруг вертикальной оси.

Кладка параллельными рядами (а) и крестообразная (б)

1 — вышележащий слой, 2 — нижележащий слой кладки

Рисунок 2 — Кладка параллельными рядами (а) и крестообразная (б)

Кладку арматурного слоя цилиндрической части и горловины выполняют из хромито-периклазового или периклазового кирпича в один  ряд в перевязку, так чтобы не совпадали вертикальные швы, обычно — всухую и реже — на растворе. Кладку арматурного слоя обычно ведут с опережением кладки рабочего слоя на два-три ряда.

Рабочий слой цилиндрической части выполняют из большемерных кирпичей (блоков)чаще всего в два ряда с перевязкой рядов.  Последнее достигается укладкой в этих рядах блоков различной длины (рисунок 3). Рабочий слой горловины выкладывают в один ряд либоиз безобжиговых огнеупоров, либо комбинированным — нижние ряды из безобжиговых блоков, а верхние — из периклазо-хромитового кирпича. Кладку рабочего слоя цилиндрической части и Горловины ведут, укладывая блоки кольцами и иногда по спирали.

Кладка рабочего слоя футеровки конвертера из огнеупоров различной длиныРисунок 3 — Кладка рабочегослоя футеровки конвертера из огнеупоров различной  длины

При кладке арматурного слоя насухо зазоры между кирпичами засыпают периклазовым порошком или порошком на основе MgО и Сг2O3 с крупностью зерен < 1 мм. В кладке арматурного слоя и рабочего, если его выполняют из обожженных кирпичей на основе MgО и Сг2O3, делают температурные швы, устанавливая прокладки из толи или картона толщиной 1 —1,5 мм (в цилиндрической части конвертера их укладывают через пять рядов кирпича по высоте и через 5—10 кирпичей в каждом ряду; в днище несколько чаще). Рабочий слой из безобжиговых огнеупоров выкладывают без температурных швов с плотной подгонкой блоков. Зазоры в отдельных местах между рабочим и арматурным слоями заполняют смолодоломитовой или смолопериклазовой массой.

Отъемные днища футеруют отдельно от конвертера. У вставных днищ арматурный слой  выполняют из двух рядов хромито-периклазового кирпича, рабочий слой — в один ряд из безобжиговых огнеупоров или хромито-периклаза (см. рис. 1,в); кладку ведут так же, как и кладку неотъемных днищ. Чтобы избежать обрушения крайних рядов кладки, их обвязывают снаружи проволокой.

У приставных днищ арматурный слой делают из трех—пяти рядов хромито-периклазового или периклазового кирпича с их укладкой на ребро или плашку, на плашку обычно выкладывают нижние ряды. Рабочий слой выполняют в один ряд из блоков, укладываемых на торец (см. рис. 1,а). После присоединения днища к конвертеру стык заполняют смоло-периклазовой массой.

При футеровке днищ, предназначенных для  подачи газов в конвертер снизу, вначале выкладывают арматурные ряды, затем устанавливают фурменные устройства (блоки); патрубки фурменных блоков пропускают через отверстия, высверливаемые в кирпичах арматурных слоев. Затем заполняют пространство между фурменными блоками, причем вначале выкладывают зоны около фурменных блоков, а затем остальные участки.

Толщина швов между кирпичами или блоками не должна превышать 1 мм; при необходимости огнеупоры подвергают резке, такие огнеупоры запрещается ставить у фурменных блоков.

При футеровке летки ее кожух изнутри обкладывают слоем асбеста, затем кладут арматурный слой в один-два ряда из хромито-периклазового или периклазового кирпича. Леточные
блоки из плавленого периклаза устанавливают, насаживая на металлическую трубу, прикрепляемую к фланцу летки. Пространство между блоками и арматурным слоем набивают смолопериклазовой массой или массой из периклазового порошка, затворенного 25%-ным водным раствором сернокислого магния.
Зазор между леточными блоками и рабочим  слоем футеровки конвертера заполняют смолопериклазовой или смолодоломитовой массой.