2.5. Заправочные массы: требования, свойства, состав, приготовление

В качестве огнеупорных заправочных материалов, используемых при выполнении работ по уходу за чугунными и шлаковыми летками и желобами для чугуна и шлака применяют леточные, футлярные и желобные массы, а также заправочный песок.

Леточная масса применяется для забивки чугунной летки. Она должна быть химически нейтральной к шлаку, не давать усадку, создающую трещины и нарушающую монолитность, иметь высокую износостойкость при высокой температуре, противостоять абразивному и разъедающему действию шлака и газового потока с твердыми частицами. Масса должна быстро высыхать в ка­нале чугунной летки, что очень важно при повышенном числе выпусков, обла­дать необходимой пластичностью, обеспечивающей заполнение канала и ее распределение по внутренней поверхности передней стенки горна в зоне чу­гунной летки.

Футлярная масса применяется для изготовления футляра чугунной лет­ки. Она должна иметь высокую механическую прочность после сушки и об­жига для сопротивления струям чугуна и шлака, а также защиты футляра и коренного желоба в стыке его с рамой чугунной летки от удара пушки при ее установке для забивки чугунной летки. Масса должна давать минимальную усадку при сушке (не более 1%), обладать требуемой огнеупорностью и быть химически нейтральной к шлаку.

Желобная масса применяется для набивки чугунных и шлаковых жело­бов, заправки сливных носков на чугунной и шлаковой стороне литейного двора и изготовления футляра шлакового прибора. Масса должна обладать высокой огнеупорностью, несмачиваемостью чугуном и шлаком и иметь максимально продолжительный срок службы.

Заправочный песок применяется (в ограниченных количествах) для зап­равки отсечных устройств, перевалов на чугунной и шлаковой стороне. В ка­честве исходного материала используется «белый» речной песок, в котором содержание оксидов железа (FeO и Fe₂O₃) не должно превышать 0,8%.

Примерный состав огнеупорных масс, применяемых в доменном произ­водстве на некоторых предприятиях Украины, России, в Японии и Франции, приведен в табл. 2.2 и 2.3.

Исходными материалами для приготовления заправочных масс служат каолиновая (белая) огнеупорная глина с содержанием А1₂О₃ от 32 до 40%, моло­тый шамотный кирпич, коксик, каменноугольный пек и сырая каменноугольная смола. Дозирование зависит от назначения приготовляемой массы и свойств, входящих в нее компонентов. Огнеупорная белая глина придает массе огне­упорность и пластичность. Содержание ее в желобных и леточных массах со­ставляет 20-30%, а в футлярных массах - достигает 40% от общего количества компонентов.

Шамотный порошок в составе заправочных масс используется как отощающая добавка, он уменьшает усадку и повышает огнеупорность. В леточных и футлярных массах его количество составляет около 10%. Содержание А1₂О₃ в шамотном порошке — 33-35%, а содержание Fe₂O₃ не должно превы­шать 1,5%.

Коксик (фракция 0-3 мм) - составляющая часть всех огнеупорных масс. Он способствует быстрому их высыханию, увеличивает огнеупорность и по­вышает химическую нейтральность к шлакам. В составе желобной массы со­держится 70-80% коксика, и, будучи несмачиваемым чугуном и шлаком, он способствует уменьшению потерь чугуна в виде застывшего скрапа на стен­ках чугунных желобов. Однако коксик уменьшает пластичность огнеупорных масс, что особенно нежелательно для леточной массы.

Высокотемпературный пек и сырая каменноугольная смола входят в со­став масс в количестве 8-14%, уменьшая их смачиваемость. При высоких тем­пературах пек и смола расплавляются, выполняя роль связующего вещества, а при прокаливании они частично выгорают, повышая пористость затвердев­шей массы.

Содержание влаги в леточных массах для придания большей пластично­сти при их приготовлении достигает 15-20%. В футлярных массах содержа­ние влаги не превышает 10% («вяленая масса»).

Изготовление заправочных масс осуществляется в специальном отделе­нии (глиномялке). Оборудование этого отделения - дробилки, транспортеры и глиномяльные устройства (бегуны).

В настоящее время широкое распространение получили безводные зап­равочные массы. Достоинство этих масс состоит, прежде всего, в увеличе­нии их срока службы, уменьшении расхода (особенно леточных масс) и сокра­щении времени на сушку. Недостаток технологии изготовления безводных масс заключается в резком ухудшении условий труда в глиномяльных отделениях, так как применяемые связующие вещества - каменноугольный пек и смола при температурах приготовления 70-80 °С интенсивно выделяют опасные для здоровья рабочих канцерогенные вещества. Поэтому при производстве без­водных заправочных масс требуется строгое соблюдение условий охраны тру­да - оборудование вытяжных устройств приточной вентиляции, применение индивидуальных защитных средств и использование специального питания и режима труда.