
- •Введение
- •Раздел 1. Классификация и общая характеристика металлургических печей
- •Вопросы для самопроверки к разделу 1
- •Раздел 2. Теплогенерация в металлургических печах
- •Тема 2.1. Теплогенерация
- •За счёт энергии сжигаемого топлива
- •Вопросы для самопроверки к теме 2.1
- •Тема 2.2. Теплогенерация за счёт электроэнергии
- •Вопросы для самопроверки к теме 2.2
- •Раздел 3. Элементы механики печных газов
- •Тема 3.1. Основные газовые законы
- •Вопросы для самопроверки к теме 3.1
- •Тема 3.2. Основные явления
- •В потоках жидкостей и газов
- •Вопросы для самопроверки к теме 3.2
- •Раздел 4. Основы теории подобия и моделирования
- •Вопросы для самопроверки к разделу 4
- •Раздел 5. Теплообмен в металлургических печах
- •Тема 5.1. Теплопередача конвекцией
- •Вопросы для самопроверки к теме 5.1
- •Тема 5.2. Теплопередача излучением
- •Свойства теплового излучения в зависимости от длины волны
- •Вопросы для самопроверки к теме 5.2
- •Тема 5.3. Теплопередача теплопроводностью
- •Вопросы для самопроверки к теме 5.3
- •Тема 5.4. Плавление металлов
- •Вопросы для самопроверки к теме 5.4
- •Раздел 6. Динамика нагрева и превращений в металлах при нагреве
- •Вопросы для самопроверки к разделу 6
- •Раздел 7. Устройство и принцип действия металлургических печей
- •Тема 7.1. Технологические и конструктивные
- •Характеристики металлургических печей
- •Вопросы для самопроверки к теме 7.1
- •Тема 7.2. Сушила в литейном производстве
- •Вопросы для самопроверки к теме 7.2
- •Тема 7.3. Регенерация теплоты отходящих продуктов сгорания топлива и защита окружающей среды
- •Вопросы для самопроверки к теме 7.3
- •Раздел 8. Материалы для сооружения металлургических печей
- •Огнеупорные материалы
- •Физические свойства огнеупоров
- •Рабочие свойства огнеупоров
- •Стандартные размеры нормального кирпича
- •Материалы высшей огнеупорности
- •Легкогковесные огнеупоры
- •Теплоизоляционные материалы
- •Красный строительный кирпич
- •Огнеупорные бетоны и массы
- •Вопросы для самопроверки к разделу 8
- •Библиографический список
- •Глоссарий
- •Предметный указатель
- •Оглавление
- •Теплотехника
Стандартные размеры нормального кирпича
Форма |
Большой формат, мм |
Малый формат, мм |
Прямой кирпич: шамотный, динасовый и полукислый |
250 х 123 х 65 |
230 х 113 х 65 |
Магнезитовый и хромомагнезитовый |
250 х 123 х 65 |
230 х 115 х 65 |
Клин продольный и поперечный |
250 х 123 х 65 х 55 |
230 х 113 х 65 х 55 |
Клиновый кирпич применяется при кладке арок и сводов печей.
Материалы высшей огнеупорности
Материалы с огнеупорностью выше ПК200 изготавливают из оксидов редких металлов, а также нитридов и карбидов различных элементов. Примерами могут служить диоксид тория ThO2 с температурой плавления tпл = 3000 С (однако его недостатком является низкая термостойкость); оксид бериллия ВеО; нитрид бора; карбид бора и др.
Следует учитывать, что нитриды и карбиды легко окисляются и могут использоваться только в нейтральной или восстановительной среде.
Легкогковесные огнеупоры
Эти материалы сочетают в себе огнеупорные и теплоизоляционные свойства за счет искусственно создаваемой в процессе производства высокой пористости. Применяемые способы получения:
1) Ввод выгорающих добавок в исходную массу материала, например древесных опилок, которые выгорают при обжиге кирпича.
2) Пеношамотный способ, реализуемый добавкой веществ, например канифольного мыла, создающих устойчивую пену в массе для формовки кирпича.
3) Химический способ с использованием реакции
CaCO3 + H2SO4 = CaSO4 + H2O + CO2,
обеспечивающей обильное газовыделение при изготовлении кирпича.
Из легковесных огнеупоров наибольшей известностью пользуется шамот – легковес. Он мало отличается по свойствам от обычных шамотных изделий, за исключением меньшей прочности. Применяется при сооружении печей в наружных слоях кладки, где температура еще достаточно высока, для сокращения потерь теплоты в окружающую среду.
Теплоизоляционные материалы
Обладают еще меньшей теплопроводностью, чем легковесные огнеупоры. Наиболее широко применяются следующие теплоизоляционные материалы:
а) Низкотемпературные (до 125…150 С) – органические вещества, например войлок.
б) Среднетемпературные (до 350…500 С). Типичный представитель -асбест («горный лён») 3MgO2 2SiO2 2H2O. При нагреве выше 500 С теряет кристаллизационную воду и рассыпается в порошок.
в) Высокотемпературные (до 800…1000 С) – зонолит (вермикулит) - разновидность вспученной при предварительном обжиге слюды), минеральная вата, трепел и диатомит. Последний представляет собой минерал, образовавшийся из кремнеземистых панцирей морских организмов, имеет кристаллическую структуру. В отличие от него трепел является аморфным веществом.
г) Жароупорные (до температур выше 900 С). Например, кремнеаэрогель.
Теплоизоляционные материалы выпускаются в виде кирпича, характерным признаком которого является малая плотность. Его используют для кладки наружного слоя элементов печей.