3.Футеровка вращающихся печей , виды огнеупоров. Факторы определяющие стойкость футеровки. Роль обмазки в зоне спекания.

Футеровка вращающихся печей

По футеровке вращ. печь мокрого способа целесообразно разделить на 5 участков, каждый из которых требует свой огнеупор. В тех случаях когда используется гирляндная цепная завеса и температура материала на выходе из цепей ~ 90ºС, то второй участок отсутствует. На 1ом участке целесообразно в качестве футеровки использовать высокопрочный бетон на основе п/ц, кот. Армируется при помощи Ме спиралей, кот привариваются к корпусу. Для увеличения износостойкости бетона от воздействия цепей в качестве наполнителя используют гранитный щебень и Ме стружку. На втором участке в качестве наполнителя также можно использовать гранит, цементную крошку и Ме стружку. В качестве связки используют жидкое стекло, а лучше всего глиноземистый цемент. Для того, чтобы ускорить процесс твердения бетона, его рекомендуется насыпать сверху негашеной извести, кот. выполняет 2 функции: 1) известь отсасывает воду следов. увеличивается жесткость бетона и его прочность, и плотность; 2) при гашении извести выделяется большое количество тепла, кот. разогревает бетон и следов. ускоряется его твердение.

На 2ом участке для предохранения кирпича от воздействия цепей рекомендуется футеровку покрывать жаропрочными плитами. На 3ем участке используется огнеупорный кирпич из шамота, кот. в основном состоит из SiO2 и Al2O3. Этот кирпич обладает высокой огнеупорностью, прочностью и укладывается насухо или на жидкие цементоводные суспензии, кот. служат только для выравнивания поверхности кирпича.

Шамотный огнеупор можно укладывать до t = 1000-1100ºС, т.к. материал в основном состоит из CaO, кот. в смеси с SiO2 и Al2O3 огнеупора дает расплав при t = 1163ºС. И если увеличить температуру выше, то получившийся расплав перейдет в клинкер и буквально за несколько часов можно полностью растворить шамотный огнеупор; в зоне спекания, где образуется клинкерный расплав, устанавливается основной огнеупор, содержащий в основном (MgO) периклаз, т.к. клинкер является тоже основным, модуль основности ~ 2, то естественно он не будет вступать в реакцию с основным огнеупором и следовательно разрушать его. Поэтому чем > MgO в огнеупоре, тем он более стоек по отношению к клинкеру.

Пути повышения стойкости футеровки.

Стойкость футеровки зависит от вида огнеупора, качества кладки, свойств сырья и режима обжига. Стойкость футеровки обычно определяется по времени службы футеровки в зоне спекания.

Два способа укладки: с поворотом и без поворота печи.

С поворотом печи сначала укладывается чуть больше половины, затем закрепляется один конец кирпича и печь поворачивается на 60º.

Чтобы предотвратить выпадение кирпича, между ними забивают по 1-2 пластины, чтобы расширить всю футеровку.

(В перевязку)

Ме пластины выполняют 2 фун-ции: 1) они частично плавятся и образуют связку; 2) они являются термокомпенсаторами, потому что при нагреве кирпич расширяется, пластины расплавляются следовательно компенсация расширения.

Св-ва сырья: 1) важнейшим показателем является содержание Al2O3 высокая стойкость футеровок обеспечивается за счет создания обмазки на поверхности кирпича Al2O3 обеспечивает получение вязкой жидкой фазы, кот. легко прилипает к футеровки (Al2O3 = 3,6 - 3,9%)

2) Fe2O3 = 2.9 – 2.6 %

3) SiO2 – в виде кварца (песка)

Если SiO2 в глине, то это не опасно, т. к. при t ~ 500ºС происходит разложение глины с образованием аморфных оксидов и аморфный SiO2, легко вступает в реакцию. Если же имеется кварц (крупнокристаллический) тогда SiO2 плохо вступает в реакцию, поэтому требуется повышенная t обжига и снижается стойкость футеровки.

4) КН~0,91 (и выше плохо и ниже плохо). При увеличении КН спекание сырья затрудняется и требуется более высокая t. При понижении КН образуется легкоспекаемая сырьевая смесь, поэтому уменьшается длина зоны спекания и возникает избыточная жидкая фаза, что требует более стабильного режима обжига. Перегрев приводит к тому, что расплавляется обмазка, а небольшое снижение t может привести к выпуску брака. Поэтому в этих условиях часто возникает колебание t футеровки, что приводит к сколу кирпича и его разрушению.

5) n~2,3 – характеризует количество жидкой фазы. Чем выше n, тем больше расплава.

6) Примеси Na2O, K2O=1%, MgO=2,5% Повышение стойкости футеровки.

Решающее значение – стойкость футеровки зависит от режима обжига.

Задача машиниста – обеспечить относительно удлиненный факел, кот. бы предотвращал перегрев корпуса печи.