Огнеупорная кладка доменной печи.

Огнеупорная кладка печи предназначена для уменьшения тепловых потерь и предохранения кожуха печи от тепловых и других вредных воздействий. Кладка печи претерпевает многообразные воздействия.

Большой значение для службы огнеупорной кладки имеет так называемый гарнисаж – продукт взаимодействия компонентов шихты и шлака с материалом футеровки. В результате взаимодействия образуется жидкая фаза, застывающая при соприкосновении с более холодными стенами печи. При некоторой толщине гарнисажа между скоростью его нарастания и износа наступает равновесие. Наличие гарнисажа дает возможность работать при незначительной толщине футеровки.

Кладка лещади постоянно омывается жидким чугуном, испытывает большое гидростатическое давление и температурное напряжение. Температурные напряжения приводят к перерождению структуры огнеупорного материала, деформациям и трещинам, также вызывающим постоянное разрушение кладки. Для увеличения стойкости лещади кладку следует вести из большемерного кирпича со швами минимальной толщины.

Кладка нижней части горна – металлоприемника – также испытывает расширяющее действие застывающего чугуна, но в меньшей степени, так как чугун оказывает меньшее гидростатическое давление на кольцевую кладку металлоприемника.

Кладка фурменной зоны подвергается также воздействию шлака и газа, особенно при продувке через чугунную летку. Огнеупорная кладка этой зоны должна быть плотной и не допускать продува газа.

В заплечиках, расположенных в непосредственной близости от очагов горения, развиваются высокие температуры. Рудная часть шихты находится в жидком состоянии и, стекая в виде капель и струек чугуна и шлака между кусками кокса, часто попадает на огнеупорную кладку.

Стенки шахты в нижней ее части испытывают довольно сильное тепловое напряжение и химическое воздействие шлака. В верхней же части, наоборот, тепловое напряжение невелико, химическое воздействие шлака отсутствует, а абразивное воздействие материалов и газового потока более сильное.

В зависимости от характера работы кладки в различных частях печи вытекают требования, предъявляемые к огнеупорному кирпичу. Прежде всего кирпич должен обладать достаточной огнеупорностью. Кирпич не должен терять механическую прочность при нагреве и растворяться в шлаке. Важным является точность размеров кирпича, что обеспечивает получение швов минимальных размеров.

Для футеровки доменной печи используется шамотный, высокоглиноземистый и углеродистый кирпич.

При выкладке футеровки доменной печи швы между кирпичами заполняют раствором, изготовленным из мертелей, соответствующих классу кирпича. Мертель представляет собой огнеупорный порошок, состоящий из измельченного шамота и огнеупорной глины.

Для ответственных видов кладки используются так называемые пластифицированные мертели, т. е. мертели с добавкой небольших количеств пластификаторов – поверхностно-активных и клеящих веществ.

Устройство лещади, горна, заплечиков, шахты ,и колошника.

Нижняя часть лещади выкладывается из прямоугольных углеродистых или графитированных блоков. В центре блоки устанавливаются на торец , а по периферии –на плашку. Толщина швов не превышает 2,5мм. Периферийная части лещади выкладывается из горизонтально установленных углеродистых блоков трапециевидной форма, в виде кольцевой стенки с перемещенной толщиной. Толщина швов не превышает 1,2мм. Вертикальные швы в смежных по высоте рядах блоков располагаются вразбежку. Футеровка ведется на углеродистой пасте, подогреваемой для уменьшения вязкости до 30 -50 С. Центральная части лещади из высокоглиноземистого кирпича с содержанием Al2О3 не менее 62% , тщательно рассортированного по длине и ширине для каждого ряда.

Горн от лещади до уровня шлаковых леток выкладывается из углеродистых блоков трапециевидной формы или маломерного углеродистого кирпича, а от уровня шлаковых леток до заплечиков –шамотным кирпичом, тщательно подобранным по толщине и длине. Углеродистые блоки шамотный кирпич укладываются горизонтально с соблюдением тех же требований, что и при укладке периферийной части лещади.