13 Служба огнеупоров верхнего строения печи

Условия службы огнеупоров верхнего строения печи связаны с агрессивным воздействием летучих и пылевидных компонентов шихты, продуктов сжигания топлива, а также с высокими термическими нагрузками. В ванных печах с поперечным направлением пламени пыление шихты происходит в зоне варки до 2–3 пар горелок, в печи с подковообразным направлением – вплоть до зоны осветления. Разрушение верхнего строения печи усиливается в случае содержания в шихте и стекломассе легколетучих компонентов – соединений фтора, бора, оксидов щелочных металлов, оксида свинца.

Коррозия огнеупоров происходит при взаимодействии компонентов шихты и стекломассы с компонентами огнеупоров. Кроме этого, компоненты шихты и продукты сгорания топлива вызывают эрозию – механическое разрушение огнеупоров. Снижение разрушающего действия компонентов шихты обеспечивается ее увлажнением, еще в большой степени – гранулированием шихты.

Повышение температуры варки усиливает разрушение огнеупоров: каждые 50–60^оС повышения сокращает срок службы огнеупоров в 2 раза.

Активное воздействие факела, значительные термические нагрузки при переключении направления пламени в регенеративных печах в сочетании с коррозирующим действием компонентов стекла приводят к тому, что в пламенном пространстве наиболее сильно разрушаются влеты горелок. Поэтому для кладки влетов горелок, простенков между влетами в зоне варки, а также загрузочного кармана рекомендуется использовать бадделеитокорундовые огнеупоры.

Рациональная раскладка огнеупоров регенераторов определяется различным характером воздействия агрессивных факторов по высоте. В регенераторах наиболее сильно разрушается насадка. На верхнюю часть насадки (около 1/3 по высоте) действуют следующие факторы:

– высокая температура (свыше 1100^оС) и ее циклические изменения;

– изменение газовой атмосферы;

– пыль шихты, газообразные продукты (B₂O₃, Na₂O и др.).

В результате происходит разбухание огнеупора из-за образования силикатов, боратов, образование трещин из-за термического воздействия и усталости материала.

В нижней части насадки регенератора происходит коррозия щелочными компонентами, фтором; термические нагрузки менее существенны, однако циклические изменения температуры и атмосферы вызывают усталость материала.