Огнеупоры и их применение

Раздел: Учебники

Почти на всех литейных заводах Японии для кладки вагранок в основном используют изделия из пирофиллита росэки и шамота, частично применяют доломитовые и магнезиальные материалы. В табл. 205 приведена характеристика огнеупорных изделий, необходимых для футеровки вагранки. Кроме перечисленных в таблице изделий, для футеровки вагранки используют следующие огнеупорные материалы: огнеупорный мертель и защитные обмазки, содержащие 56 % Si02 и 40 % А120З (для всех зон), пластичные набивные массы с содержанием 72 % Si02, 17 % С и 7 % А1203 (для фурменной зоны), карбидкремниевые и графитовые пластичные набивные массы (для ванны), высокоглиноземистые защитные обмазки с содержанием 80 % А1203, 10 % Si02 и 10 % С (для чугуновыпускного отверстия), кремнеземистоуглеродистые пластичные набивные массы с содержанием 70—80 % Si02, 16—18 % С и 7—8 % А1203.

При плавке наиболее разъедаются фурменный пояс, зона над фурмой и отверстие для выпуска чугуна, поэтому после плавки необходим местный ремонт, в ходе которого сначала удаляют налипший шлак, а затем исправляют поврежденные участки.

В зависимости от глубины износа применяют изделия или обмазки. Различают три состава заделочно-ремонтных обмазок. Первый включат ~50 % мертеля из пирофиллита росэки, ~50 % кремнеземистого песка (на 60 % состоящего из частиц крупностью 2—35 меш и на 40 % — из частиц крупностью 50—100 меш) при добавлении воды в количестве 8 %. Второй состав содержит 40 % мертеля из пирофиллита росэки, 40 % кремнеземистого песка, 20 % графита, 0,5 % жидкого стекла и 8 % воды. Третий состав (безмертельный) на основе кремнеземистого песка (85%) крупностью от 10 до 30 меш; кроме песка, состав включает 15 % глины кибуси, 0,3 % двууглекислой соды и 8 % воды.

При выкладке чугуновыпускного отверстия в мертель примешивают небольшое количество графита, влажность мертеля должна быть минимальной. Отверстие для выпуска чугуна, шлаковую летку и желоб можно также футеровать нейтральными графитовыми и хромитовыми огнеупорами. Для выстилки подины используют материалы А, В, С, D. Материал А включает: 40 % речного песка, 27 % кремнеземистого песка, 3 % глины кибуси, 30 % коксового порошка и 8 % воды. Материал В содержит: 40 % кремнеземистого песка, 40 % мертеля из пирофиллита росэки, 20 % графита, 0,5 % жидкого стекла, 8 % воды. Материал С содержит: 50 % кремнеземистого песка, 10 % огнеупорного порошка на основе кирпичного боя, 40 % глины кибуси и 10 % воды. Материал D (безводный) содержит: 30—40 % мертеля из пирофиллита росэки, 60—70 % песка (речного или кремнеземистого).

Порядок укладки материалов А, В, С, D показан на  197. Футеровка подины состоит из трех слоев. Сначала насыпают коксовый порошок А, на него речной или кремнеземистый песок В, в качестве рабочего слоя служит набойка С. Участок отверстия для выпуска чугуна, находящийся на уровне подины, выполняют из материала D.

Копильник выкладывают шамотным и пирофиллитовым кирпичом. Считают, что для сохранения температуры внутреннюю футеровку следует изготовлять из огнеупорных теплоизоляционных изделий.

Считают, что вместо огнеупоров в зоне плавления вагранки целесообразнее использовать систему водоохлаждения. С целью сохранения энергии и повышения производительности собираются сделать режим работы вагранки непрерывным; одновременно прежние пиро- филлитовые изделия заменить на высокосортные изделия (глиноземистые, карбидкремниевые, графитовые). Целесообразно применить на вагранке системы, имеющиеся на доменной печи: вдувание воздуха, -автоматическое регулирование подачи вдуваемого воздуха, а также продувку копильника вагранки кислородом.

Печь состоит из индуктора и расположенного внутри него огнеупорного тигля, в который загружается шихта. Вокруг тигля располагается спиральный многовитковый индуктор из медной водоохлаждаемой трубки.

По характеру тока, питающего индуктор, различают низкочастотные печи, работающие на промышленной частоте (50—60 Гц), и высокочастотные (>1000 Гц).

При пропускании тока через индуктор под воздействием электромагнитного поля в металле наводится мощный ток, обеспечивающий нагрев и плавление металла на основе джоулева тепла: PR, где / — сила тока, протекающего в металле, R — активное сопротивление шихты.

В тигельной индукционной печи под воздействием электромагнитного поля происходит интенсивная "циркуляция (перемешивание) жидкого металла, что способствует хорошему усвоению присадок, ускорению химических реакций, получению однородного по химическому составу и температуре металла, быстрому всплыванию неметаллических включений.