Огнеупоры и их применение

Раздел: Учебники

Огнеупорная футеровка печей для обжига известняка подвержена активному влиянию извести. В связи с этим во всех конструкциях этих печей предусматривают режим работы при пониженной температуре.

Состав печных огнеупоров и тенденции к их улучшению лучше проиллюстрировать на примерах футеровок шахтной и вращающихся печей.

На  269 показан состав огнеупорной футеровки типичной шахтной печи конструкции Бекенбаха. Для зоны сушки вблизи загрузочного окна со сравнительно низкой температурой службы от огнеупорных материалов не требуется высокой огнеупорности. Футеровка этой зоны испытывает механические удары загружаемого сырья и влияние влаги, содержащейся в этом сырье. Подходящими материалами для футеровки зоны сушки являются износоустойчивые плотные огнеупоры, выдерживающие температуру в диапазоне 1630—1670 °С.

Зона подогрева, кроме истирания известняком, подвергается воздействию высокой температуры, поскольку эта зона непосредственно переходит в обжиговую. Огнеупоры для зоны подогрева должны выдерживать температуру в пределах 1670— 1750 ЪС.

Огнеупоры зоны обжига находятся в' более тяжелых условиях. Высокая температура обжига усиливает разъедающее действие извести. Для футеровки этой зоны использовали низкопористые высокоглиноземистыё изделия, которые предотвращали проникновение извести внутрь огнеупорного изделия за счет образования плотного реакционного слоя. В связи с возросшими потребностями в извести пришлось увеличивать загрузку печей и повышать температуру обжига. В новых, более жестких условиях использование высокоглиноземистых огнеупоров снизилось. Их начали вытеснять основные магнезитохромитовые изделия, сравнительно стойкие к влиянию извести. Наряду с этим для футеровки обжиговой зоны начинают применять высокообожженные шпинелидные огнеупоры.

Футеровка зоны охлаждения не подвергается заметному износу. Однако при охлаждении готовой обожженной извести легко происходит истирание футеровки из- за резкого перепада температур и контакта с горячей известью. Для кладки стенок охладительной зоны используют высокопрочные плотные и одновременно термостойкие изделия с огнеупорностью в пределах 1670—1750°С.

Футеровка других шахтных печей состоит почти из таких же огнеупоров. Зоны вблизи окон загрузки футеруют плотными шамотными изделиями с хорошей износостойкостью и термостойкостью. Для зоны обжига используют высокоглиноземистые и магнезитохромитовые изделия.

Футеровка вращающейся печи показана на  270. Зоны сушки и подогрева легко подвергаются механическим ударам загружаемого известняка. Кроме того,

на долговечность футеровки этих зон отрицательно влияет влага, содержащаяся в известняке. Следовательно, для этих зон подходят плотные огнеупоры с хорошей износоустойчивостью и уровнем огнеупорности 1630—1670 °С. При наличии подогревателя зона сушки превращается в зону подогрева и состав огнеупоров пересматривается. Подогреватель футеруют огнеупорными бетонами.

В зонах подогрева и кальцинирования применяют выступающие изделия, служащие для лучшего перемешивания сырой извести. Выступающие изделия могут быть выполнены из кордиеритовых, углеродистых или высокоглиноземистых огнеупоров.

Зона обжига вращающейся печи находится в более жестких условиях, чем в шахтной. Следовательно, для футеровки этой зоны подбирают материалы более стойкие к коррозионному влиянию извести и механическому износу. Такими свойствами обладают высокоглиноземистые изделия, основные изделия на силикатной связке, высокообожженные магнезитохромитовые изделия с прямой связью. Однако у магнезитохромитовых изделий велик коэффициент теплопроводности, что приводит к большим тепловым потерям. Поэтому футеровку делают двухслойной за счет применения огнеупорных теплоизоляционных изделий. Зону обжига также начали футеровать стабилизированными высокообожженными шпинелидными огнеупорами совместно с огнеупорными теплоизоляционными многопористыми изделиями.

Зону охлаждения, находящуюся вблизи выгрузочного окна на участке большого изменения температур и сильного истирания под воздействием выгружаемой продукции, футеруют износоустойчивыми и одновременно термостойкими материалами с огнеупорностью 1770—1790 ?С.