Служба огнеупорных шамотных изделий в металлургических печах

Общая характеристика огнеупоров

Огнеупорный материал (т.н. огнеупор) – основанный на сырье минерального происхождения продукт, сохраняющий свой набор свойств и функциональность в высокотемпературной среде.

Сфера применения: производственные процессы в металлургии, сооружение печей, различных агрегатов для высоких температур.  Материалы имеют устойчивость к температуре не менее 1580°C. Впрочем, данный показатель способен варьироваться зависимо от видов огнеупорных материалов и их назначения.

Подобные материалы подвержены нескольким видам классифицирования:

— их формирование и размер;

— способ формирования;

— уровень огнеупорности;

— уровень пористости;

— состав химических элементов (минералов).

Показатель огнеупорности продукта зависит от температур, под воздействием которых данный продукт деформируется без какого-либо физического или химического воздействия, обозначается как Тогн. Максимальная же температура, при которой материал еще способен сохранить свои характеристики, обозначается Тmax. Показатели Тогн и Тmax порой сильно отличаются, что напрямую зависит от вида изделия, его состава и свойств.

Наиболее распространены для применения в печах лишь десять групп огнеупорных материалов:

— динасовый огнеупор;

— шамотный;

        — муллитовый;

— корундовый;

— смолодоломитовый;

— периклазовый (магнезитовый);

— периклазохромитовый;

— хромитопериклазовый;

— цирконовый;

— карбидкремниевый.

Характеристика шамотных изделий

Шамот принадлежит к виду нейтральных (полукислых, полуосновных) огнеупорных материалов.

Шамот – алюмосиликатный огнеупор, в составе которого помимо SiO2 (50-60%) содержится  30-45% Al2O3 и до 3% Fe2O3. Показатель Al2O3 зависит от назначения материала. Так, общим показателем для всех изделий является не менее 30% Al2O3, в изделиях специального назначения – до 45%.  Имеет высокую термостойкость, но низкую шлакоустойчивость. Стандартные показатели огнеупорности: Тогн – 1580-1750°С, Тmax – 1200-1400°С. Шамотный продукт – имеет в основе огнеустойчивую глину или же каолин при отощении их шамотом, то есть мелкодробленной и обожженной огнеустойчивой глиной. Огнеупорность шамота делится на три класса:

— А-класс, имеющий огнеупорность в 1730-1750°С;

— Б-класс – Тогн = 1670°С;

— В-класс — 1610°С.

А и Б классы имеют 3 сорта изделий, В-класс – 2.

Максимальный показатель прочности материала под воздействием сжатия – 100-125кг/см2.

Многошамотный продукт отличается от обычного повышенной концентрацией основного элемента – от 80% до 96%.

Сфера применения

Нынешняя стандартизация распространена на огнеупорный шамотный продукт для футеровок (процесс кладки) горнов, заплечиков, распаров, шахт и колошников доменных печей. Шамотный кирпич используют для футеровочного процесса стен печи. В мартеновских печах также используется для выстилки, кладок основ регенераторов, насадок и боровов. Самой распространенной сферой применения остается печестроение при температуре до 1350°С в сооружении стен и сводов, что не имеют контакта с оксидами металла, для низкотемпературных частей регенеративных насадок. Шамот не выдержит истирающее воздействие при высоких температурах. Многошамотное изделие, что содержит глинозем в большом количестве (не менее 40%), используют в кладке верхних рядов насадок мартеновских печей.