Высокоогнеупорный кирпич ПХСУ, ПХСС ГОСТ 10888-93 предназначен для кладки сводов мартеновских, двухванных и электросталеплавильных печей, а также частичной футеровки желобов. Целесообразность применения периклазохромовитого кирпича в разных областях промышленности, особенно в металлургии, объясняется такими характеристиками материала, как повышенная огнеупорность, термостойкость и устойчивость к разрушительному воздействию расплавленных металлов и шлаков. Футеровка сводов выполняется именно из периклазохромовитых камней, потому, что они кроме высокой огнеупорности, в меньшей мере обладают адгезией к материалу настыли (шихта, пыль), чем другие огнеупоры, например, шамотные.
Периклазохромовитые огнеупоры получают из чистого и обогащенного сырья (материал с прямой молекулярной связью). Для футеровки стен сталеплавильных печей в зоне прямого контакта с расплавом металла и на участках, подвергающихся разрушению шлаком, используют периклазохромовитые кирпичи с прямой связью. Выше уровня шлака футеровку выкладывают из обычного периклазохромовитого кирпича (из чистого сырья). Также периклазохромовитые огнеупоры с прямой связью используют для устройства подины печи, выполненной в виде обратной арки. Применение периклазохромовитых огнеупоров ПХСУ и ПХСС увеличивает стойкость футеровки печей в зоне спекания примерно на 20% по сравнению со стойкостью футеровки из ХПЦ огнеупоров. Для справки: ХПЦ ― хромитопериклазовые огнеупоры, которые большей частью применяются для футеровки вращающих печей цементной промышленности.
Химические свойства и состав материала
Периклазовые огнеупоры входят в категорию магнезиальных огнеупоров, основным компонентом которых является MgO (периклаз). Периклазохромовитый порошок получают путем высокотемпературного обжига (t=1570-1600º С) измельченного магнезита МgСОз, который при высоких температурах переходит в оксид магния, и порошка хромовитой руды. После обжига во вращающихся печах твердый продукт проходит технологические стадии дробления и помола. Затем в порошок вводят вяжущее вещество и необходимые добавки (1-10%). После увлажнения сырьевая масса проходит стадии формования, сушки, обжига и охлаждения. В результате обжига при t=1650-1750º С, образуется спеченное прочное огнеупорное изделие. По химическому составу в периклазохромовитых изделиях массовая доля оксида хрома Сr2O3 составляет и для ПХСУ и для ПХСС ― 7-15%. Массовая доля оксида магния MgO для ПХСУ, ПХСС составляет ― 65%.
Свойства и технические характеристики кирпича ПХСУ и для ПХСС
- Огнеупорность кирпичей ― 1770-2000º С. В классификации по огнеупорности периклазохромовитые изделия относятся к группе высокотемпературных огнеупоров. Температура начала деформации (размягчения): для ПХСУ равна 1540º С, для ПХСС ― 1520º С.
- Термическая стойкость характеризует способность материала не разрушаться при резких перепадах температур. Нормативная термостойкость (нагрев до 1300º С и водяное охлаждение) определяет число теплосмен, количество которых для ПХСУ должно быть не менее 5 смен, и для ПХСС не менее 3 смен. Однако при медленном разогреве и спокойном охлаждении количество теплосмен значительно увеличивается.
- Химическая стойкость. Огнеупорные периклазохромовитые элементы отличаются надежной устойчивостью к разрушительному воздействию расплавленных металлов, основных и железистых шлаков.
- Электропроводность. Периклазохромовитые изделия не являются проводниками электричества. Это свойство является определяющим фактором при выборе огнеупоров, задействованных при футеровке электрических печей.
- Предельная прочность на сжатие для ПХСУ равна 32,5 Н/мм², для ПХСС ― 27,5 Н/мм².
- Плотность данных огнеупоров находится в пределах 2,95-3,04 т/м³.
- Линейная устойчивость ― одно из важнейших достоинств огнеупоров. При t=1650º С и выдержкой 3 часа дополнительная линейная усадка: для ПХСУ составляет не более 0,8% и для ПХСС ― не более 0,9%.
- Недостаток периклазохромовитого кирпича заключается в низкой устойчивости к парам воды и относительно слабой термоустойчивости.
Назначение высокоогнеупорных периклазохромовитых изделий:
- ПХСУ ― периклазохромовитые сводовые уплотненные изделия.
а) Устройство сводов плавильных отсеков мартеновских печей с рабочим объемом
200-300 т. Рабочий режим плавки имеет повышенную удельную интенсивность продувки ванны кислородом, равную 11-20 м³/т*ч;
б) мартеновских печей вместимостью 400-650 т, у которых рабочий режим проходит с
умеренной удельной интенсивностью продувки ванны кислородом ― 5-10 м³/т*ч;
в) электросталеплавильных печей емкостью не превышающих 50 т.
- ПХСС ― периклазохромовитые сводовые среднеплотные изделия.
а) устройство сводов плавильного пространства мартеновских печей с рабочей емкостью 200-300 т, работающих в режиме умеренной удельной интенсивностью продувки ванны кислородом― 7-10 м³/т*ч.
Также используют периклазохромовитый кирпич для футеровки сводов кислородных конвекторов (летки, горловина), медеплавильных агрегатов, вакууматоров стали, высокотемпературных обжиговых печей (производство магнезита, доломита, цемента).
Промышленность выпускает периклазохромовитые изделия различных видов ― кирпич прямой, фасонный, опорный и пятовый, клин торцевой, двухсторонний, ребровой, пирамидальный и др. Жаростойкие изделия, в соответствие свой формы, имеют различное предназначение. Например, пятовые кирпичи служат для передачи распорных усилий сводов и арок на стены. В периклазохромовитых кирпичах, установка которых в своде предусмотрена с помощью усиленной металлической подвески, предусмотрены штыревые отверстия/углубления.
Применение огнеупорного периклазохромовитого кирпича способствует увеличению срока службы футеровок сводов плавильных и обжиговых печей в 1,5-2 раза. Это позволяет увеличить временной промежуток между капитальными ремонтами и снизить удельные затраты на единицу выпускаемой продукции.
Форма размеры и вес изделий
Прямой кирпич | №1 | 230*115*65 | 5,23 |
№2 | 300*150*75 | 10,26 | |
№3 | 380*150*75 | 13,00 | |
№4 | 380*150*90 | 15,60 | |
№5 | 460*150*75 | 15,73 | |
№6 | 460*150*90 | 18,88 | |
№7 | 520*150*75 | 17,78 | |
№8 | 520*150*90 | 21,34 | |
Клин торцевой двухсторонний | №9 | 230*115*65*45 | 4,42 |
№10 | 230*115*65*55 | 4,82 | |
№11 | 300*150*75*68 | 9,78 | |
№12 | 300*150*85*68 | 10,47 | |
№13 | 300*150*85*75 | 10,94 | |
№14 | 380*150*77*68 | 12,56 | |
№15 | 380*150*77*72 | 12,91 | |
№16 | 380*150*82*66 | 12,82 | |
№17 | 380*150*85*75 | 13,86 | |
№18 | 380*150*90*78 | 14,56 | |
№19 | 380*150*90*83 | 14,99 | |
№20 | 460*150*65*50 | 12,06 | |
№21 | 460*150*77*71 | 15,52 | |
№22 | 460*150*79*68 | 15,42 | |
№23 | 460*150*83*75 | 16,37 | |
№24 | 460*150*90*78 | 17,62 | |
№25 | 460*150*90*83 | 18,15 | |
№26 | 520*150*79*70 | 17,65 | |
№27 | 520*150*84*75 | 18,85 | |
Клин ребровый двухсторонний | №28 | 230*115*68*45 | 4,42 |
№29 | 230*115*65*55 | 4,82 | |
№30 | 230*150*65*55 | 6,29 | |
№31 | 300*150*65*55 | 8,21 | |
№32 | 300*150*75*55 | 8,89 | |
№33 | 300*150*75*65 | 9,58 | |
№34 | 300*150*90*80 | 11,63 | |
Клин переходный (радиальный) двухсторонний | №35 | 230*115*93*65 | 4,73 |
№36 | 300*150*135*75 | 9,75 | |
№37 | 380*150*80*75 | 9,97 | |
№38 | 380*150*96*90 | 12,79 | |
№39 | 460*150*85*90 | 14,79 | |
№40 | 460*150*130*90 | 17,62 | |
№41 | 520*154*80*90 | 16,65 | |
Клин пирамидальный двухсторонний | №42 | 230*115*93*65*55 | 4,36 |
№43 | 300*150*135*78*68 | 9,10 | |
№44 | 380*150*80*83*75 | 10,49 | |
№45 | 460*150*90*78*68 | 12,25 | |
№46 | 520*150*90*78*68 | 13,85 | |
Кирпич фасонный опорный | №47 | 380*220*150*125*90 | 15,43 |
№48 | 460*220*150*125*90 | 18,71 | |
№49 | 520*220*150*125*90 | 21,17 | |
Кирпич пятовый | №50 | 225*276*300*75*40*25 | 9,11 |
№51 | 252*252*300*75*40*25 | 9,28 | |
№52 | 275*341*382*75*40*25 | 13,25 | |
№53 | 310*310*381*75*40*25 | 13,53 | |
№54 | 330*285*380*75*40*25 | 13,27 | |
№55 | 325*405*463*75*40*25 | 18,08 | |
№56 | 365*365*460*75*40*25 | 18,26 | |
№57 | 390*335*460*75*40*25 | 17,95 |