Кирпич ПХСУ ПХСС

Химические показатели

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.