Шамотный кирпич типа ША относится к огнеупорным изделиям общего назначения и массового производства. Он пользуется большой популярностью во многих сферах промышленности, в том числе черной и цветной металлургии. Такая популярность обусловлена его свойствами, которые представлены ниже (данные указаны согласно ГОСТа 390-96):
- огнеупорность - 1 690 С;
- максимальная рабочая температура - 1 400 С;
- прочность на сжатие - 15 МПа;
- пористость - 30 %;
- содержание оксида алюминия - 30 %.
Важно отметить, что шамотный кирпич ША обладает довольно неплохой термоустойчивостью, что является типичной характеристикой для зернистых алюмосиликатных огнеупоров. Также такие изделия устойчивы к отрицательному воздействию кислых шлаков.
Особенности применения в металлургии
Шамотный кирпич типа используется в технологических агрегатах рабочая температура, которых находится в пределах его огнеупорности.
В процессе эксплуатации на поверхности контакта футеровки с агрессивной средой образуется слой переменного состава из продуктов взаимодействия реагентов среды с огнеупорными материалами. Под этим слоем, как правило, находиться уплотненный, фарфоровидный слой, толщиной 2-3 миллиметра.
Футеровка из такого материала приходит в негодность постепенно, без сколов и трещин. Она оплавляется, растворяется под действием эрозии шлака.
В металлургической промышленности шамотный кирпич ША используется в качестве футеровки для доменных, мартеновских, электродуговых печей.
Доменное производство чугуна.
По условиям работы огнеупоров в доменной печи обычно выделяют две зоны:
1) Нижняя или горн. Условия эксплуатации огнеупоров здесь характеризуется высокими температурами, порядка 1300 - 1800 С. Для продления службы футеровки на этом участке необходимо использовать водяное охлаждение кладки.
2) Верхняя. В нее входит распар, шахта и колоша. Здесь уже нет такой высокой температуры, как в нижней зоне. Она колеблется в пределах 200-1300 С. В этой зоне присутствуют факторы механического повреждения огнеупоров и химической коррозии, которая возникает в результате воздействия паров и газов.
Средняя продолжительность службы футеровки из шамотного кирпича ША в доменной печи и воздухонагревателей составляет 10-16 лет.
Разливка стали при мартеновском производстве.
Самая большая нагрузка на огнеупоры при выплавке стали в мартеновских печах, приходится во время разлива раскаленного металла сверху непосредственно из ковша в изложницу. В этом случае работают огнеупоры: ковшовые изделия, которыми футерован сталеразливочный ковш, стопорные трубки, пробка и стакан. Из всех этих изделий только ковшовая футеровка способна выдержать 10-15 плавок, все остальные изделия служат только в течение одной разливки. Это связано с тем, что они поддаются резкому перепаду температуры: от температуры окружающей среды до 1600 С. Шамотные кирпичи ША хорошо зарекомендовали себя в таком режиме эксплуатации.
Для увеличения сроков эксплуатации следует придерживаться таких правил:
- Футеровку ковша необходимо делать утолщенной в нижней его части, так как именно там дольше всего находиться раскаленный металл;
- Для сокращения вертикальных швов, количество которых влияет на качество футеровки, необходимо использовать кирпичи трапециевидной формы.
Таким образом, шамотные кирпичи ША хорошо зарекомендовали себя в металлургии. Они позволяют уменьшить себестоимость продукции металлургических предприятий, путем уменьшения частоты замены футеровки и ее ремонтов.
