Властивості й застосування шамотних регенераторів мартенівських печей

Размещено на http://www.allbest.ru/

ABSTRACT

Calculation - explanatory message: page 63, picture 14, table. 12, references 7. A purpose of work is perfection of flowsheet of production of fire-clay regenerators of martin stoves, which are widely used practically in all industrial stoves.

Types and descriptions of fire-clay regenerators are considered in a course project, the process of treatment and production of raw material materials is described, and the methods of their enriching, a flowsheet is resulted, fiziks a chemical process of production of fire-clay regenerators, are described

FIRE-CLAY REGENERATORS, ASSORTIMENT, SHAMOT,RAW MATERIALS, PRESSING, DRYING, ANNEALING, TUNNEL FURNACE, QUALITY



ЗМІСТ

Вступ

1. Техніко - економічне обґрунтування способу виробництва та технологічної схеми

2. Властивості й застосування шамотних регенераторів мартенівських печей

2.1 Вибір і характеристика сировини

2.2 Властивості продукції

2.3 Асортимент продукції

2.4 Значення і застосування

3. Розрахунок складу маси шихти

4. Фізико - хімічні основи технологічного виробництва

5. Технологічна схема виробництва

5.1 Дроблення і помел шамоту

5.2 Підготовка зв'язуючої глини

5.3 Приготування маси

5.4 Пресування виробів

5.5 Сушка виробів

5.6 Випалення виробів

5.7 Сортування, приймання, складування і зберігання

6. Розрахунок матеріального балансу виробництва

7. Розрахунок площі складу сировини

8. Розрахунок кількості технологічного обладнання

Висновки

Перелік посилань

Додаток А Специфікація



ВСТУП

Одними з найпоширеніших матеріалів, які традиційно використовують при зведенні будівель і споруд, є вогнетриви.

Вогнетривами називаються матеріали, що використовуються для спорудження та футеровки печей, топок та апаратів, що працюють за умов високотемпературного нагріву (вище 1000 °С). Комплекс вимог до вогнетривів відрізняється від вимог до звичайних будівельних матеріалів і характеризує їх здатність до використання в якості конструкційних матеріалів, що працюють за умов високих температур (1000-1800 °С і вище) та не розплавляються.

Вогнетриви виготовляються у вигляді виробів (цегла, фасонні і великоблочні вироби) і неформованих матеріалів (порошки, маси, суміші для бетону).

Вогнетриви можуть бути загального призначення і для певних теплових агрегатів і пристроїв ( доменні, для сталерозливних ковшів, для скло варильних печей тощо),про що вказується в нормативно-технічній документації. Для виготовлення вогнетривів використовують сучасні технологічні процеси.

Переважною є технологія, що включає попередню теплову обробку і подрібнення компонентів, приготування шихт з додаванням пластифікуючих складових, формування з них виробів пресуванням на механічних і гідравлічних пресах або екструзією з подальшим допресуванням або литвом, випалення в тунельних, рідше в періодичних і газокамерних печах для надання заданих властивостей матеріалу. Виготовляють також безвідпалювальні вогнетриви. Для неформованих вогнетривів процес завершується подрібненням і змішуванням компонентів.

Серед вогнетривів широке розповсюдження мають вироби і матеріали шамотної групи.

Шамотні вогнетриви - алюмосилікатні вогнетриви, що містять, в масі 28-45 % Al₂O₃ і 50-70 % SiO₂. Технологія виробництва формованих шамотних вогнетривів включає: випалення глини (каоліну) при 1300-1500 °С в печах, що обертаються або шахтних, подрібнення отриманого шамоту, змішування з глиною і водою (інколи з додаванням інших матеріалів), формування, сушку і випалення при 1300-1400 °С.

Переваги шамоту перед іншими матеріалами, безумовно, в ціні.

Шамотна вогнетривка цеглина краще реагує на різкі перепади температури. Вогнетривку шамотну цеглу легко виробляти і тому вони є популярнішими. Шамотна вогнетривка цеглина застосовується в тих випадках, коли температура не перевищує 1000-1300 °С.

Більш ніж тисячолітня практика застосування цегли дозволяє однозначно віднести її до категорії найбільш довговічних будівельних матеріалів. Поряд з цим, технологія цегляної кладки надає архітекторам і дизайнерам необмежені можливості для втілення творчих задумів. Забезпечуючи надійний захист від впливу зовнішніх факторів, володіючи високою вогнестійкістю і порівняно низькою теплопровідністю, цегла зумовлює високий рівень безпеки і комфорту як житлових, так і промислових будівель і споруд. В даній курсовій роботі розглянуто виробництво насадок регенераторів мартенівських печей напівсухим способом.

Будівельна шамотна цегла дозволяє заощадити при будівництві дефіцитні метал, цемент, а також транспортні засоби.

В даний момент у виробництві будівельної шамотної цегли зосереджено увагу на вдосконаленні технології, поліпшення якості продукції та розширення асортименту.

При будівництві нових підприємств передбачається встановлення автоматизованих і високомеханізованих технологічних ліній на базі сучасного вітчизняного та імпортного обладнання.



1 ТЕХНІКО - ЕКОНОМІЧНЕ ОБҐРУНТУВАННЯ СПОСОБУ ВИРОБНИЦТВА ТА ТЕХНОЛОГІЧНОЇ СХЕМИ

Вироби алюмосилікатні є найбільш поширеним видом вогнетривів. Їх виготовляють з природної сировини - вогнетривких глин і каолінів, шамотні містять 28-45 % Al₂O₃, напівкислі - 18-28 % Al₂O₃ і до 85 % SiO₂, вогнетривкість для різних видів становить 1580-1750 ?. В залежності від технології виготовлення вироби можуть мати досить високу термостійкість.

Шамотні вироби застосовують у сталерозливних ковшах - при розливанні сталі, в доменних, ізвесткововідпалювальних печах і вагранках, в різних нагрівальних печах, котельних установках, багатьох апаратах хімічної та нафтохімічної промисловості, тобто переважно при температурах до 1350-1400 ?.

Залежно від наявності та кількості шамоту в шихті розрізняють: безшамотні, малошамотні (кількість шамоту не перевищує 30%), шамотні (вміст шамоту від 40 до 65%) і многошамотні(вміст шамоту більше 70%) вироби.

За способом формування вироби поділяють на такі:

- литі, виготовлені способом лиття з рідкого шлікеру, піношлікера, газошлікеру, термопластичного шлікеру в гіпсові або інші форми;

- пластичного формування, виготовлені з мас в пластичному стані машинного формування, з наступною допресовкою;

- напівсухого формування, неармовані або армовані з зволожених або сухих, малопластичних або непластичних порошків, що містять сполучний матеріал, виготовлені методами механічного, гідравлічного або гідростатичного і вібраційного пресування, а також пресотрамбуванням;

- плавлені литі з розплаву, одержуваного шляхом єлектроплавки, термічної плавки;

- термопластичнопресовані, виготовлені пресуванням з мас із застосуванням термопластичних добавок;

- гарячепресовані, виготовлені гарячим пресуванням нагрітих до термопластичного стану вогнетривких мас або заготовок.

За характером термічної обробки розрізняють наступні вироби:

- безобжигові - необжигові перед вживанням в кладку;

- відпалені, відпал в печах перед вживанням в кладку;

- плавлені, піддані випалу після виливки.

Велика частина використовуваних в промисловості вогнетривких матеріалів представлена обжиговими штучними виробами.

При виробництві керамічної цегли використовується метод напівсухого пресування і метод пластичного формування, кожен з яких має свої переваги і недоліки. При наявності пухких глин і глин середньої щільності з вологістю не більше 23-25% застосовують пластичний спосіб переробки глин; для дуже щільних глин, що погано піддаються зволоженню і обробці з низькою кар'єрною вологістю (менше 14-16%) - напівсухий спосіб переробки.

Широкевикористання напівсухого методу пресування зумовлено наступними факторами:

- можливість повної механізації і автоматизації пресів виробництва сирого виробу;

- можливість отримання якісних виробів на основі використання пресів з великим тиском пресування;

- підвищення продуктивності, скорочення штату працівників.

Спосіб виробництва многошамотних виробів з напівсухих мас має ряд переваг порівняно з виробництвом їх з пластичних мас:

- спрощується сушіння сирцю за рахунок більш низької початкової вологості;

- значно розширюється можливість використання малопластичних глин, які, як відомо, володіють більш високою вогнетривкістю в порівнянні з пластичними глинами;

- вироби виходять більш правильної форми, з меншими коливаннями розмірів;

- за рахунок застосування пісних глин і високоспіснюваних мас можливе різке підвищення вогневих властивостей виробів - вогнетривкості, термостійкості, температура початку деформації під навантаженням, шлакоустойчивість;

- значною мірою стабілізуються властивості виробів - пористість, механічна міцність, термостійкість, точність розмірів;

- можливе застосування многошамотних мас, вироби з яких за низкою показників і результатів служби краще, ніж вироби з пластичних мас;

- спресована цегла-сирець укладається безпосередньо на пічні вагонетки і на них висушується в тунельних сушарках, або ж, минаючи попередню досушку, безпосередньо надходить на випал

До недоліків цього способу формування можна віднести наступні фактори:

- необхідність у природній підсушці сировини;

- підвищений вміст пилу в цеху;

- велика металоємність пресового обладнання;

- великі витрати електроенергії на розвиток пресового зусилля.

регенератор шамотний піч мартенівський



2 ВЛАСТИВОСТІ Й ЗАСТОСУВАННЯ ШАМОТНИХ РЕГЕНЕРАТОРІВ МАРТЕНІВСЬКИХ ПЕЧЕЙ

2.1 Вибір і характеристика сировини

Сировинні матеріали , що використовуються у виробництві керамічної цегли, поділяються на пластичні (глинисті), непластичні (спіснюючі, ті, що вигорають і плавні).

До глинистих матеріалів відносять глини і каоліни. Згідно ДСТУ 9169-75 глинистою сировиною є гірські породи, що складаються в основному з глинистих мінералів (каолініт, монтморилоніт, гідрослюда).

У технічному розумінні глинами називають гірські землисті породи, здатні при замішуванні з водою утворювати пластичне тісто, яке у висушеному стані володіє деякою міцністю (зв'язністю), а після випалу набуває каменеподібних властивостей.

Згідно ДСТУ 9169-75 глинисту сировину класифікують :

- за вогнетривкістю;

- за змістом А1₂О₃;

- за змістом фарбувальних оксидів (Fe₂О₃, ТiO₂,);

- за змістом водорозчинних солей;

- за мінеральним складом;

- за змістом тонкодисперсних фракцій;

- за змістом крупнозернистих включень;

- за пластичністю;

- за механічною міцністю на вигин у сухому стані;

- за спечиністю;

- за змістом вільного кремнезем.

Мінералогічний склад глин представлений каолінітом, монтморилонітом, гідрослюдою та іншими мінералами і домішками.

Каолініт має хімічну формулу Al₂O₃• 2Si₂O₂• 2H₂O. Його кристалічна решітка характеризується відносною щільністю будови з найменшою відстанню між групами іонів, які закономірно повторюються і нерухомі. Тому каолініт не здатний приєднувати і міцно утримувати велику кількість води. При сушінні він порівняно вільно віддає приєднану воду. Розміри частинок каолініту від 1 до 3 мк.

Монтморилоніт має хімічну формулу Al₂O₃• 4Si₂O₂• H₂O • nH₂O. Ця формула не зовсім точно відображає склад монтморилоніту, так як до складу кристалічної решітки деяких різновидів цієї групи мінералів входять також Mg, Fe, Na. Кристалічна решітка монтморилоніту має шарувату будову, окремі шари в ній можуть розсуватися під впливом молекул води, що вклинюються. У зв'язку з цим монтморилоніт здатний інтенсивно поглинати досить велику кількість води, міцно її утримувати і важко віддавати при сушінні, а також сильно набухати при зволоженні - об'єм збільшується до 16 разів. Розміри частинок монтморилоніту багато менше 1 мк .

Гідрослюда є продуктом багаторічної гідратації слюди і має хімічну формулу K₂O • MgO • 4Al₂O₃• 7SiO₂• 2H₂O. Кристалічна решітка у цього мінералу не розбухає. За інтенсивністю зв'язку з водою він займає середнє положення між каолінітом і монтморилонітом. Характерною особливістю мінералу є те, що в його складі беруть участь оксиди лужних і лужноземельних металів, а також здатність окремих катіонів до ізоморфного заміщення.

Залежно від кількісного переважання того або іншого глинистого мінералу розрізняють глини каолінітові, монтморилонітові, гідрослюдисті і т.п.

Домішками є всі компоненти глинистої породи, що не входять до складу глиностворюючих мінералів. У складі домішок розрізняють їх тонкодисперсну частину і включення. Згідно ДСТУ9169-75 включеннями вважаються зерна величиною більше 0,5 мм. Для глин, що використовуються в технології грубої будівельної кераміки, до включень відносяться зерна величиною більше 2 мм.

Кварцові домішки зустрічаються в глині ??у вигляді кварцового піску і тонкодисперсного кварцового пилу - шлюфу. Вони спіснюють глину, погіршуючи її формувальні властивості. Кварцовий пісок покращує сушильні властивості глин, а шлюф - погіршує. Випалювальні властивості глин кварцові домішки погіршують, знижуючи тріщиностійкість обпалених виробів при їх охолодженні. Крім того, вони знижують міцність, а іноді і морозостійкість обпалених виробів.

Карбонатні домішки зустрічаються в глинах у трьох структурних формах: у вигляді тонкодисперсних рівномірно розподілених пилуватих частинок, складових з іншою частиною породи однорідну масу, у вигляді пухких примазок і щільних кам'янистих конкрецій, якими є включення.

Тонкодисперсні карбонатні домішки, розкладаються при випалюванні за схемою:

3СаСО₃ > СаО + СО₂,

Такі домішки зумовлюють підвищену пористість керамічного черепка і деяке зниження його міцності. При виробництві стінових матеріалів вони не є шкідливими , проте погіршують властивості глин, що використовуються для виробництва виробів з спеченого черепка. Кам'янисті карбонатні включення є шкідливими, викликаючи у виробах характерні пороки, що отримали назву « видутку ».

Залізисті домішки зустрічаються у вигляді тонкодисперсних рівномірно розподілених мінералів лимоніту, гідрооксиду заліза і включень піриту. Тонкодисперсні залізисті домішки надають глині ??забарвлення від світло-коричневого до темно-червоного тону, а відпаленому керамічному черепку - від кремового і блідо-рожевого до червоного .

При випалюванні виробів у відновлювальному середовищі залізисті оксиди переходять з окисних сполук в закисні (відновлюються), що забарвлюють вироби у синьо-зеленуватий колір.

При збільшенні вмісту заліза колір глини після випалу робиться все більш темним і може стати чорним. Барвна дія оксидів заліза значно послаблюється при наявності в глині ??карбонатних домішок.

Лужні оксиди в домішках глин присутні зазвичай у вигляді полевошпатового піску і розчинних солей. Останні при сушінні виробів мігрують по капілярам на його поверхню, а після випалу спікаються з черепком, утворюючи на зовнішній поверхні виробу білі нальоти, що псують колір черепка (так звані «висоли»).

Органічні домішки забарвлюють глину в чорний колір. При випалюванні вони вигорають, виділяючи гази і зумовлюють відновлювальну середу всередині черепка. Ці явища можуть бути джерелом певних вад («міхура») при випалюванні виробів з щільним черепком .

У хімічному складі глин беруть участь наступні основні оксиди: SiО₂, А1₂О₃, СаО, MgO, Fe₂О₃, ТiO₂, К₂O, Na₂O.

Кремнезем Si0₂ знаходиться в глинах у зв'язаному і вільному станах: зв'язаний кремнезем входить до складу глиностворюючих мінералів, вільний представлений домішками кварцового піску і шлюфу. Визначення хімічним аналізом вмісту вільного кремнезему є особливо важливим при оцінці придатності глин для виробництва цегли. Загальний вміст кремнезему в глинах становить 60-65 % і в запесочених глинах досягає 80-85%.

Глинозем А1₂О₃знаходиться в глинах у зв'язаному стані, беручи участь у складі глиностворюючих мінералів і слюдистих домішок. Він є найбільш тугоплавким оксидом: з підвищенням його змісту вогнетривкість глин зростає. Зміст глинозему коливається від 10-15 % в цегляних і до 32-35 % в найбільш цінних сортах вогнетривких глин.

Вапно СаО і магнезія MgO в невеликих кількостях беруть участь у складі глинистих мінералів. При відносно високих температурах випалу вапно вступає в реакцію з глиноземом і кремнеземом і, утворюючи евтектичні розплави у вигляді алюмокальціевих силікатних стекол, різко знижує температуру плавлення глини.

Оксид заліза Fe₂О₃ міститься в глинах у вигляді домішок і надає насамперед дію барвника. Температуру плавлення глини оксиди заліза помітно знижують лише при випалюванні в відновлювальному середовищі. Вміст оксидів заліза знаходиться в межах до 8-10%.

Діоксид титану ТiO₂ бере участь у домішках і його зміст не перевищує 1,5 %. Діоксид титану надає обпаленому черепку забарвлення у зеленуватий тон.

Лужні оксиди К₂O, Na₂O входять до складу деяких глиностворюючих мінералів, але в більшості випадків присутні в домішках у вигляді розчинних солей і польовошпатних пісках. Їх вміст становить до 5 - 6 %.

Добавки до глин вводяться для регулювання властивостей кераміки і зниження витрати дефіцитних глин. За впливом на властивості вони поділяються на: спіснюючі, вигоряючі, флюсуючи, хімічні та спеціального призначення.

Спіснюючі добавки - це матеріали, що знижують пластичність і усадку глин при сушці і випаленні. До них відносяться: кварц, шамот, золи, шлаки.

Шамот виготовляють випалюванням вогнетривких або тугоплавких глин при температурах 1000 -1400 °С. Його застосовують як спіснювач керамічних мас, при виробництві облицювальних плиток, порцеляни й фаянсу, шамотних вогнетривів. Шамот на відміну від інших спіснювачив не знижує вогнетривкості мас. Зерновий склад і кількість шамоту визначають рецептурою маси для різних видів виробів. Краще застосовувати його тонкозернистим і при спільному помелі з глинистими мінералами для рівномірного розподілу в масі .

На багатьох керамічних заводах замість шамоту застосовують подрібнений бій готових виробів або утильного випалу, а також бій вогнетривів, який попередньо сортують і очищають від забруднень.

На цегляних заводах замість шамоту використовують мелену обпалену цеглу. Але кількість цих відходів невелика, тому вони не роблять помітного впливу на властивості мас. Застосування бою і відходів цегли важливіше з погляду їх утилізації, створення безвідходної технології та охорони навколишнього середовища.

2.2 Властивості продукції

Шамотна цегла для насадок регенераторів мартенівських печей - цегла, вироблена з глини з застосуванням спіснювача (шамоту) з наступним випалюванням. Різновиди з описом технологічних нормативів керамічної цегли наведені в таблиці 2.1

Таблиця 2.1 Технологічні нормативи виробництва шамотних регенераторів

Найменування показників	Марка виробівза ДСТУ 20901
1	2	3	4
	ШВ-28	ШВ-37	ШВ-42
Масова доля Al2O3 %, не менше	28	37	42
Масова доля Fe2O3 %, не більше	Не нормується	1,7
Вогнетривкість °С, не нижче	1670	1730	1750
Додатковалінійна усадка при витримки 2г %, не більше при температурі, °С, %:1350	0,5	0,3	-
Температура початку розм'якшення, °С, не нижче	1270	1320	1500
Пористість відкрита, %, не більше для виробів:
Насадочних	25	24	14-20
стінових, купальних, для повітряпроводів	27	26	14-20
Межа міцності при стисненні, Н/мм2 , не більше для:
Насадочних	15	17,5	40
стінових, купальних, для повітряпроводів	15	17,5	30

Показники зовнішнього вигляду наведені в таблиці 2.2

Таблиця 2.2 Показники зовнішнього вигляду

Марка	ШН-38	ШН-37
Кривизна, мм, не більше, для розмірів, мм: до 250 більше 250 до 400	1,5 2	3 3
Відбитості кутів і ребер глибиною, мм, не більше	6	10
Виплавки окремого діаметру, мм, не більше	5	10
Посічки окремі на поверхні виробу шириною понад 0,3 до 0,5, довжиною, мм, не більше	35	60

2.3 Асортимент продукції

Керамічна цегла дуже функціональна. Її можна застосовувати практично скрізь: при закладці фундаменту, зведенні стін, в печах і камінах.

Асортимент шамотних регенераторів мартенівської печі дуже різноманітний. Вироби які застосовуються для кладки регенераторів мають різноманітну форму: цеглина пряма (рисунок), клин торцевий (рисунок 2.1), клин торцевий полуторний, цеглина Т-образна насадочна і піднасадочна (рисунок), клин ребровий, цеглина п'ятова, цеглина трапецеїдальна, цеглина клинова реброва двостороння.

Слід зазначити, що вогнетривку цеглу виготовляється не тільки прямокутної форми, є також і інші формати таких цеглин - наприклад, клиновидні, використовувані при кладці арок і склепінь різного радіусу кривизни.

де: а - довжина; б - ширина; в - висота

Рисунок 2.1 Пряма цеглина

Таблиця 2.3 Розміри цеглин прямих № 2, 4, 5, 8 - 10

№ виробу	За ДСТУ 8691-73	За ДСТУ 6024-75	За ДСТУ 1598-96
	а	б	в	а	б	в	а	б	в
2	230	85	65	230	150	75	345	150	75
4	230	114	75	300	150	75	345	115	75
5	230	114	65	345	150	65	230	150	150
8	250	124	65	370	150	50	-	-	-
9	300	150	65	380	150	75	-	-	-
10	345	150	75	410	150	65	-	-	-



де: а - довжина; б - ширина; в, в₁ - висота

Рисунок 2.2 Цеглина клин торцевий

Таблиця 2.4Розміри цеглин клин торцевий № 20, 22, 23, 25, 28, 29, 30

№ виробу	Розміри, мм за ДСТУ 8691-73
	а	б	в	в1
20	230	114	75	65
22	230	114	65	55
23	230	114	65	45
23а	230	150	75	45
25	250	124	65	55
28	172	114	65	45
29	300	150	65	55
30	300	150	65	45

де: а,а₁ - довжина; б, к - висота; в,г - ширина, r - радіус.

Рисунок 2.3 Цеглина Т-образна насадочна і піднасадочна

Таблиця 2.5 Розміри цеглини Т- образної насадочної і піднасадочної

Номер виробу	Розміри, мм
	a	a1	б	в	г	к	r
39	230	150	114	75	40	25	5

Основні технічні показники керамічної цегли зафіксовані в ТУ 14-8-282-78. Асортимент шамотних регенераторів представлений на рисунку 2.4

Рисунок 2.4 Асортимент шамотних виробів



2.4 Значення і застосування

Вогнетривка шамотна цегла - цегла, призначена для внутрішнього облицювання печей, камінів, димоходів і димових труб. Шамотна цегла не тільки стійка до високих температур (здатний витримати температуру 1400-1800 °С), до впливу хімічних речовин (лугів, вапна), а й чудово проводить тепло, швидко прогріваючи приміщення.

Залежно від фізико-хімічного складу і температури застосування напівкислі вироби підрозділяють на марки ШН, ША, ШБ. Шамотну цеглу використовують в особливо відповідальних місцях кладки, тому брак тут не припустим. Вогнетривкі шамотні цеглини служать для ізоляції вогню. Вогнетривкі цеглини утворюють оболонку, яка захищає кладку печі від прямого вогню або розпечених вугіль, тому вони мають бути жаростійкими - шамотна цегла повинна витримувати тривалий нагрів до температури 1000 °С без втрати міцності; високо термостійкими - цегла повинна тривалий час витримувати без втрати міцності розжарювання і охолодження; низько теплопровідними - цегла повинна зберігати тепло усередині печі або каміна. Вогнетривкі цеглини служать для збереження тепла.

Печі та каміни створюють затишок в домі - вони накопичують і поступово віддають тепло, підтримуючи в будинку приємну температуру, тому вогнетривкі цеглини повинні відрізнятися: великою тепловою інерцією - цегла повинна довго нагріватися і повільно вистигати; великою теплоємністю - цегла повинна накопичувати багато тепла.

Насадочні шамотні вироби служать для футеровки насадок регенераторів мартенівської печі (рисунок 2.1).

Рисунок 2.5 Кладка насадки регенератору

Насадку регенераторів в більшості випадків викладають з прямокутної цегли на ребро, іноді на плашку. Товщина цегли визначається його міцністю під навантаженням. Бажано, щоб можливо велика поверхня цегли брала участь в теплообміні. При занадто малій товщині цегли збільшуються коливання температури газів, що гріються і нагріваються, тому зменшується коефіцієнт тепловіддачі. Зі зменшенням товщини цегли зростає поверхня нагріву і зменшується необхідна тривалість нагрівання та охолодження. При великій товщині цегли його середня частина не бере участь у теплообміні, тобто марно збільшується обсяг насадки. Зазвичай береться цегла великої товщини (65-80 мм), тому що цегла в нижній частині насадки несе велике навантаження.

Теплообмін в регенераторах.Повітря і гази з шлаковиків надходять в регенератори , які складаються з камери, насадки і піднасадочного простору. Насадка представляє найважливіший конструктивний елемент регенераторів мартенівських печей.

До вогнетривких насадок регенераторів мартенівських печей висувають такі вимоги:

- стійкість до дії плавильної пилу при температурі служби насадки;

- достатню механічну міцність і термічну стійкість в умовах служби;

- по можливості підвищену теплопровідність і теплоємність з метою поліпшення умов теплообміну.

На стійкість насадок істотний вплив роблять:

- наявність найбільшої поверхні теплообміну при даному обсязі;

- механічна стійкість насадки, при чому тиск на цеглину має бути по можливості мінімальним;

- наявність деякої мінімальної товщини насадочної цегли, при якій насадка зберігає свою механічну стійкість і володіє найбільшою активною масою при теплообміні.

Насадка регенераторів поперемінно або акумулює або віддає тепло. У нагріту насадку газами, що відходять подають повітря шляхом відповідного перемикання повітряного клапана. Повітря нагрівається спочатку інтенсивно, потім все менше, тому що насадка поступово охолоджується.

Температура димових газів, що надходять в регенератор, дорівнює ~ 1500 °С. Димові гази, пройшовши з середньою швидкістю ~ 0,3 - 0,5 м/секунду через насадку, охолоджуються до ~ 500 - 600 °С.

Прийнято вважати, що через кожен метр, починаючи від верхнього ряду насадок, температура відхідних газів знижується приблизно на 100 °С. Тому нижню половину насадок найчастіше виконують із шамотної цегли. Віддача тепла газів, що відходять поступово зменшується і температура їх на виході з регенератора зростає.

До моменту подачі повітря температура поверхні цегли вище, ніж всередині, і повітря інтенсивно відбирає тепло у поверхневих шарів цегли. Незабаром температура на деякій глибині насадки буде більш високою, ніж у середині і на поверхні, при цьому віддача тепла всередині цегли йде в двох напрямках - назовні і всередину цегли.

Через короткий час температура в середині цегли виявляється вище, ніж в інших його частинах, і тепловіддача відбувається від середини цегли назовні. Таким чином, в результаті періодичної зміни температури газового середовища в підігрівачах з проміжним теплоносієм, в тілах, що утворюють насадку, виникають теплові хвилі. При занадто товстій цеглі середина її може і не брати участь у теплообміні.

Максимальна тепловіддача конвекцією в регенераторі спостерігається у лобових горизонтальних поверхонь і мінімальна у бічних вертикальних.

Розриви каналів сприяють турбулізації потоків газів. Інтенсифікація теплообміну в насадці так само досягається при застосуванні пульсуючого газового потоку, підвищення його турбулентності, зміни по ходу газів, розмірів насадочної цегли, а особливо шляхом застосування насипних насадок з частинок не великих розмірів.

Питома поверхня насадки з суцільними каналами дещо менше, ніж насадки з рядами, що чередуються, зважаючи на наявність в останніх відкритих горизонтальних поверхонь.

Відстань між цеглою в насадці вертикальних регенераторів 60-200 мм. Зайнята насадкою частина перетину (заповнення насадки ) складає 35-45%. Зменшення ширини проміжків покращує тепловіддачу конвекції, проте зменшує тепловіддачу випромінювання і збільшує небезпеку засмічення.

На рисунку 2.2 представлена кладка насадок регенераторів.

Рисунок 2.6 Кладка насадок регенераторів з брускової цеглини та нормальної цеглини.



3 РОЗРАХУНОК СКЛАДУ МАСИ ШИХТИ

Від правильності підбору шихти залежать властивості шихтної маси, яка повинна добре формуватися, забезпечувати раціональні терміни сушіння і випалу, а також необхідну якість виробів при мінімальних відходах.

Хімічний склад шамоту, розраховуємо за допомогою даних значень глини:

SiO₂ = %

TiO₂= %

Al₂O₃= %

Fe₂O₃= %

CaO= %

MgO= %

K₂O= %

Na₂O= %

SO₂= %

Після отримання шихтового складу визначаємо кількість компонентів, що вводяться кожним сировинним матеріалом. Результати записуємо в таблицю 3.1.

Таблиця 3.1 Хімічний склад матеріалів

Матеріал	SiО2	TiO2	Al2O3	Fe2O3	CaO	MgO	K2O	Na2O	SO2	П.п.п
Глина	51,4	1,32	32,1	1,3	0,85	0,65	3,05	0,74	0,18	8,42	100,1
Шамот	56,06	1,44	34,9	1,41	0,93	0,71	3,33	0,81	0,02	-
Глина 30%	15,42	0,4	9,63	0,39	0,26	0,2	0,92	0,22	0,05	2,53
Шамот 70%	39,25	1,01	24,43	0,99	0,65	0,5	2,33	0,57	0,01
Шихта	54,67	1,40	34,06	1,38	0,9	0,69	3,24	0,79	0,07
Готовапродукція	56,08	1,44	34,94	1,42	0,93	0,71	3,33	0,81	0,07



4 ФІЗИКО - ХІМІЧНІ ОСНОВИ ТЕХНОЛОГІЧНОГО ВИРОБНИЦТВА

Технологія виробництва шамотних вогнетривів базується на використанні у виробництві глинистих мінералів - глин і каолінів, що виконують дві важливі функції. По-перше, вони надають масам пластичності і зв'язаності, і, по-друге, глини і каоліниспекаются, забезпечуючи зміцнення і ущільнення виробів.

Технологія шамотних вогнетривів визначається в основному властивостями сировини і змінами, що відбуваються при сушці і випаленні, а також впливом на якість виробів співвідношення глини і шамоту і їх зернових характеристик.

Загальна усадка у пластичних глин складає 15-20 %, а при такій великій усадці отримати вироби із заданими розмірами з одних пластичних глин неможливо. Тому при виготовленні шамотних виробів шихту виготовляють з пластичної глини і шамоту (спіснювача). Кількістю шамоту і розміром його часток регулюють не лише усадку, але і міцність, пористість, термостійкість і текстуру.

Формувальна здатність маси зменшується зі збільшенням змісту в ній шамоту.

Оскільки шамот є продуктом випалення глин і каолінів, то першими розглянемо властивості зв'язуючоїглини.

Щільність глин визначається після висушування і складає 2,5-2,8 г/см³, а вогнетривкість коливається в межах 1580-1770 ? і залежить в основному від хімічного складу.

Пластичність глин - здатність під дією незначних зовнішніх зусиль змінювати свою форму без прояву тріщин і зберігати її в статичному стані. Пластичність підвищується зі зменшенням часток, що складають глину.

Глина також має єднальну здатність, під якою розуміють властивість глини у присутності води зв'язувати непластичні матеріали(шамот).

Чим вище пластичність, тим вище їх єднальна здатність. По єднальній здатності, тобто по кількості піску, що зв'язується глиною, глини ділять на чотири групи: єднальні з вмістом піску 50 %; пластичні(20-50 %), худі(20 %) і каменеподібні(сухарі, сланці), які не утворюють тіста. При зволоженні абсолютно сухої глини відбуваються наступні фізико-хімічні процеси:

- виділяється тепло(теплота змочування);

- відбувається набрякання, тобто збільшення глини в об'ємі;

- утворення зв'язної маси, пластичного тіста або текучої суспензії.

У глинах розрізняють рівноважну(отримувану з довкілля) або гігроскопічну воду, водузатворення і хімічно пов'язану.

У присутності води розкривається пластичність глин; глинисті частки набувають заряд і їх суспензії можуть розріджуватися. У глинистому тісті проявляються тиксотропні властивості.

Розрізняють також усадку, тобто зменшення первинного об'єму заготівель, при сушці(повітряну), при випаленні(вогневу) і повну, рівну сумі повітряній і вогневій.

Повітряна усадка глин складає від 3 до 12 %, вогнева від 3 до 16 %. Усадка пластичних глин більша, ніж худих. Введення спіснюючих матеріалів в глині зменшує їх загальну усадку.

Вогнетривкі глини при пресуванні стискаються. Після зняття тиску відбувається пружне розширення. При випаленні в глинах і каолинах відбуваються складні і глибокі зміни:

- проявляється вогнева усадка;

- змінюється мінеральний склад;

- при нагріванні до 400 ? поступово віддаляється слабозв'язана вода з кристалічної решітки каолініту.

Хімічні перетворення при випаленні глин і каолинів показані на рисунку 4.1.

Рисунок 4.1 Крива нагріву глин,?

Процеси у глині, що відбуваються при випаленні, включають: в інтервалі 450-600 ? віддаляється хімічно пов'язана вода в наслідку розкладання каолініту по реакції:

Al₂O₃• 2SiO₂• 2H₂O Al₂O₃• 2SiO₂] • 2H₂O

Реакція йде з поглинанням тепла. З'єднанняAl₂O₃• 2SiO₂] - метакаолиніт - аморфний продукт, що є не механічною, а тіснішою сумішшю глинозему і кремнезему зі взаємним проникненням компонентів і частковим збереженням структури каолинітової решітки.

Перший екзотермічний ефект при 900 ? - кристалізація муліту; другий екзотермічний ефект при 100-1200 ? пояснюють переходом в кристобаліт аморфного кремнезему, що залишився після розпаду каолініту. При нагріванні мінералів групи монтморилоніту спостерігаються три ендотермічні ефекти при температурах близько 150, 700 і близько 820 ?. При 400-1000 ? карбонати дисоціюють з виділенням вуглекислоти, сульфіди окислюються з утворенням сірчастого газу, органічні домішки вигорають.

Ці процеси супроводжуються значною втратою маси, деяким збільшення пористості і зменшенням об'єму. Механичесая міцність при цьому не зменшується, а збільшується. При 1100 ? з виділенням тепла метакаолиніт перебудовується з утворенням в кінцевій стадії муліту3Al₂O₃• 2SiO₂:

3Al₂O₃• 2SiO₂] 3Al₂O₃• 2SiO₂+ 4 SiO₂

Із зростанням температури кількість муліту безперервно збільшується і досягає максимуму при 1250-1350 ?. Тривала витримка при температурах вище 1200 ? не впливає на збільшення виходу муліту, але сприяє зростанню його кристалів. Теоретично увесь глинозем, що міститься в глині або каоліні повинен переходити в муліт. З утворенням муліту йде процес спікання. Температура початку спікання відповідає різкій зміні усадки.

За температуру закінчення спікання приймають ту температуру, при якій усадка практично припиняється, а водопоглинання глини складатиме близько 2 %.

При випаленні глин і каолинів одночасно з мулітом і кристбалітом утворюються аморфна частина і рідка фаза. Луги сильно взаємодіють з кристобалітом і переводять його в рідку фазу.

На основі фізико-хімічних уявлень про стійкість вважається, що кристалічна частина найбільш стабільна, оскільки потенційна енергія у неї нижча.



5. ТЕХНОЛОГІЧНА СХЕМА ВИРОБНИЦТВА

5.1 Підготовка глини для виробництва шамотних регенераторів

При виробництві шамотних регенераторів мартенівських печей головним показником є співвідношення шамоту і глини. В даному курсовому проекті таке співвідношення досягається при вмісті в шихтної масі 70% шамоту марки ШГЧ і 30 % глини марки Ч-0. Нормативні показники шамоту, який застосовується наведені в таблиці 5.1, шамот ШГЧ відповідає ТУ У 322-7-00190503-083-97.

Таблиця 5.1 Шамот вогнетривкий кусковий, марка ШГЧ

Найменування показників	Норми
Масова доля на прокалину речовину, %: Al2O3 %, не менше	32
Fe2O3%, не більше	1,6
Вогнетривкість, °С, не нижче	1690
Водопоглинення, %, не нижче	3
Вологість (при відвантаженні), %, не більше	1
Зміст зерен дрібніше 0,5 мм, %, не більше	25

Нормативні показники застосовуваної глини марки Ч-0 приведені в таблиці5.2. Глина марки Ч-0 відповідає ТУ У 26.2-00190503-294:2007 Ч-0.

Таблиця 5.2Глина марки Ч-0

Найменування показників	Норми
Масова доля на прокалину речовину:
Al2O3, %, не менше	33
Fe2O3,%, не більше	1,3
Вогнетривкість, °С,	1710

Глина марки Ч-0 характеризується тонкодисперсною структурою (вміст часток дрібніше 0,001 мм 80-82 %), що забезпечує високу пластичність, а значить і високу зв'язне здатність. Мала залізистість забезпечує білизну черепка.

Рисунок 5.1 Глина марки Ч-0.

Родовище глини, яка входить до складу шихтної маси - Часов Ярський кар'єр. На склад сировини глина надходить з вологістю 24 % з різноманітним розміром і формою шматків.

Зі складу сировини грейферним краном глина завантажується в приймальний бункер над глинорізною машиною. Де відбувається подрібнення шматків глини до розміру не більше 40 мм. Гинорізна машина є ідеальною тому що в ній відбувається розрізання шматків глини до необхідної величини. На сухих і мерзлих глинах машина працює краще ніж на вологих, тому що волога глина налипає на диски, стінки кожуха. У такому разі рекомендується додавати у глину уловлений пил в сушильних барабанах, підігрівати робочий диск до температури 60-80 °С, а також змащувати диск сумішшю керосину з соляровим маслом.

Після глинорізної машини глина по транспортерної стрічці, де відбувається магнітна сепарація подається в тічку сушильного барабана.

Магнітна сепарація застосовується для відбору металевих включень.

В сушильному барабані відбувається часткове видалення фізичної води (випаровування), ущільнення, а також гідратація. При сушінні хімічно активних по відношенню до води матеріалів (MgO, CaO) частину фізичної води переходить в воду, хімічно зв'язану, і тільки частина фізичної води випаровується:

MgO+H₂O=Mg(OH)₂,

CaO+H₂O=Ca(OH)₂.

Сушильний барабан є сучасним агрегатом для сушіння глини. Недоліком є винесення з газами дрібних фракцій сировини, при цьому необхідно ставити пиловловлювачі. Температура газів на вході сировини становить 1000 °С, а на виході 100 °С. Довжина барабана становить 12 м, а швидкість 3-5 об/хв.

На виході з сушильного барабану вологість глини становить 10-14 %.

Після сушильного барабана елеватором глина потрапляє в проміжний бункер, після якого по транспортерній стрічці в бункер над дезінтегратором. Дезінтегратор призначений для помелу сухої глини.

У дезинтиграторі розташовані одна в іншій дві циліндричні кошики, які обертаються в різних напрямках. Таким чином відбувається помел глини при якому прохід через сітку повинен становити <0,5 - 70 %.

Таблиця 5.3 Розсів глини марки Ч-0

Матеріал	Вологість, %	Залишок на ситі 3 мм, %	Залишок на ситі 2 мм, %	Прохід через сітку 0,5 мм, %
Глина марки Ч-0	10-14	0	Не більше 2	Не менше 70

Після дезінтегратора по тічці глина потрапляє на вібросита для просіву подрібненої глини після чого в бункер меленої глини над тарілчастим дозатором. Тарілчастий дозатор застосовується для рівномірної подачі меленої глини. Принцип дії тарілчастого дозатора зводиться до скидання порошку скребком з горизонтального диска, що обертається, розташованим під випускним отвором бункера.

Потім порошок глини подається на транспортувальну стрічку в бункер над мішалкою.

5.2 Виробництво та підготовкашамоту

Шамот необхідний у складі шихти як спіснювач, застосовується власного виробництва. Необхідно відповідально поставитися до вибору глини, яку застосовують для виробництва шамоту, тому що від її якості буде залежати не тільки якість самого шамоту, але й властивості кінцевого продукту.

Основним агрегатом для випалу глини на шамот є обертова піч. Температура глинистої сировини частково залежить від способу попередньої підготовки матеріалу. Найбільш вигідно випалювати глину в природному вигляді. Глини, які легко розсипаються при випалюванні доцільно брикетувати.

Брикетування слід проводити по пластичному способу пресування, наближаючи глину до максимальної вологості, яка допустима. Підвищення вологості глини, що подається в піч, сприяє укрупненню зернового складу.

Зерновий складу шамоту залежить не тільки від властивостей глини, але і від теплового режиму печі.

Після випалу глини в обертовій печі шамот через охолоджуючий холодильник надходить на склад сировини.

Паралельно з технологічною лінією глини шамот грейферним краном завантажується в бункер над щоковою дробаркою, де відбувається подрібнення шматків до розмірів не більше 50 мм і зволожується водою до 2%. Принцип роботи щокової дробарки складається в роздавлюванні шматків шамоту при періодичному гойданні рухомої щоки.

Після дроблення шамот по транспортерній стрічці через магнітний сепаратор віброживильником надходить в бункер над кульовим млином. В кульовому млині відбувається подрібнення шамоту в результаті удару молольних тіл (металеві кульки різного діаметру) і стирання при їх перекатуванні.

Переміщення куль у млині відбувається при водоспадному режимі, тобто кулі піднімаються по круговій траєкторії до певної висоти і падають водоспадом по параболічних траєкторіях.

Таблиця 5.4Розсів шамоту після кульового млина

Матеріал	Вологість, %	Залишок на ситі 3 мм, %	Залишок на ситі 2 мм, %	Прохід через сітку 0,5 мм, %
Шамот ШГЧ	Не більше 2	Не більше 3	Не більше 10	30-40

Розвантаження меленого шамоту відбувається з торцевої сторони, після чого порошок через елеватор надходить на потряскові сита, де відбувається просіювання подрібненого шамоту. Розміри сіток, які встановлюють залежно від якості шамоту: 3,2 мм; 2,8 мм; 4,0 мм. Після потряскових сит порошок по тічці потрапляє в бункер меленого шамоту звідки по елеватору на стрічку шамоту. Подача шамоту з бункера регулюється секторним затвором. По стрічці шамот потрапляє в бункер над мішалкою.

5.3 Приготування маси

Бункера глини і шамоту, розташовані над мішалкою забезпечують рівномірність живлення машин і незалежність роботи відінших. Бункер також затримує безперервний потік матеріалів на час, необхідний для виконання технологічних процесів.

Для створення запасу готових мелених порошків встановлюються бункера запасу. При зберіганні порошків в бункерах може виникнути процес злежуваності, в першу чергу це залежить від вологості порошку.

При зберіганні порошків в бункерах необхідно враховувати і закінчення матеріалу, тому може статися расфракционірування (наприклад, шамоту).

При змішуванні шихтної маси головним показником є дозування.

Дозування глини і шамоту здійснюється ваговими дозаторами періодичної дії, тому що вони мають високу точність дозування матеріалів з непостійною вологістю.

Порядок змішування напівсухої маси полягає в тому, що в змішувач спочатку подаються дозовані 70:30 шамот і глина, а потім зволожується шлікером, який також дозується і має певну вологість.

Шлікер готується попередньо в пропелерній мішалці, де співвідношення меленої глини та води 25:75 відповідно.

Змішування маси відбувається на змішувачах марки «М 115», цикл змішування становить 3-4 хвилини. Час змішування впливає на якість виробу, при чому особливо впливає на пористість і водопоглинання.

При змішуванні шамотної маси властивості виробів виходять неоднорідними, тому необхідно витримувати постійність тривалості перемішування шамоту з шлікером та шамоту з глиною.

Після змішування маса надходить по елеватору на сито-протирання для додаткового просіювання зволоженою шихти.

5.4 Формування сирцю

Для формування виробу-сирцю приготовлена шихта надходить на пресування. Для пресування застосовується коленоричажний прес марки СМ-143 із зусиллям тиску 1200 тонн. При пресуванні на гідропресах тиск підтримується на одному рівні протягом всього процесу, що є недоліком, тобто вироби отримують неоднорідні по щільності. А позитивним фактором є постійність розміру виробів.

При пресуванні на якість виробів позитивно впливає уповільнена швидкість пресування і витримка тиску в кінці пресування. Тривалість пресування становить 5-10 секунд. Компоненти маси в процесі пресування частково перерозподіляються. Повітря, що міститься в масі стискається. Стиснене повітря, розширюючись, створює розтягуюче зусилля , послаблює зчеплення між частинками і тим самим обумовлює утворення розривів у сирці. З шамотної маси вже при тиску 2 МПа видаляється 85-95 % повітря, однак подальше видалення повітря ускладнено. При пресуванні напівсухих мас обсяг одержуваного виробу зазвичай в 1,5-2,0 рази менше обсягу вільно насипної маси. Вода при пресуванні бере участь у передачі тиску.

Сам процес пресування полягає в тому, що прес автоматично засипає в прес-форму масу з засипної скриньки за допомогою каретки, а після пресування каретка виштовхує вже спресований сирець. Прес забезпечує двостороннє пресування з трьома паузами.

Недоліками гідропресів є те, що вони не оснащені механізмами для прибирання осипу і автоматичним регулювання висоти засипки у прес-форми.

5.5 Сушка сирцю

Після пресування сирець укладають на ребро на поличкові вагонетки, які поступають в тунельні сушила (рисунок 5.1).

Температура теплоносія на вході в сушила становить 150-200 ° С, вологість сирцю - 7 %, а на виході 40-50 ° С, вологість сирцю 2 %; тривалість процесу сушіння становить 14-21 годин.

Сушка перед відпалом призначена для видалення вологи шляхом випаровування при температурі зазвичай нижче кипіння. При сушінні протікають складні фізичні й хімічні зміни, пов'язані з вологообміном і теплообміном. Весь процес сушіння можна розділити на три періоди.

Перший період є головним, так як при ньому з вологого матеріалу видаляється більша частина води шляхом випаровування.

Швидкість випаровування протягом першого періоду залишається постійною, а у другий період зменшується. З початку випаровування вологи відбувається з зовні виробів, але після випаровування переміщається всередину сирцю.

Температура поверхні матеріалу по мірі висихання піднімається до температури сухого термометра. У третьому періоді сушіння температура матеріалу залишається постійною і приблизно дорівнює температурі теплоносія; видалення води з виробів майже не відбувається.

При сушінні сирцю підвищується механічна міцність внаслідок збільшення зчеплення між частинками.

Рисунок 5.2 Тунельні сушила



5.6 Випал шамотних виробів

При випалюванні відбуваються глибокі фізико-хімічні перетворення, що супроводжуються зміною розмірів і пористості (рисунок 5.1 ).

А - ділянка до початку спікання; Б - ділянка процесу спікання; У - інтервал спеченого стану; Р - область перепалу.

Рисунок 5.3 Зміна лінійних розмірів(1), уявної щільності(2), істинної(3), відкритою(4) та закритої пористості(5) вогнетривкого вироби в процесі випалу.

На першій ділянці А суттєвих змін не відбувається, не рахуючи термічного розширення. На ділянці Б починається спікання (рисунок 5.1), яке посилюється з підвищенням температури; при цьому відбувається усадка, збільшення уявної щільності та зниження пористості, з'являються закриті пори за рахунок відкритої пористості. Ділянка відповідає максимальним значенням усадки і уявної щільності при найменшій відкритій пористості.

Ділянка Р відповідає спучування матеріалу, перепаленню, тобто збільшення обсягу за рахунок зростання заритих пір.

На цій ділянці спостерігається також деформація виробу.

При нормальному випалюванні матеріал до спучування не доводять.

І - припікання;ІІ - спікання; ІІІ - освіта закритих пор та їх заростання; 1 - сумарний об'єм фаз; 2 - тверда фаза; 3 - пори.

Рисунок 5.4 Стадії процесу спікання.

Випал шамотних вогнетривів відбувається в тунельній печі безперервної дії з постійним температурним і гідравлічним режимом. Через стіни і склепіння печі проходить стаціонарний потік тепла, через подину - нестаціонарний.

Перевагами використання тунельних печей є висока продуктивність, висока ступінь механізації, низька питома витрата палива, невеликий брак випалу, хороша якість відпалених виробів. До недоліків можна віднести велику теплову інерційність печі, застосування ручної праці на завантаженні та вивантаженні з пічного вагона.

Садка сирцю на пічні вагони провадиться вручну, дотримуючи всі норми карти садки (рисунок 5.2).

Основні вимоги до садки виробів:

- стійкість;

- найкраща прохідність газів і омивання газами виробів;

- у нижній частині печі бажана більш розряджена садка, ніж у верхній;

Спарювання виробів під час випалу попереджають підсипанням кварцового піску на пічні вагонетки, просіяного через сито з отворами 1-2 мм і не спекшегося при температурі випалу.

Протікання процесів випалу залежить насамперед від температури випалу, тривалості, швидкості підйому температури і охолодження, газової середовища, властивостей обжигаємого матеріалу та умов випалу, що називають режимом випалу.

Фізико-хімічні процеси у випалі не закінчуються і протікають у період служби вогнетривів в промислових печах.

Рисунок 5.5Садка шамотних виробів на вагони тунельної печі.

Фактори, які впливають на режим печі в початковий період - видалення залишків вільної вологи при температурі 150-200 °С, яке не супроводжується усадкою; видалення хімічно зв'язаної води відбувається в більш широкому діапазоні температур і протікає спокійно. При температурах 400-600 ? у сполучній глині розлагається каолініт, при цьому відбувається невелика усадка до 0,5 %. В температурному інтервалі 600-900 ? рівномірно і незначно зменшується обсяг (лінійна усадка в межах 0,5-1,0 %), окислюються сульфіди, органічні домішки і разлогаються карбонати. Випал шамотних виробів завершується при температурі, на 100-150 °С перевищує температуру спікання глин.

При короткому інтервалі температур спікання зв'язуючої глини температуру випалу виробів піднімають на 50-100 °С вище температури спікання зв'язуючої глини. Кінцева температура випалу дорівнює 1450-1550?.

В інтервалі температур 1300-1450 ? швидкість підвищення температури знижують. Витримку при кінцевій температурі встановлюють до 2-4 годин. Охолоджують вироби до 1000-800 ? зі швидкістю зниження температури близько 50 ? за годину.

Збільшення витримки при кінцевій температурі випалу сприяє вирівнюванню і поліпшенню властивостей виробів. Тривалість випалу займає 40-50 годин. ...