Служба огнеупоров в агломерационной машине

Размещено на http://www.allbest.ru

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования

«Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. Ельцина» (УрФУ)

Институт новых материалов и технологий

Департамент строительного материаловедения

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к выпускной квалификационной работе по теме:

Служба огнеупоров в агломерационной машине

Студент: Красникова Юлия Расильевна

Екатеринбург 2023



Оглавление

Введение

1. Литературный обзор

1.1 Конструкция и режимы работы агломерационных машин

1.2 Условия эксплуатации и требования к футеровке агломерационных машин

1.3 Требования к качеству огнеупоров для агломерационных машин

1.4 Технология футеровки обжиговой машины

2. Выбор конструкции футеровки и вида огнеупоров для рабочего слоя футеровки

2.1 Футеровка зон предварительного подогрева и сушки

2.2 Футеровка горна

3. Технологическая часть

3.1 Основное оборудование агломерационной фабрики

3.2 Выбор сырья и технология производства агломерата

3.3 Расчет материального баланса производства

3.4 Расчет технологической схемы производства агломерата

Заключение

Билиографический список

огнеупор агломерат машина



Введение

Агломерационное производство является первым этапом металлургического цикла. Успешному решению задачи увеличения производства высококачественного железорудного сырья - агломерата и окатышей - способствует внедрение в производство последних достижений науки, новейшей техники и передовой технологии, применение высокопроизводительных агрегатов и машин, комплексная механизация и автоматизация производства.

Агломерация руд и концентратов является наиболее технологически удобным и, потому, наиболее распространенным способом получения окускованного железорудного материала для плавки в металлургических печах. Агломерация характеризуется значительными объемами производства, связанного с большими энергозатратами и выбросами вредных веществ в атмосферу. Поэтому для нее всегда являются актуальными задачи по уменьшению себестоимости процесса, увеличению удельной производительности агломашины, увеличению доли выхода годного агломерата, снижению количества вредных выбросов.

В 60-е годы в условиях дефицита коксовой мелочи и принятой программы повышения объема производства и прочности агломерата получил распространение комбинированный нагрев шихты, суть которого заключается в увеличении длительности пребывания шихты в зоне высоких температур - горне, длина которого составляла 20-25 % длины агломашины, при этом имело место экономия твердого топлива за счет большего потребления газа. Оснащение агломашин горнами конструкции ВНИИМТ-Уралэнергочермет на вновь проектируемых аглофабриках в СССР и за рубежом при удельном расходе тепла 252-336 МДж/т агломерата позволило снизить расход твердого топлива в среднем на 6,7 % и содержание мелочи в агломерате на 0,5-2,0 % (абс) [1]. По мере повышения цен на газ зажигательные горны агломерационных машин, построенных еще в прошлом веке, перестали отвечать современным требованиям по энергозатратам, появилась потребность в новых подходах к как к режимам их работы, так и к их конструкции, с задачей обеспечения максимального энергосбережения начального периода агломерационного процесса.

Огнеупорные изделия и материалы играют определяющую роль в работе современных тепловых агрегатов как для выполнения технологических требований, так и с точки зрения экономичности работы: минимальных эксплуатационных затрат и рационального использования топливно-энергетических ресурсов. Поэтому правильный выбор материалов для строительства и ремонта тепловых агрегатов, их узлов и элементов является важнейшей задачей при разработке и эксплуатации горнов агломерационных машин [2-4].

В технологической цепи агрегатов, применяемых в производстве агломерата, эксплуатируются горны, предназначенные для получения теплоносителя, фильтруемого через слой шихты, уложенной на тележки, и производящего нагрев поверхности слоя и зажигание в нем твердого топлива.

Однако срок службы горнов определяется стойкостью его футеровки. Важнейшим требованием, предъявляемым к ним, является высокая термостойкость, которая зависит от химического состава, представленного простыми оксидами, сложными оксидами, карбидами, нитридами [5-8].

Целю данной работы является изучение службы огнеупоров в агломерационных машинах. В данном проекте рассмотрены конструкция и режимы работы агломерационной машины, футеровка рабочего слоя и факторы, воздействующие на нее; представлена технологическая схема производства с описанием технологических процессов; расчет материального баланса производства; и подбор оборудования для технологического процесса спекания агломерата.



1. Литературный обзор

1.1 Конструкция и режимы работы агломерационных машин

На металлургических заводах агломерация осуществляется преимущественно в агломерационных машинах ленточного типа, изготовляются различных размеров и различаются по полезной площади спекания [2].

Агломерационная машина данного типа представляет собой, непрерывный ряд движущихся тележек (паллет), не соединенных между собой, которые в свою очередь состоят из рамы, колосникового поля (решеток) и бортов. В верхней части (рабочей) паллеты перемещаются по горизонтальным направляющим, нижней - по наклонным направляющим [5-6].

Основными частями данной машины являются: каркаса с направляющими движения тележек и площадкой под редуктор и привод, спекательные тележки, привод с редуктором и электродвигателем, питатель с редуктором и электродвигателем, зажигательный горн, вакуумные камеры.

Работа осуществляется по рабочей (верхней) части агломашины. Паллеты движутся по рельсам на четырех роликах за счет движения пары зубчатых колес, которые захватывают своими зубьями паллету снизу, выталкивают ее на поверхность до тех пор, пока зубья колес остаются сцепленными с роликами паллеты. Поверхность паллеты (колосниковое поле) образует комплект колосников, уложенных в три ряда. Два последних колосника у борта крепятся пальцем, вставленным через отверстие в корпусе. Расстояние (щель) между колосниками 3-5 мм. Скорость движения паллет составляет 1,6-3,0 м/мин. Движение зубчатых колес создает нажим одной паллеты на другую, что устраняет возникновение зазора между паллетами. В разгрузочной части машины ролики паллеты переходят на нижний рельсовый путь, и тележка катится к зубчатым колесам под действием собственного веса под уклон.

Под верхним рельсовым путем машины расположены вакуум-камеры, связанные с эксгаустером, создающим разряжение. Шихту загружают на паллеты в головной части машины на слой постели, которая в свою очередь, укладывается на колосниковое поле тележек. Затем паллеты проходят под зажигательным горном, где зажигается верхний слой шихты. По мере выгорания углерода зона горения топлива перемещается вниз, проходя всю высоту слоя постели.

Охлаждая агломерат, воздух подогревается, и его теплота используется в зоне горения твердого топлива. Отходящие продукты горения отдают свое тепло холодной сырой шихте, нагревая ее. Сырая шихта подогревается, при этом она теряет влагу. В целом агломерационный процесс проводится с избытком воздуха для микрообъемов и для него характерна восстановительная атмосфера. Готовый агломерат представляет собой продукт кристаллизации расплава. Далее агломерат движется по разгрузочной части агломашины и поступает на приемную плиту, для передачи в дробилку.

Агломерационная машина и зажигательный горн предназначены для получения агломерата путем спекания рудной мелочи и концентратов, методом прососа воздуха через слой шихты, лежащей на колосниковой решётке, в сочетании с частичным освобождением их от вредных примесей (серы и др.).

Процесс спекания шихты представляет собой совокупность превращений, при которых сжигаемое просасываемое воздухом твердое топливо в слое шихты обеспечивает развитие высоких температур в зоне горения и оплавление материалов [6, 7].

Основными параметрами, характеризующими процесс спекания, являются температура поверхности зажженной шихты, высота слоя, скорость спекания, температура в зоне горения, время пребывания шихты на ленте (скорость ленты) и степень законченности спекания.

Чтобы шихта не приваривалась к спасательным тележкам, на них перед ее загрузкой укладывается постель из мелкого агломерата, затем челночный питатель засыпает рудную шихту на барабан. Два барабанных питателя подают шихту на наклонный отражательный лист, далее шихта поступает на паллеты, уже накрытые постелью. Гладилка разравнивает шихту, не уплотняя ее. Для равномерного зажигания движущегося слоя шихты, по всей его длине служит зажигательный горн. На начальной стадии спекание происходит зажигание шихты, путем воспламенения газовоздушной смеси и внесения в слой тепло, обеспечивающее дальнейшее развития горения. Чтобы достичь необходимого количества кислорода, идущего на сжигание топлива в слое, следует иметь в зажигательном горне соответствующий состав продуктов сгорания [8- 10].

При зажигании шихты основными факторами являются температура поверхности и количество тепла, аккумулируемое в верхнем слое шихты.

Спекание шихты ведется на колосниковой решетке паллет агломерационной машины методом просасывания воздуха. Просасываемый через слой шихты воздух образует зону горения высотой 15-35 мм с температурой 1400-1600 °С, передвигающуюся вниз с вертикальной скоростью спекания wc = 0,15-0,7 мм/с. Спекаемая шихта перемещается от головной к хвостовой части машины со скоростью движения аглоленты wл = 60-120 мм/с. В таких условиях зона горения приобретает форму наклонного плоского слоя. Скорость движения паллет регулируется таким образом, чтобы зона образования агломерата достигала колосников в момент, когда паллет проходит над последней вакуум-камерой. При опрокидывании тележки «агломерационный пирог» соскальзывает с нее и после дробления и грохочения направляется на охлаждение. Отсасываемые из-под машины газы очищаются от пыли и, пройдя через эксгаустер, выбрасываются в атмосферу. Технологические параметры процесса агломерации представлены в табл. 1.1.

Таблица 1.1. Режимная карта основных технологических параметров процесса агломерации

Параметр	Базовая величина	Допустимые отклонения
1 Массовая доля остаточного углерода в технологическом агломерате не более, %,	0,10
2 Массовая доля влаги в шихте, %	7,0	±0,5
3 Температура шихты, °С, не менее	55	-3
4 Высота слоя шихты, мм не менее	300	-
5 Температура в 18 в/камере, °С не менее	150	до 20% времени технологической смены
6 Массовая доля закиси железа в технологическом агломерате, %	9.0	- 2 +3
7 Температура в горне, °С	1150	±50
8 Разрежение в зажигательном горне, мм вод.ст.	0.0	±0.5
9 Разрежение перед эксгаустерами, мм.вод.ст. (верхний предел не ограничивается)	1100	-100
10 Температура перед эксгаустером оС, не менее	80	-
11 Температура охлажденной постели оС, не более	100	-
12 Температура охлаждённого агломерата, °С,
не более	250	-
13 Высота слоя постели, мм не менее	25	-
14 Скорость агломашины, м/мин, не более	2,6	-
15 Укладка аглошихты на агломашину	равномерно по «срезу» загрузочного лотка	не допускается

Основная задача при подготовке шихты заключается в выборе оптимальных значений крупности материалов и степени увлажнения, необходимых для создания хорошей газопроницаемости шихты [11-13]. Это обеспечивает производство пористого и прочного агломерата. При плохой газопроницаемости количество воздуха, поступающего в зону сгорания, становится недостаточным, начавшееся горение идет вяло и даже может совсем прекратиться. Выделяющегося тепла будет недостаточно для образования жидкой фазы и агломерат не образуется. На газопроницаемость влияет и количество влаги. Количество добавляемой влаги зависит от физических свойств шихты. Для плотной руда влаги требуется меньше, для мягких руд - больше; для мелкой руда влаги добавляют больше, для более крупной - меньше. Для магнетитовых и магнетито-гематитовых руд АО «Качканарский ГОК» оптимальное количество влаги составляет 9 %, для бурых железняков 28 %. Крупность шихты может изменяться от 0,1 до 10-12 мм. Оптимальное содержание топлива в шихте определяется качеством рудного сырья. При недостатке топлива агломерат содержит небольшое количество FeO - такой агломерат хорошо восстанавливается, но механически непрочен. При высоком расходе топлива и при большом количестве кремнезема в шихте получается оплавленный агломерат с высоким содержанием FeO. Такой агломерат прочный, но хуже восстановим.

Назначением флюсов является обеспечение полного ошлакования всей пустой породы, содержащейся в руде, золе кокса и других компонентах доменной шихты [14].

Для упрочнения сырых окатышей применяют бентонитовую глину, гашеную известь, хлористый кальций, хлористый натрий, щелочно-спиртовую барду и др.

Процессы агломерации можно разделить на несколько стадий [15-17]:

1. Подготовительная. После воспламенения топлива на поверхности слоя шихты горячие газы проходят через холодный слой шихты вниз и отдают ей свое тепло. Испаряющаяся из верхних слоев влага конденсируется в холодных нижних слоях. По мере опускания вниз зоны спекания количество влаги в нижних слоях шихты увеличивается. Верхние слои все более подсушиваются, нагреваются газами и теплом, поступающим от приближающейся зоны спекания, до температуры воспламенения топлива. Начинается вторая стадия агломерации.

2. Стадия сгорания. Топливо воспламеняется, частично восстанавливаются оксиды железа, образуются жидкие фазы, оплавляющие отдельные твердые частички железной руды. Сгорание топлива в слое шихты существенно отличается от горения угля или кокса в топке. Если в обычной топке углерод полностью сгорает до СО2, то на ленте агломерационной машины появляются значительные количества СО.

3. Стадия охлаждения. Топливо в слое сгорело, куски руды сварились, спеклись при помощи легкоплавкой жидкой фазы. Спекшийся материал охлаждается холодным воздухом, поступающим сверху.

Охлаждение агломерата осуществляется в линейных, чашевых и барабанных охладителях. В чашевых охладителях вынос пыли составляет 4-8 кг/т агломерата. В барабанных охладителях вынос пыли 1,2-1,5 кг/т агломерата при запыленности газа 0,7-1,0 г/м3. Обеспыливание отсосов от охладителей агломерата в большинстве случаев осуществляют в батарейных циклонах или пылеуловителях мокрого типа.

Качество готового агломерата зависит не только от характера исходных материалов, но и от условий процессов спекания, т.е. от температурно-временных факторов (скорость нагрева и охлаждения, время пребывания материала в интервале оптимальных температур) [18-21].

Качественным показателем агломерата является механическая прочность, газопроницаемость, восстановимость, содержание железа и примесей. Готовый агломерат после дробления, отсева мелких фракций подается в бункера доменного цеха.

Процесс спекания сопровождается значительным выделением газа, образующегося в результате выгорания углерода и серы, содержащихся в шихте. Агломерационный газ уносит с собой пыль шихты. Содержание отдельных компонентов в газовой смеси зависит от количества серы в руде, расхода топлива, а также от технологических параметров процесса получения агломерата. Поэтому концентрация отдельных компонентов газа, а также его запыленность и дисперсный состав пыли на аглофабриках могут быть разными.



1.2 Условия эксплуатации и требования к футеровке агломерационных машин

Агломерационная машина представляет собой теплотехнический агрегат длиной 100-130 м, основы которого составляет непрерывный конвейер, из специальных тележек - полет, на которых слой окатышей последовательно попадая в различные технологические зоны, сушится, нагревается, обжигается, охлаждается и выдаётся в виде готовой продукции на ленточный конвейер для передачи на склад (рис. 1.1) [15, 18]. В зависимости от характера протекающих процессов обжиговая машина подразделяется на технологические зоны: предварительного нагрева, первой сушки, второй сушки, подогрева и обжига, рекуперации, первая и вторая охлаждения. Зона рекуперации соединена со второй зоной сушки коллектором прямого перетока, что обеспечивает подачу нагретого в зонах рекуперации и первого охлаждения воздуха в горелки зон подогрева и обжига, а также в зоны сушки.

Горн находится под стальным кожухом и охлаждается водой, циркулирующей в холодильнике. В настоящее время горны агломашин футеруются, как правило, алюмосиликатными или высокоглинозёмистыми огнеупорными изделиями или бетонами. Горн имеет от 4 и более газовых горелки, в них сжигается газовоздушная смесь, за счет чего в горне достигается температура до 1250 °C. Воздух подают также непосредственно к спекаемому слою. Зажигание шихты осуществляется при помощи плоскопламенных горелок. Стойкость алюмосиликатной футеровки горна составляет 3-6 месяцев.

Рис. 1.1 Схема агломерационной машины: 1 -- предварительного подогрева, 2 -- первая сушки, 3 -- вторая сушки, 4 -- подогревай обжига (горн), 7 -- рекуперации, 8 -- первая охлаждения, 9 -- вторая охлаждения; 5 -- горелки; 6,11 -- коллекторы; 10 -- газовоздушные камеры

Основными факторами, воздействующими на футеровку агломерационных машин, являются: температура; резкие перепады температуры в случае рваного режима их работы; абразивное воздействие со стороны запылённого газового потока; химическое воздействие со стороны пыли, состоящей из исходного сырья и продуктов его окисления и разложения.

Там, где в сырье (в т. ч. в газе) содержится значительное количество сернистых соединений, в дымовых газах, воздействующих на футеровку, будет повышенное содержание диоксида серы. Это же касается сырья с повышенным содержанием щелочных элементов (например, полевые шпаты, зола угля или кокса). И если конденсированные частицы (твёрдые и жидкие) адсорбируются и взаимодействуют с поверхностью футеровки, то газообразные (CO, SO3, H2O, R2O) имеют возможность воздействовать на объём футеровки за счёт проникновения по поровой структуре и конденсации внутри футеровки по градиенту температур. Все это в полной мере относится и к футеровке газовых каналов: коллектора грязного газа, газовоздушных каналов, рекуператоров.

В зонах предварительного нагрева и сушки происходит интенсивное выделение влаги из сырых окатышей при относительно невысокой температуре газового потока, что способствует конденсации влаги на поверхности футеровки и её миграции по поровой структуре. Исходя их этого, футеровка данных зон должна быть максимально плотной, чтобы не допустить фильтрацию влаги на кожух машины, притом, что термическое сопротивление в данных зонах может быть незначительным, ввиду низких температур. Этим условиям могут удовлетворять плотные бетоны на кислых (кварцит, кварцевое стекло) или алюмосиликатных (плотный шамот, муллит) заполнителях, на связке из бездобавочного портланд-, глинозёмистого или высокоглинозёмистого цементах; укладываемые любым способом: в виде предварительно сформованных и термообработанных блоков, монолитные, набивные, торкретируемые.

В зоне сушки футеровка испытывает воздействие больших тепловых потоков со стороны горячих газов, попадающих сюда непосредственно из переточного коллектора. Её футеровку рекомендуется выполнять двухслойной дополнительно теплоизолировав плотный бетон вторым слоем волокнистых теплоизоляционных материалов (на основе минерального или каолинового волокна).

В наиболее тяжёлых условиях (рис. 1.1) работает футеровка горна 4, форкамер 3 и нижней части патрубков 5, соединяющих форкамеры с коллектором прямого перетока 6. Топливо сжигается в форкамерах и поток отходящие газов с температурой до 1350 С, высокой скоростью и содержащий святящиеся частицы (твёрдое топливо, сажа, пыль) оказывает на футеровку горна тепловое, абразивное и химическое воздействие. При прерывании работы машины возможны резкие перепады температур. Футеровку горна, форкамеры, патрубков и коллекторов выполняют многослойной. Традиционно в рабочем слое рекомендуется использовать муллитокорундовые и корундовые изделия или торкрет-бетоны, но учитывая наличие в газовом потоке твёрдого и жидкого железа в восстановленной и окисленной формах, такие рекомендации нельзя назвать оптимальными.



1.3 Требования к качеству огнеупоров для агломерационных машин

Агломерационные машины выпускают окатыши, используя железные руды с различным содержанием примесей. Там, где содержание сернистых соединении с значительно, футеровка должна успешно противостоять их вредным воздействиям наряду с обычными тепловыми, абразивными и влажностными нагрузками от основного технологического процесса [22]. Вредное влияние сернистых газов сказывается на службе футеровки лишь в тех местах, где их температура снижается до возможности выпадения конденсата. В обжиговых машинах это может произойти в коллекторе грязного газа 2 (рис. 1.1) и в нижней части газовоздушных каналов 1, в местах их примыкания к коллектору Поэтому лишь футеровка этих элементов может существенно отличаться на разных машинах, ибо во всех других случаях она выполняет аналогичные функции и несет практически одинаковые нагрузки.

В зонах предварительного нагрева и сушки 1 (рис. 1.1) происходит интенсивное выделение влаги из сырых окатышей при относительно невысокой температуре газовой среды с возможным содержанием серы, выделяющейся из топлива и сырья. Исходя из этого, футеровка данных зон должна обладать высокой плотностью, чтобы не допустить фильтрацию влаги на кожух. Термическое сопротивление ее ввиду невысоких температур в этих элементах может быть незначительным. Этим условиям вполне удовлетворяет торкрет-бетонная футеровка на основе шамотных составляющих и портландцемента.

В зоне сушки 3 футеровка испытывает воздействия больших тепловых потоков, создаваемых горячими газами, попадающими непосредственно из переточного коллектора. Поэтому ее выполняют двухслойной: из плит МКРП и слоя торкретбетона.

Наибольшие тепловые воздействия испытывает футеровка в горне 4 (рис. 1.2), форкамерах 3 и нижней части патрубков 5, соединяющих форкамеры с коллектором прямого перетока 6. Температура газов, достигающая 1350 °C, в сочетании с их высокими скоростями и излучением факелов горелок, расположенных в форкамерах, требует создания тепловой защиты, обладающей высокой стойкостью в сочетании с термическим сопротивлением, позволяющим ограничить до минимума потери теплоты через стены и свод. Исходя из этого, рабочий слой футеровки выполняют из корундового или муллитокорундового кирпича, после которого послойно ставят высокоглиноземистый легковесный кирпич, шамотный легковесный и плиты МКРП.

Рис. 1.2. Поперечный разрез обжиговой машины: 1 -- газовоздушные каналы, 2, 6 -- коллекторы грязного газа и прямого перетока, 3 -- форкамера, 4 -- горн, 5 -- соединительные патрубки, 7 -- подвесной свод горна, 8 -- несущая балка, 9 -- полета, 10 -- рельсовый путь, 11 -- рабочая площадка

Верхнюю часть патрубков 5, начиная их от закругления, футеруют высокоглиноземистыми изделиями с сохранением изоляционных слоев, так как температура в этих местах несколько снижается.

Футеровку коллектора прямого перетока выполняют торкретбетоном, используя высокоглиноземистые составляющие и высокоглиноземистый цемент, Торкрет-бетон укладывают на слой изоляции из трех рядов плит МКРП. Подобная конструкция футеровки вызвана большим диаметром коллектора (боле 5 м), возможной вибрацией его во время работы, высокими скоростями печных газов и их значительными температурами, превышающими 1000 °C. зонах рекуперации 7 (рис. 1.1) и охлаждения 8 температура газовой среды несколько снижается, зато начинает сказываться абразивное влияние пыли, возникающей при прохождении мощных потоков воздуха через слой раскаленных окатышей. Учитывая размеры этих зон -- высоту более 10 ми метр свода более 5 м, их футеруют аналогично коллектору прямого перетока.

Футеровка зоны охлаждения 9 работает в более благоприятных условиях: невысокие температуры и малая абразивность. Однако, учитывая ширину пролета (больше 5 м), ее футеруют торкретбетоном на шамотных составляющих н портландцементе по слою изоляции из плит МКРП.

В горне горячие газы пронизывают слой обжигаемого продукта и вместе с захваченной в этом процессе пылью поступают в газовоздушные каналы 1 (рис. 1.1), и через них -- в коллектор грязного газа 2, создавая мощные потоки с высокой температурой и абразивностью. Для защиты конструкций этих элементов применяют торкрет-бетонную футеровку по слою плит МКРП. По температурным условиям торкретбетон укладывают на шамотных составляющих и портландцементе, однако если руды сернистые, и есть основание опасаться воздействия этих соединений, то футеровку значительно утолщают, укладывая бетон слоем до 180 мм.

1.4 Технология футеровки обжиговой машины

Футеровку обжиговой машины можно вести, начиная с любого элемента, в зависимости от его монтажной готовности.

До начала огнеупорных работ должны быть смонтированы и испытаны водоохлаждаемые балки межзонных перегородок (разделительных стен) и продольные, являющиеся на ряде машин основанием под боковые стены в горячих зонах. Как правило, полеты должны быть смонтированы. Их используют как площадку для складирования материалов, расположения механизмов и огнеупорщиков. Правда, можно начинать футеровку и без смонтированных полет, устраивая временное перекрытие на уровне головки рельсового пути. Но, принимая во внимание большую продолжительность футеровки, невозможность разборки перекрытия до ее полного окончания, что исключает проведение монтажа полет и связанное с этим завершение монтажа металлоконструкций машины, этим вариантом пользоваться не следует.

Огнеупорные материалы подают к рабочим местам мостовыми кранами. Если конструкции переточного коллектора не установлены в проектное положение, имеется возможность доставки материалов непосредственно на рабочие места огнеупорщиков. При смонтированных конструкциях материалы подают на площадку обслуживания, расположенную на уровне головки рельсового пути с обеих сторон обжиговой машины, устанавливая пакеты в непосредственной близости от горелочных амбразур форкамер, через которые затем подают материалы на место ведения работ.

Установки для торкретирования располагают непосредственно у места ведения работ. В частности, для торкретирования переточного коллектора (наиболее высокой точки машины) торкрет-установку монтируют на перекрытии коллектора 2 грязного газа (рис. 1.2).

Конструкция футеровки обжиговой машины на многих элементах выполнена из волокнистых материалов в сочетании с торкретбетоном. При незначительной массе футеровка обладает хорошими деформативными свойствами, поэтому можно наносить торкрет-бетон до монтажа. Этот прогрессивный метод монтажа находит широкое применение. Отдельные элементы конструкции машин укрупненными узлами в зависимости от мощности монтажного манизма и их собственной жесткости передаются под футеровку на любые свободные площадки, находящиеся в зоне действия крана и имеющие подъезд доставки материалов.

В процессе работ можно придавать футеруемым элементам различное положение, исключающее наиболее трудоемкие операции, такие, как нанесение торкрет-бетона на потолочные области, в результате чего огнеупорщики с высоким качеством и в минимальные сроки выполняют огнеупорные работы, возвращая для монтажа практически полностью законченные узлы. Те незначительные трудности, которые возникают при установке элементов в проектное положение из-за некоторого увеличения их массы, компенсируются выигрышем в сроках выполнения работ по монтажу машины в целом, уменьшении трудозатрат на огнеупорные работы и улучшением качества футеровки.

Футеровка отдельных узлов обжиговой машины [23, 24]

Перед футеровкой всех элементов обжиговой машины (за исключением газовоздушных камер и коллектора грязного газа) необходимо закрыть рабочую поверхность полет, чтобы предохранить ее от засорения в процессе работ. Закрывают полеты листовым металлом толщиной до 2 мм, с которого ко удаляются отходы кирпича и строительный мусор. Но можно использовать и другие материалы, такие, как древесно-волокнистые плиты, плоские асбестоцементные листы. За исключением горна, всю остальную поверхность конструкций обжиговой машины защищают слоем торкретбетона различной толщины, наносимую на слой волокнистой изоляции. Лишь в зоне предварительного нагрева и первой зоне сушки торкрет-бетон укладывают непосредственно на кожух.

При однослойной конструкции футеровки сначала на кожух в шахматном порядке на расстоянии 300 мм один от другого приваривают V-образные анкеры из жаростойкой стали. Прочность сварки контролируют легкими ударами молотка массой 250 г. После проверки крепления анкеров поверхность обдувают сжатым воздухом для удаления пыли, слегка увлажняют и наносят торкрет-бетон.

При двухслойной футеровке сначала к кожуху приваривают анкерные болты, затем устанавливают один, два или три слоя плит МКРП. Для того, чтобы на каждой плите точно наметить положение отверстий для входа анкерных болтов, очередную плиту прижимают к установленным болтам и по получившимся на ее поверхности отпечаткам (вмятинам) электродрелью делают отверстия необходимого диаметра.

Чтобы обеспечить уплотнение изоляционного слоя, необходимо, чтобы после установки проектного количества слоев плит (в зависимости от их общей толщины) они перекрывали болты на 5-10 мм. Уплотнение производят поджатием плит у каждого из анкерных болтов заподлицо к ним, после чего приваривают шайбу. Шайба удерживает изоляционные плиты 3 в несколько сжатом виде, обеспечивая достаточную плотность без пустот в промежутках между слоями.

Перед тем, как приступить к торкретированию, к шайбе приваривают анкерные “усы”, проверяют прочность сварки и при отсутствии дефектов настилают па плиты полиэтиленовую пленку, которая препятствует интенсивному отбору влаги из торкретбетона, обеспечивая тем самым его нормальное твердение. Для хорошего сцепления частиц смеси, где в качестве вяжущего применяют высокоглиноземистый цемент, а также для набора торкретбетоном проектной прочности при торкретировании применяют воду, нагретую до 70-80 °C.

Стены горна выполняют или одновременно с кладкой форкамер, либо после того, как футеровка их выложена хотя бы частично. Предпочтительнее вести работы одновременно, так как отпадает необходимость заделки штраб, остающихся в кладке форкамер, если они начаты с опережением.

Кладка стен горна представляет собой обычную многослойную конструкцию (рис. 1.3). Такие стены кладут с небольшим опережением наружных изоляцинонных слоев над промежуточными и промежуточных над рабочими.

Рис. 1.3. Конструкция стен горна: 1 -- кожух, 2 - плиты МКРП, 3 -- изделие легковесное, 4-- изделие высокоглиноземистое, 5 -- корундовое изделие, 6 -- анкерная полоса	Рис. 1.4. Подвесной свод горна: 1 -- боковая стена, 2 -- фасонное изделие, 3 -- изоляция по своду, 4 -- несущая балка, 5 -- продольные балочки для крепления подвесок, 6 -- жаростойкая подвеска

При кладке горна обжиговой машины все слои стен ведут почти одновременно, допуская опережение наружных слоев не более чем на два или три ряда относительно внутренних изделий 5. Это связано с методом крепления стены к кожуху 1. В продольный вертикальный шов рабочего слоя 5 вставляют загнутый конец полосы 6 из двухмиллиметровой стали, после чего полосу приваривают к кожуху. Из-за вибрации кладки при работе обжиговой машины ряды анкерных полос устанавливают чаще обычного, что создает определенные неудобства при работе.

Футеровка форкамер 3 (рис. 1.2) и нижней вертикальной части патрубков 5 хотя и многослойная, но ее не крепят анкерами, так как выполняют в небольшом, ограниченном со всех сторон металлом, элементе.

Потолочную часть патрубков от форкамер до коллектора прямого перетока футеруют специальными подвесными изделиями, которые крепят на приваренных к кожуху конструкциях из жаростойкой стали. Ввиду того, что эти конструкции неподвижны, а допуски в линейных размерах фасонных огнеупорных изделий достаточно велики, часто возникает необходимость тески их по месту для получения требуемой толщины шва, что отнимает много сил и времени. Этот элемент футеровки обжиговой машины наиболее трудоемок по сравнению с другими.

Подвесной свод (рис. 1.4) набирают после окончания кладки стен до уступа, перед началом работ по устройству свода проверяют наличие, прямолинейность и размеры жаростойких подвесок 6, а также расстояние от их нижнего ряда до полеты. Кладку свода удобнее всего начинать от одной из разделительных стен и вести ее к противоположной. Набирают свод, используя инвентарные подмости, на которых располагают запас материалов. Каждый ряд начинают от центра и ведут одновременно к обеим стенам. Смонтировав три или четыре ряда, до этого уровня выполняют кладку стен и на уложенном участке свода устраивают изоляцию. Это наиболее рациональный порядок рабочих операций при кладке свода.

Ряд обжиговых машин, пущенных в последние годы, сооружен с применением в рабочем слое футеровки стен горна пластических набивных масс. Многослойная конструкция таких стен (рис. 1.5) состоит из волокнистой изоляции легковесного огнеупорного кирпича 5 и набивной массы 6.

Рис. 1.5. Степа горка из пластических набивных масс: 1 -- кожух; 2, 3 -- керамический и металлический анкеры; 4, 5 -- изоляция плитами и кирпичом, 6 -- набивная масса



Особенность конструкции заключается в том, что для ее крепления к стене используют керамические анкеры 2 в комбинации с металлическими 3. Металлические анкера находятся в зоне относительно невысоких температур и предназначены лишь для удержания керамических анкеров, принимающих на себя основные температурные и другие нагрузки.

Трамбуют слои набивных масс пневматическими трамбовками с частотой ударов 800-1400 в минуту, вертикально, в направлении от лицевой части стены к задней. Для предотвращения слоеобразования перед укладкой очередного пласта утрамбованную поверхность обрабатывают жесткой металлической щеткой для придания ей шероховатости. Если процесс укладки и трамбования был прерван, и поверхность утрамбованного слоя успела подсохнуть, снимают 1-2 см массы до слоя нормальной влажности.

Рабочую (наружную) поверхность стены из пластической массы не затирают, а оставляют шероховатой для лучшего отвода водяных паров при разогреве. Деформационные и усадочные швы (русты) выполняют шириной 2-3 мм па глубину 1 /2 слоя массы.

Таким образом, требования к материалам для футеровки горна агломашины определяются спецификой работы этих тепловых агрегатов, которая состоит [3-7]:

* в непрерывном характере технологического процесса;

* температурных условиях эксплуатации огнеупоров в рабочем пространстве (1250-1300 °C);

* агрессивном воздействии газовой среды сложного состава (СО2, СО, SO2, SO3, Н2О), на огнеупорную футеровку, а также взаимодействием с продуктами пылеуноса дисперсных фракций аглошихты (углерод, оксиды кальция, железа, бентонитовую глину и др.);

* необходимости минимизации тепловых потерь через футеровку, что обеспечит эффективное расходование энергоресурсов;

* необходимости подогрева воздуха, подаваемого на горение, до 1250-1350 °C;

* снижении стоимости футеровки за счет рациональной раскладки огнеупоров, учитывающей неравномерный характер их износа в конструкции.

В связи с тем, что по мере продвижения шихты в подвижном слое происходят последовательно сушка, прогрев, плавление, кристаллизация расплава и охлаждение спёка, различные требования предъявляются к параметрам теплоносителя, фильтруемого через слой.

Наибольшее распространение получил комбинированный нагрев шихты с использованием твёрдого топлива, подаваемого в слой шихты и газообразного или жидкого топлива, сжигаемого над слоем шихты в горне при помощи горелок или форсунок.

Таким образом, на футеровку горна воздействуют температура до 1350-1400 С; слабоокислительная среда; потоки продуктов горения твёрдого и газообразного / жидкого топлив содержащие пылеобразные частицы шихты, что обуславливает абразивную нагрузку и химическое воздействие со стороны твёрдых и возможно, жидких частиц, адсорбированных поверхностью огнеупора и газообразных продуктов горения. Исходя из состава шихты, пыль содержит оксиды железа и кальция, а также компоненты зольного остатка твёрдого топлива - оксиды кремния, алюминия, кальция и щелочные оксиды. Температура плавления такой пыли может колебаться в пределах 900-1400 С, в зависимости от соотношения компонентов. Продукты горения содержат оксиды углерода, серы и газовую сажу, которые также активно взаимодействуют с поверхностью огнеупора. Поскольку режим работы горна зависит от загрузки агломашины, и может быть как непрерывным, так и периодическим, к факторам, воздействующим на футеровку следует добавить перепады температуры от уличной до рабочей.

Традиционно горн агломашины футеруется алюмосиликатными огнеупорными изделиями (полукислые, шамотные, муллито-кремнезёмистые), с использованием алюмосиликатных мертелей на коагуляционной (огнеупорная глина, бентонит) или химической (жидкое стекло, ортофосфорная кислота) связках. Такие футеровки относительно дёшевы и просты в монтаже, но обладают существенными недостатками:

- большой массой и теплоёмкостью, что ведёт к прямым непроизводительным затратам тепла на нагрев футеровки, а также не позволяет быстро выводить агломашину на рабочий ход и быстро её охлаждать;

- они подвержены химическому воздействию со стороны, как жидкой окалины, так и газовой атмосферы (особенно СО, С, SO3);

- при рабочих температурах 1300-1350 С в алюмосиликатных огнеупорах много стеклофазы, находящейся в пиропластичном состоянии, что понижает их абразивную устойчивость;

- алюмосиликатные огнеупоры деградируют во времени за счёт процессов перекристаллизации между кристаллической и аморфной фазами, что выражается в большой дополнительной усадке во времени и растрескивании футеровки.

Проблемы с недостаточной абразивной и химической стойкостью алюмосиликатных огнеупоров можно решить заменой типа огнеупора, организацией защитного покрытия из абразиво- и химически стойких материалов: корунда, алюмомагнезиальной шпинели, хромита на химических связках. Но остальные недостатки традиционной футеровки являются неотъемлемым свойством вида огнеупоров.

С учётом отсутствия непосредственного механического воздействия со стороны агломерата на футеровку горна, повысить энергоэффективность и стойкость футеровки можно, используя комбинированные футеровки из теплоизоляционных материалов и защитного покрытия на их поверхности.

Более стойкими к комплексному воздействию разрушающих футеровку факторов обжиговой машины будут огнеупоры шпинельного и/или шпинелидного состава (корундохромитовые, муллитокорундохромитовые, шпинельные, шпинель-нохромитовые, периклазошпинельные, периклазохромитовые) в форме, как обожжённых изделий, так и неформованных материалов.

Арматурный слой футеровки в обоих случаях рекомендуется выполнять из муллитовых и/или корундовых легковесных изделий с кажущейся плотностью 0,8-1,0 г/см3 и температурой эксплуатации не менее 1400 С, а теплоизоляционные слои - из рулонных или плитных материалов на основе муллито-кремнезёмистого или минерального волокна.

Рекомендуемым вариантом может быть многослойная футеровка из легковесных материалов с рабочим слоем из изделий с плотностью 0,8-1,2 г/см3 с защитным покрытием толщиной до 10 мм на основе хромсодержащих материалов (корундохромитовых, шпинельнохромитовых, периклазохромитовых) и теплоизоляционными слоями из рулонных или плитных материалов на основе муллито-кремнезёмистого или минерального волокна.

Последний вариант футеровки кроме энергоэффективности обладает свойством малой инерционности нагрева, что позволяет нагревать и охлаждать футеровку с любой желаемой скоростью от рабочих температур до уличной.

В качестве теплоизоляционных материалов можно использовать минеральную вату в виде рулонных или плитных изделий во втором - третьем слое и каолиновую (муллитокремнезёмистую) вату в виде плитных изделий или модулей (Z-блоков) в рабочем слое. Также рабочий слой футеровки можно организовать из теплоизоляционных изделий или бетонов (в виде блоков, монолитной заливной или набивной футеровки) с соответствующей классификационной температурой.

Защитное покрытие, стойкое к абразивному и химическому воздействию, рекомендуется организовывать на основе алюмомагнезиальной шпинели, хромитсодержащих (хромитовая руда, вторичный периклазохромит) или цирконсодержащих (природный циркон, вторичные бадделеит, бадделеитокорунд) материалов на химических связках (силикатных, фосфатных).



2. Выбор конструкции футеровки и вида огнеупоров для рабочего слоя футеровки

2.1 Футеровка зон предварительного подогрева и сушки

Как уже сказано выше, в зонах предварительного нагрева и сушки происходит подогрев и сушка шихты, сопровождающиеся интенсивным выделением влаги из сырых окатышей при относительно невысокой температуре газового потока (до 300 С), что способствует конденсации влаги на поверхности футеровки и её миграции по поровой структуре.

В момент контакта под горном влажной шихты с высокотемпературным теплоносителем в шихте начинается образование зоны сушки, из которой выходит насыщенный водяными парами газ. В нижерасположенных, непосредственно прилегающих к зоне сушки элементах слоя газ охлаждается и, если температура шихты ниже температуры росы, происходит конденсация водяных паров. Следствием этого является переувлажнение шихты и снижение газопроницаемости слоя из-за его уплотнения в результате воздействия динамического и статического давления газового потока и собственного веса шихты. Зa короткий промежуток времени происходит изменение температуры газа, поступающего в зону сушки, с 1000-1200 до 300-400 °С за счет образования между последней и поверхностью слоя буферной сухой зоны.

Для предотвращения подобного сценария осуществляется предварительный подогрев шихты до температуры, превышающей температуру точки росы [25, 26], что позволяет в значительной мере увеличить производительность агломашины и экономить твердое топливо. Шихта нагревается непосредственно на аглоленте за счет смешения её с возвратом (частью готового агломерата) или просасывания через слой горячего воздуха перед зажиганием шихты.

Кроме водяных паров, теплоноситель, просасываемый через слой аглошихты несет дымовые газы (СО, СО2) и пыль от аглошихты - кокс, железорудный концентрат, известняк.

С учетом низких температур в зоне (до 400 °С) на футеровку зоны подогрева и сушки газы и пыли оказывают на футеровку абразивное и зимическое воздействие, связанной с образованием на поверхности футеровки гидроксида кальция и/или железа и увлажнение футеровки.

Таким образом футеровка в зоне сушки и обжига должна противостоять абразивному и выщелачивающему воздействию увлажненных пылесодержащих газов при температурах от 50-60 до 400 °С.

В таких условиях в рабочем слое футеровки могут показать хорошую стойкость кислые (динасовые, кварцевые), полукислые и алюмосиликатные огнеупоры с повышенной плотностью не боящиеся воздействия воды и водяного пара и выщелачивания гашеной известью и/или парами серной кислоты. Из выпускаемых промышленностью РФ огнеупоров таким критериям соответствуют динасовые огнеупорные изделия (учитывая, что рабочая температура зоны не более 400 С); кварцитовые бетонные изделия или монолитный бетон; токрет-бетон с кварцитовым наполнителем; защитные покрытия на основе кварцита.

Футеровка зоны состоит из (рис. 2.1) футеровки стен и футеровки свода.

Для увеличения стойкости и энергоэффективности футеровки горна (снижения теплоемкости и теплопроводности), а также с учётом технико-экономической целесообразности рассматривались следующие варианты дизайна футеровки:

1. рядовых шамотных огнеупоров (существующий вариант);

2. шамотный торкрет-бетон на глиноземистом цементе (существующий вариант);

3. кварцевых бетонных блоков из кварцита или рециклинга динасовых изделий на ВКВС;

4. волокнистых формованных и неформованных огнеупорных материалов с защитным покрытием на основе кварцевого (кислотостойкого) материала;

5. огнеупорных полукислых низкоцементных бетонов.

Расчёт теплопроводности предложенных вариантов

Вариант 1

Футеровка зоны сушки и подогрева рядовыми шамотными огнеупорными изделиями:

Стены в зоне сушки и подогрева агломашины футерованы двумя слоями огнеупоров:

- шамотные изделия марки ША, плотностью 2,2 г/см3, толщиной 230 мм;

- шамотные легковесные изделия, плотностью 1,0 г/см3, толщиной 230 мм.

Свод в зоне сушки и подогрева агломашины подвесной, футерован одним слоями огнеупоров (от рабочей поверхности футеровки):

- шамотные изделия марки ША, плотностью 2,0 г/см3, толщиной 280 мм;

- базальтовая вата, плотностью 0,08 г/см3, толщиной 65 мм.

Потери на 1 м2 футеровки С учётом распределения температур по слоям многослойной футеровки в граничных условиях I и III рода:

Через стены в зоне сушки и подогрева:

л1 = 1,04+0,00015Ч400=1,09 Вт/(м2 С)

л2 = 0,28+0,00023Ч300=0,37 Вт/(м2 С)

Через свод в зоне сушки и подогрева:

л1 = 1,04+0,00015Ч400=1,09 Вт/(м2 С)

л2 = 0,019+0,0003Ч350=0,124 Вт/(м2 С)

Итого по варианту 1 потери тепла через 1 м2 футеровки стен составит 1533 кДж/ч, через футеровку свода - 1627 кДж/ч.

а	б
Рис. 2.1. Визуализация тепловых потерь (а) и график распределения температур по толщине футеровки (б) зоны сушки и подогрева для варианта 1

Вариант 2

Футеровка зоны сушки и подогрева алюмосиликатных торкрет-бетоном.

Торкрет-бетоны имеют меньшую стоимость, чем обожжённые изделия; дешевле и проще в монтаже (безопалубочное нанесение); после твердения способны выдерживать абразивные, механические и умеренные химические нагрузки.

Теплоизоляционные слой футеровки набирается из рядовых шамотных легковесных изделий, из слоя которых отдельные изделия (1 на 0,4-0,5 м2 футеровки) выпускается в слой торкрет-бетона служа анкерными изделиями для бетонного слоя - рис. 2.2

	Рис. 2.2. Схема сопряжения слоев футеровки по варианту 2

Стены в зоне сушки и подогрева агломашины футерованы двумя слоями огнеупоров:

- торкрет-бетон, плотностью 2,0 г/см3, толщиной 100 мм;

- шамотные легковесные изделия, плотностью 1,0 г/см3, толщиной 360 мм.

Свод в зоне сушки и подогрева агломашины подвесной, футерован одним слоями огнеупоров (от рабочей поверхности футеровки):

- шамотные изделия марки ША, плотностью 2,0 г/см3, толщиной 280 мм;

- базальтовая вата, плотностью 0,08 г/см3, толщиной 65 мм.

Потери на 1 м2 футеровки:

Через стены в зоне сушки и подогрева [27]:

л1 = 1,35+0,00036Ч400=1,49 Вт/(м2 С)

л2 = 0,28+0,00023Ч350=0,37 Вт/(м2 С)

Через свод в зоне сушки и подогрева:

л1 = 1,04+0,00015Ч400=1,09 Вт/(м2 С)

л2 = 0,019+0,0003Ч350=0,124 Вт/(м2 С)

Итого по варианту 2 потери тепла через 1 м2 футеровки стен составит 1244 кДж/ч, через футеровку свода - 1627 кДж/ч.

а	б
Рис. 2.3. Визуализация тепловых потерь (а) и график распределения температур по толщине футеровки (б) зоны сушки и подогрева для варианта 2

Вариант 3

Футеровка зоны сушки и подогрева кварцевыми бетонными изделиями.

Кварцевые или кварцитовые бетонные изделия обладают высокой стойкостью к парам воды, растворам оксида кальция и кислотам; высокой плотностью, прочностью и твердостью. Имеют низкую стоимость и могут изготавливаться на большинстве огнеупорных предприятий, в том числе малых. В качестве варианта можно использовать для футеровки зоны сушки и подогрева набивные или наливные кварцитовые массы с использованием в качестве связующего жидкого стекла с отвердителем (силикаты кальция - портландцемент, доменные шлаки).

Стены в зоне сушки и подогрева агломашины футерованы двумя слоями огнеупоров:

- кварцевые бетонные изделия, плотностью 1,9 г/см3, толщиной 230 мм;

- динасовые легковесные изделия, плотностью 0,8 г/см3, толщиной 230 мм.

Свод в зоне сушки и подогрева агломашины подвесной, футерован одним слоями огнеупоров (от рабочей поверхности футеровки):

- шамотные изделия марки ША, плотностью 2,0 г/см3, толщиной 280 мм;

- базальтовая вата, плотностью 0,08 г/см3, толщиной 65 мм.

Потери на 1 м2 футеровки:

Через стены в зоне сушки и подогрева:

л1 = 0,55+0,00002Ч400=0,56 Вт/(м2 С)

л2 = 0,38+0,00001Ч200=0,38 Вт/(м2 С)

Через свод в зоне сушки и подогрева:

л1 = 1,04+0,00015Ч400=1,09 Вт/(м2 С)

л2 = 0,019+0,0003Ч350=0,124 Вт/(м2 С)

Итого по варианту 3 потери тепла через 1 м2 футеровки стен составит 1271 кДж/ч, через футеровку свода - 1627 кДж/ч.

а	б
Рис. 2.4. Визуализация тепловых потерь (а) и график распределения температур по толщине футеровки (б) зоны сушки и подогрева для варианта 3

Вариант 4

Футеровка зоны сушки и подогрева муллитокремнеземистыми волокнистыми изделиями (плитами) с защитным покрытием на основе кислотостойких материалов (рис. 2.5). Жесткие плиты из муллитокремнеземистого (для второго слоя футеровки) и минерального (для теплоизоляционного слоя футеровки) волокна обладают низкой массой и теплопрводностью. Защитное покрытие на основе кислотостойких материалов (кварцит на жидком стекле, периклазохромит на полифосфате натрия) толщиной 10-15 мм. защитит волокнистые материалы от абразивного износа со стороны запыленного воздушного потока, воздействия паров воды и агрессивной газовой среды.

	Рис. 2.5. Схема дизайна футеровки зоны сушки и подогрева плитными изделиями из волокнистых материалов: 1 - защитное покрытие; 2 - плиты из муллитокремнезёмистого волокна; 3 - плиты из минерального волокна; 4 - металлические (нержавеющая сталь) шпильки для крепления плит к корпусу

Стены в зоне сушки и подогрева агломашины футерованы двумя слоями огнеупоров:

- защитное кварцевое покрытие на жидком стекле плотностью 2,1 г/см3, толщиной 10 мм;

- муллитокремнеземистые волокнистые формованные изделия, плотностью 0,6 г/см3, толщиной 120 мм;

- плиты из базальтовой ваты, плотностью 0,2 г/см3, толщиной 330 мм.

Свод в зоне сушки и подогрева агломашины подвесной, футерован одним слоями огнеупоров (от рабочей поверхности футеровки):

- шамотные изделия марки ША, плотностью 2,0 г/см3, толщиной 280 мм;

- базальтовая вата, плотностью 0,08 г/см3, толщиной 65 мм.

Потери на 1 м2 футеровки:

Через стены в зоне сушки и подогрева:



л1 = 1,14-0,00119Ч400=0,664 Вт/(м2 С)

л2 = 0,07+0,00006Ч400=0,094 Вт/(м2 С)

л3 = 0,038+0,00004Ч350=0,054 Вт/(м2 С)

Через свод в зоне сушки и подогрева:

л1 = 1,04+0,00015Ч400=1,09 Вт/(м2 С)

л2 = 0,019+0,0003Ч40=0,124 Вт/(м2 С)

Итого по варианту 4 потери тепла через 1 м2 футеровки стен составит 180 кДж/ч, через футеровку свода - 1627 кДж/ч.

а	б
Рис. 2.6. Визуализация тепловых потерь (а) и график распределения температур по толщине футеровки (б) зоны сушки и подогрева для варианта 4

Вариант 5

Футеровка зоны сушки и подогрева торкрет-бетонами.

Торкрет-бетоны имеют меньшую стоимость, чем обожжённые изделия; дешевле и проще в монтаже (безопалубочное нанесение); после твердения способны выдерживать абразивные, механические и умеренные химические нагрузки. Вещественным составом (использованием пористого заполнителя) можно в широких пределах регулировать плотность и, соответственно, теплофизические свойства бетонов. В настоящее время в РФ выпускаются бетонные смеси полукислого, алюмосиликатного и высокоглиноземистого составов с плотностью готовых бетонов от 0,4 до 1,5 г/см3. Для облегчения процесса торкретирования и обеспечения связности слоев торкрет-бетонов между собой торкретирование ведется по сетке металлических анкеров. Схема дизайна футеровки стен зоны сушки и подогрева агломашины представлена на рис. 2.7.

...