Разработки применительно к газовой вагранке с огнеупорной холостой колошей. Черный А.А. - 10 стр.

UptoLike

Составители: 

10
вызывает образование микро- и макротрещин. При перегреве материала вы-
ше температуры пластической деформации он размягчается, оплавляется, его
механическая прочность резко уменьшается.
Серьезным разрушающим фактором является жидкий шлак, обра-
зующийся при плавке, химически взаимодействующий с огнеупорной насад-
кой. Содержащаяся в шлаке закись железа, окись железа, окись марганца и
другие окислы
образуют с материалом насадки многочисленные соединения
типа 2FeOSiO
2
температура плавления(1178
0
C); 2FeOSiO
2
Al
2
O
3
(1140
0
C);
MgOSiO
2
(1557
0
C); 3CaOSiO
2
(1478
0
C); MnOSiO
2
(1285
0
C); 2MnOSiO
2
(1365
0
C); CaOSiO
2
(1540
0
C) и другие более тугоплавкие окислы. В соответ-
ствии с законом физико-химических взаимодействий скорость реакции шла-
ка с огнеупором является функцией концентрации реагирующих веществ, их
поверхности и зависит от коэффициента диффузии, толщины диффузионного
слоя.
Площадь поверхности насадки является фактором, с уменьшением
которого скорость разрушения рабочих тел пропорционально возрастает.
Сравнение
площадей поверхности насадки и футеровки в зоне расположения
насадки показало, что ее поверхность в 7-8 раз больше, чем площадь футе-
ровки, в связи с чем и разрушение рабочих тел будет происходить примерно
во столько же раз быстрее, чем футеровки печи.
Жидкий металл оказывает на материал насадки прежде всего механи-
ческое воздействие,
заключающееся в размывании зерен огнеупора в районе
микро- и макротрещин. Жидкий металл может также вступать в химическое
взаимодействие с окислами огнеупоров, образуя интерметаллические соеди-
нения и неметаллические включения. Процесс разъедания огнеупора метал-
лическим расплавом с учетом гидрофильных свойств зависит от величины
поверхностного натяжения на границе расплав-газ, краевого угла смачива-
ния
, радиуса микропор в огнеупоре, вязкости расплава, времени контакта ме-
талла с огнеупором.
Выбор огнеупоров с точки зрения сопротивляемости воздействию
жидкого металла должен вестись по линии поиска материалов с наименьшей
пористостью и смачиваемостью.
Печная атмосфера газовой вагранки также является разрушающим
фактором по отношению к материалу насадки. Разрушение насадочных тел
происходит в
результате взаимодействия окислов огнеупора с окислитель-
ными и восстановительными реагентами газовой фазы, пронизывающими
весь объем насадки с высокой скоростью.
И, наконец, рабочие тела насадки испытывают значительные механи-
ческие (в основном ударные и истирающие) нагрузки в процессе воздействия
на насадку при загрузке шихты.
Таким образом, к материалу огнеупорной насадки на основе анализа
условий ее работы в вагранке и технико-экономической целесообразности,
должны быть предъявлены следующие требования:
1. Высокая огнеупорность;
2. Максимальная шлакоустойчивость;
вызывает образование микро- и макротрещин. При перегреве материала вы-
ше температуры пластической деформации он размягчается, оплавляется, его
механическая прочность резко уменьшается.
        Серьезным разрушающим фактором является жидкий шлак, обра-
зующийся при плавке, химически взаимодействующий с огнеупорной насад-
кой. Содержащаяся в шлаке закись железа, окись железа, окись марганца и
другие окислы образуют с материалом насадки многочисленные соединения
типа 2FeO⋅SiO2 температура плавления(11780C); 2FeO⋅SiO2⋅Al2O3 (11400C);
MgO⋅SiO2 (15570C); 3CaO⋅SiO2 (14780C); MnO⋅SiO2 (12850C); 2MnO⋅SiO2
(13650C); CaO⋅SiO2 (15400C) и другие более тугоплавкие окислы. В соответ-
ствии с законом физико-химических взаимодействий скорость реакции шла-
ка с огнеупором является функцией концентрации реагирующих веществ, их
поверхности и зависит от коэффициента диффузии, толщины диффузионного
слоя.
        Площадь поверхности насадки является фактором, с уменьшением
которого скорость разрушения рабочих тел пропорционально возрастает.
Сравнение площадей поверхности насадки и футеровки в зоне расположения
насадки показало, что ее поверхность в 7-8 раз больше, чем площадь футе-
ровки, в связи с чем и разрушение рабочих тел будет происходить примерно
во столько же раз быстрее, чем футеровки печи.
        Жидкий металл оказывает на материал насадки прежде всего механи-
ческое воздействие, заключающееся в размывании зерен огнеупора в районе
микро- и макротрещин. Жидкий металл может также вступать в химическое
взаимодействие с окислами огнеупоров, образуя интерметаллические соеди-
нения и неметаллические включения. Процесс разъедания огнеупора метал-
лическим расплавом с учетом гидрофильных свойств зависит от величины
поверхностного натяжения на границе расплав-газ, краевого угла смачива-
ния, радиуса микропор в огнеупоре, вязкости расплава, времени контакта ме-
талла с огнеупором.
        Выбор огнеупоров с точки зрения сопротивляемости воздействию
жидкого металла должен вестись по линии поиска материалов с наименьшей
пористостью и смачиваемостью.
        Печная атмосфера газовой вагранки также является разрушающим
фактором по отношению к материалу насадки. Разрушение насадочных тел
происходит в результате взаимодействия окислов огнеупора с окислитель-
ными и восстановительными реагентами газовой фазы, пронизывающими
весь объем насадки с высокой скоростью.
        И, наконец, рабочие тела насадки испытывают значительные механи-
ческие (в основном ударные и истирающие) нагрузки в процессе воздействия
на насадку при загрузке шихты.
        Таким образом, к материалу огнеупорной насадки на основе анализа
условий ее работы в вагранке и технико-экономической целесообразности,
должны быть предъявлены следующие требования:
        1. Высокая огнеупорность;
        2. Максимальная шлакоустойчивость;
                                   10