Условия службы футеровки и методы изготовления огнеупорной футеровки в индукционных печах, страница 9

Содержание средних и мелких фракций регулируется необходимостью наиболее плотной укладки крупных зерен. При этом содержание мелких фракций должно быть минимально возможным, чтобы замедлить глубокое спекание набивных масс в процессе службы. Глубокое спекание приводит к образованию сквозных трещин в стенках футеровки. Известно, что чем мельче зерна, тем больше их удельная поверхность и спекаемость огнеупора, а следовательно, тем хуже сопротивление футеровки при объемных изменениях, которые всегда имеют место в процессе плавок. Таким образом, правильное соотношение между фракциями зерен является одним из важных факторов, обусловливающих термическую и металло-шлакоустойчивость набивной футеровки.

Рассеянные по фракциям порошки хранят раздельно и при приготовлении массы дозируют в установленном процентном соотношении. Отвешенные сухие фракции (компоненты) тщательно смешивают в смесительных механических мешалках или в бегунах. Наиболее рациональным следует считать следующий порядок смешивания. Тонкозернистую фракцию (>1 мм) огнеупорного материала тщательно смешивают с минерализатором, предварительно измельченным и просеянным через стандартное сито № 30 или, еще лучше, через сито № 70. После этого постепенно добавляют крупную и среднюю фракции. Все фракции перемешивают до равномерного распределения. Приготовленную таким образом сухую массу или используют непосредственно для набивки, или слегка увлажняют (до 2—4 %) водным раствором связующего материала, который предварительно приготавливают из расчета 1—2 % к весу сухой набивной массы. После увлажнения массу тщательно перемешивают на смесительных мешалках, бегунах или, в крайнем случае, вручную. Подготовленная масса для равномерного распределения влаги вылеживается в специальной таре (металлической или пластмассовой) под влажной мешковиной не менее 2 ч. Практикой установлено, что слегка увлажненные массы при трамбовании уплотняются лучше, чем сухие. В этом случае укладка зерен, их сцепление между собой обеспечивают меньшую пористость набивных стенок футеровки.

Набивку футеровки из вылежавшейся массы производят в предварительно подготовленной печи непосредственно в индукторе по установленному и центрированному шаблону. Перед тем как набивать стенки футеровки, в центрированный и закрепленный шаблон осторожно загружают металл или укладывают специально отлитые чугунные болванки. Это делается для того, чтобы при набивке обеспечить устойчивость шаблона и избежать его смещения вверх или в сторону. Стенки футеровки набивают трамбовкой со сферической или трапециевидной зубчатой поверхностью. Особенно тщательно необходимо набивать откосы (сопряжение днища со стенками), так как эта часть тигля подвергается наибольшему износу и спеканию ввиду максимального времени службы, давления гидростатического столба жидкого металла и частого перегрева металла, особенно нижних слоев.

При набивке тигля очень важно не допускать длительных перерывов в работе, так как это отражается на равномерности набивки и приводит к расслоению набивной массы. Нужно также следить за тем, чтобы при набивке в стенки футеровки не попадали посторонние включения (асбест, слюда, кусочки металла, окалина и пр.) — они ослабляют прочность и структуру футеровки. Для хорошего уплотнения торцовой части верхних слоев стенок тигля необходимо набивку производить на 20— 30 мм выше установленной высоты, для этого устанавливают специальное металлическое кольцо по наружному диаметру набитых стенок тигля. После набивки излишнюю высоту срезают и срезанный торец хорошо заглаживают металлической гладилкой.

Воротник печи изготавливают в зависимости от способа слива металла в форму. В некоторых случаях, особенно при повороте тигля на 180°, на заглаженный торец стенок тигля накладывают керамическое огнеупорное кольцо заподлицо с верхней плитой индуктора, а при заливке изложниц через сливной носок вместо кольца используют фасонную огнеупорную плиту. Образующийся между торцом тигля и керамическим воротником шов тщательно заделывают массой, из которой набивается тигель, но с добавлением каустического магнезита или часов-ярской огнеупорной глины в количестве 6— 8 %. При отсутствии специально изготовленных воротников в виде огнеупорных фасонных плит последние изготавливаются из той же массы, что и стенки тигля, но с добавлением разбавленного водой жидкого стекла. В этом случае воротник просто намазывается из пластичной массы на торцовую часть стенки тигля и ему придается требуемая форма. Аналогично изготовляют сливной носок (литник).