Теория ковшевого рафинирования. Свойства агрегата ковш-печь Фирмы "Фаи Фукс". Механическое оборудование печи-ковша, страница 19

Чтобы избежать реакции между шлаком печи-ковша и огнеупорным материалом, шлаковая зона футеруется в основном кирпичами MgO-C. Кирпичи MgO-C обладают низкой шлаковой смачиваемостью и поэтому устойчивы к оксидному шлаку.

В днище ковша есть специальная зона для первого потока стали, которая, как правило, футеруется высокопрочными кирпичами, импрегнированными магнезитом/доломитом. Используются специальные размеры, чтобы во время цикла износ донных кирпичей был равномерным. Все другие зоны футерованы доломитооксидными и глиноземными кирпичами.

4.2.3 Продувочные кирпичи, пустотелые кирпичи и шиберы

Продувочные кирпичи имеют очень большое значение для работы печи-ковша, так как продувка инертным газом способствует распределению тепла и гомогенизации анализа стали.

Если возникают неполадки функций в системе продувки, то перегреваются только верхние слои стали/шлака, что сокращает срок жизни огнеупорного материала в шлаковой зоне. Поэтому  футеровку продувочных кирпичей необходимо проводить тщательно.

Продувочные кирпичи подвергаются механической, термической и химической нагрузке. Даже если жидкая сталь не размягчает оксиды огнеупорного материала, он с определенной высоты ванны  за счет ферростатического давления и размера может проникнуть в продувочный кирпич и отрицательно повлиять на функции последнего. Кроме нагрузки напряжения от изменения температуры и коррозии от очистки кислородом большое значение имеет механическая нагрузка от газового потока..

Давление газа, объем расхода и длительность продувки оказывают большое влияние на износ продувочных кирпичей.

Предпочтение отдается следующим продувочным кирпичам:

a)  Пористые продувочные кирпичи, газ проходит через бессистемно распределенные поры разного размера.

b)  Кирпичи с направленной пористостью и с определенным размером:

-  в форме круглых, отделенных друг от друга или связанных между собой каналов

-  в форме шлиц

Огнеупорный материал плотно встраивается в металлический кожух, что обеспечивает равномерное распределение газа. Инертный газ проходит через соединительную трубу, которая приварена к металлическому кожуху.

a) Пористые продувочные кирпичи

Высокая пористость достигается за счет выбора правильной зернистости основного материала или выгорающих наполнителей. Эти кирпичи прессуются из магнезии, магнезитового хромита или  глинозема и обжигаются.

Пористые продувочные кирпичи из-за своей структуры уже при низких давлениях газа   обнаруживают хорошее образование пузырей.

При более высоком расходе газа на поверхности кирпичей образуется много газовых пузырей. Эти пузыри вызывают повышенную горячую эрозию  и соответственно более быстрый износ.

Если поры большие, то кирпичи инфильтруют сталь и шлак, что может привести к закупориванию. При контроле продувочных кирпичей на ковшевом стенде или при  новой продувке эти зоны практически откалываются.

После каждой плавки в лежащем ковше природным газом проверяется функция продувочных кирпичей. На горячем продувочном кирпиче природный газ образует пламя. Если пламени не видно, то продувочный кирпич необходимо почистить кислородом.

b) Продувочные кирпичи с направленной пористостью

Огнеупорный материал этих кирпичей не пропускает газ, газ проникает в стальную ванну  через шлицы/каналы. Кирпичи изготовлены из глинозема или магнезии.

Продувочные кирпичи с направленной пористостью могут выдержать больший объем расхода газа. Из-за образования газовой струи износ при большом расходе незначителен. Но даже система из непроницаемого огнеупорного материала со шлицами/каналами не может полностью препятствовать инфильтрации.

Износ продувочных кирпичей зависит от:

-  качества газа

-  расхода и давления газа

-  продолжительности обработки

-  качества и температуры стали

-  инфильтрации стали/шлака

-  оборота ковша (нагрузка от изменения температуры)

Расход инертного газа ограничен и может удлинить продолжительность металлургической реакции. Однако равномерный расход газа  для продувки лучше.