Элементы конструктивной схемы теплотехнологического реактора. Огнеупорные материалы и изделия в высокотемпературных теплотехнологических установках, страница 3

Монолитные обмуровки из огнеупорных бетонных плит, блоков, матов применяются как однослойные, так и многослойные. По сравнению с кирпичной кладкой такие обмуровки обеспечивают повышенную газоплотность и требуют меньших трудозатрат, однако эксплуатационная стойкость их ниже, поэтому применяются монолитные обмуровки при умеренных температурах в реакторе и отсутствии в нем расплавленных материалов. В плавильных камерах периодического действия хорошо зарекомендовали себя огнеупорные футеровки из набивных огнеупорных масс.

Огнеупорные футеровки под воздействием расплавленных материалов непрерывно разрушаются, их материал попадает в продукты плавильного технологического процесса. Скорость износа футеровки зависит от температурного уровня процесса, коррозионной активности расплавленных материалов, механических условий их взаимодействия с футеровкой, рабочих свойств футеровки и ряда других факторов и изменяется в широких пределах. Ограниченная стойкость кирпичных кладок и монолитных футеровок крайне неблагоприятно отражается на основных технико-экономических показателях ВТУ.

Более стойкими при контакте с расплавом являются гар-ниссажные обмуровки. Различают чнсто гарниссажные обмуровки и гарниссажные обмуровки с огнеупорной набивкой (рис. 2.6). В первом случае обмуровка при первом пуске ВТУ состоит из единственного элемента — металлической кессони-рованной обшивки 7, через которую пропускается вода или другой охлаждающий агент, обеспечивающий низкую температуру стенки, ограждающей рабочее пространство. При контакте такой стенки с расплавом на ней образуется гарниссаж, состоящий из слоя 2 затвердевшего материала, слоя 3 пластичного материала и пленки 4 стекающего расплава. Существенный недостаток чисто гарниссажных обмуровок—плохое сцепление слоя 2 с охлаждаемой металлической поверхностью, отдельные


Рис. 2.6. Схема гарниссажных обмуро-вок плавильных теплотехнологических реакторов:

а—чисто гарннссажная обмуровка; б — гарниссажная обмуровкз с огнеупорной набивкой участки которой могут периодически оголяться. Это при высокой температуре в реакторе может привести к их прогару. В гарниссажных обмуровках второго типа этот недостаток устранен за счет обеспечения прочного сцепления огнеупорной набивки

Т с ошипованной металлической поверхностью. Основной недостаток всех гарниссажных обмуровок—высокое значение плотности теплового потока через ограждение, на два-три порядка выше, чем через кирпичную кладку.

Помимо гарниссажных обмуровок теплотехнологический реактор имеет и другие элементы с принудительным охлаждением, например трубы 2.5 (рис. 2.2), служащие опорой для нагреваемых заготовок и обеспечивающие возможность их двустороннего нагрева, сверху и снизу, а также подпятовые балки распорных сводов, рамы загрузочных окон.

Теплотехнологический реактор имеет (рис. 2.2) устройства 4.1 для ввода в рабочее пространство технологического сырья или полуфабрикатов, 4.2 для ввода компонентов горения, 5.1 для вывода из рабочего пространства продуктов технологического процесса и 5.2 для вывода продуктов топочного процесса. Конструктивное исполнение перечисленных устройств рассмотрено в последующих главах, там же показаны варианты их размещения.

Выходящие из ТР газы подводятся к другим элементам структурной схемы ВТУ по газоходам (боровам), снабженным регулирующими и отсечными клапанами.

2.3. Огнеупорные материалы и изделия в высокотемпературных теплотехнологических установках

Качество огнеупорных материалов оказывает решающее воздействие на все технико-экономические показатели ВТУ, в том числе на уровень удельных затрат энергии на ВТП. Стойкостью огнеупорной футеровки ТР определяется продолжительностью рабочей кампании ВТУ, возможности интенсификации тепло- и массообмена в рабочем пространстве, надежность его тепловой изоляции.