Элементы конструктивной схемы теплотехнологического реактора. Огнеупорные материалы и изделия в высокотемпературных теплотехнологических установках, страница 4

Основная масса огнеупорных материалов расходуется на выполнение обмуровки ТР, газоходов ВТУ, поверхности теплообмена регенеративных и автономных подогревателей компонентов горения. Огнеупоры используются в виде изделий, бетонов, обмазок, набивных масс.

Условия службы огнеупоров существенно различны в разных типах ВТУ и в разных местах их применения. Поэтому требования, предъявляемые к огнеупорам ВТУ, изменяются в широких пределах. В каждом конкретном случае подбирается такой огнеупор, теплофизические, физико-технические и рабочие свойства которого с наибольшей полнотой соответствуют условиям его службы. Под рабочими свойствами огне-упора понимают огнеупорность, температуры деформации под нагрузкой, термостойкость, постоянство размеров при нагревании, шлакоустойчивость.

Огнеупорность — это температура Гогн, при которой образец огнеупора стандартных размеров и формы, нагреваемый в стандартных условиях, деформируется под действием силы тяжести. Для огнеупоров однокомпонентного состава огнеупорность практически равна его температуре плавления. Огнеупорность характеризует предельную температуру службы огнеупора в идеализированных условиях, при отсутствии механических и химических воздействий на огнеупор.

Среди температур деформации под нагрузкой различают:

температуру начала размягчения, температуру уменьшения высоты 'образца на 4 %, температуру разрушения. Температура начала размягчения—это температура, при которой высота образца огнеупора стандартных размеров и формы, нагреваемого в стандартных условиях, уменьшается на 0,6 %.

Под термостойкостью огнеупора понимается его способность не разрушаться под воздействием возникающих в нем термических напряжений. Чаще всего термостойкость оценивают числом теплосмен, которое огнеупор выдерживает без разрушения. Иногда термостойкость огнеупора характеризуют уменьшением его механической прочности после 10 воздушных теплосмен.

Нагрев огнеупорного изделия приводит к изменению его размеров. Чем меньше это изменение, тем выше качество огнеупора. Различают обратимые и необратимые изменения. К первым относится термическое расширение огнеупорного изделия. Его негативное влияние на прочность кирпичной кладки устраняется температурными швами. Необратимые изменения размеров огнеупорного изделия являются следствием полиморфных превращений или следствием начавшегося процесса размягчения огнеупора. В первом случае возможны как усадка, так и рост огнеупорного изделия. Чтобы исключить усадку (рост) в больших размерах, в огнеупорную массу, из которой изготовляются огнеупорные изделия, вводят специальные стабилизирующие добавки.

Для огнеупоров, используемых в футеровке плавильные теплотехнологических камер, важнейшим рабочим свойством является шлакоустойчивосгь — способность ог неупора противостоять эрозии и коррозии при воздействии расплавленных материалов. Количественной мерой шлакоустойчивости является скорость убыли толщины огнеупора, мм/год, под воздействием расплава определенного состава. Очень часто ограничиваются качественной оценкой шлакоустойчивости, например «хорошая против основных расплавов, удовлетворительная против кис лых».

Аналогично оценивается химическая стойкость огнеупорог к воздействию окислительной и восстановительной газовой атмосферы.

Теплофизические, физико-технические и рабочие свойства огнеупорных изделий зависят от многих факторов, главные из которых—пористость огнеупорного изделия и его химико-ми-нералогический состав.

Под пористостью понимается объем пор в процентах общего объема огнеупорного изделия. Различают открытую пористость Пот и общую пористость Поб. В первом случае учитывается объем лишь тех пор, которые непосредственно или через другие поры сообщаются с поверхностью изделия. Пористость огнеупорного изделия предопределяется технологией его изготовления. Наименьшую, практически нулевую пористость имею1 плавленые огнеупоры.