Обоснование способов производства шамотных огнеупоров для воздухонагревателей доменных печей марки ШВ-37

Министерство образования РФ Белгородская Государственная Технологическая Академия Строительных материалов Кафедра керамики

Пояснительная записка

к выполнению курсовой работы

По предмету «Технология строительной и конструкционной керамики»

На тему: «Обоснование способов производства шамотных огнеупоров для воздухонагревателей доменных печей марки ШВ-37»

Выполнил: ст. группы

Носиков А.В.

Принял: к.т.н., доцент

Бельмаз Н.С.

Белгород 2005

Реферат

Пояснительная записка к курсовой работе содержит:

страниц — 36 таблиц — 1

Ключевые слова — шамотные огнеупоры, исходное сырьё, каолинит, глина, шамот, качество продукции, доменная печь, воздухонагреватель, служба изделий, способ прессования полусухой, металлургическая промышленность, конструкции, расход тепла, туннельная печь, латненская глина, химический фазовый состав, структура.

Приведен аналитический обзор литературы, посвященный технологии производства шамотных огнеупоров и сравнении достоинств и недостатков с другими технологиями и свойствами в службе шамотных огнеупоров.

Предложен технологический способ производства по сравнении с другими возможными. Выбран и обоснован полусухой способ производства шамотных огнеупоров марки ШВ — 37 для воздухонагревателей доменных печей.

СОДЕРЖАНИЕ Введение

1. Литературный обзор

2. Выбор и обоснование способа производства Заключение Литература

Введение

Существует расхожая фраза о том, что огнеупоры являются хлебом металлургии. Это имеет под собой реальную основу, т.к. роль огнеупоров в современных металлургических технологиях чрезвычайно важна. Без огнеупоров нет другого приемлемого способа ограничить распространение тепла в окружающую среду и поддерживать длительное время высокие температуры в больших объёмах. Огнеупоры в этом случае используют как высокотемпературные теплоизоляторы.

Они могут применяться при высоких температурах и как проводники электрического тока, и как электроизоляторы 1.

Многообразие условий службы обусловило необходимость организации промышленности по производству различных огнеупорных материалов, создание большого и непрерывного увеличивающегося ассортимента огнеупоров. Производство и качество огнеупоров в той или иной стране характеризует степень её индустриализации 2.

Огнеупорные материалы применяют почти во всех отраслях промышленности. Основной потребитель — чёрная металлургия, а также цветная металлургия, машиностроение, производство строительных материалов, цемента и стекла, энергетика, производство извести и керамзита, химическая промышленность и прочие 3.

В металлургическом производстве снижение производственных затрат является важнейшей задачей. Затраты на огнеупоры на большинстве российских предприятий составляет от 10 до 15% себестоимости конечной продукции и снижение расходов на огнеупоры является резервом для снижения затрат в целом.

С другой стороны качество огнеупоров напрямую влияет на качество стали, что является важным фактором в условиях конкуренции. Наконец, огнеупоры являются вспомогательными материалами, определяющие такие важные показатели производства, как ритмичность, ремонтные затраты, внеплановые простои, ущербы от аварий из — за огнеупоров, которые также составляют немалую статью в себестоимости конечных продуктов. На сегодняшний день огнеупорная промышленность осваивает перспективные виды огнеупоров и в полной мере обеспечивает отрасли промышленности, потребляющие огнеупоры, надежными материалами требуемого ассортимента и качества 4.

Литературный обзор огнеупор металлургический шамотный Огнеупорам принадлежит исключительно важная роль при разработке и осуществлении технических перспектив, увеличивая температуру устройств, конструкций, аппаратов, агрегатов, технологий и рациональном эффективном использовании энергии, сокращении потерь и расходы тепла, топлива и др.

В связи с формированием режимов эксплуатации и необходимостью обеспечения длительных сроков службы ужесточаются и возрастают требования к огнеупорам. В последние годы в результате развития теоретической научной мысли и использования новых способов переработки огнеупорного сырья начинается освоение производства огнеупоров с комплексом свойств, ориентируемые наилучшим образом на решение вопросов научно — технического прогресса 5.

Производство огнеупоров предполагает сопряжение обязательных базовых элементов в виде сырья, энергии и оборудования. Реализация обусловлена состоянием и уровнем науки, экономики. Взаимосвязь базовых элементов выявляется на отдельных переделах производства, которые выполняемые в определённой последовательности.

Степень полноты использования и уровень реализации общих и специфических научных принципов и закономерностей, определяющих совершенство производства, степень его оптимизации и качество готовой продукции. Сырьё, являясь основным базовым элементом технологии, переработанные в готовые материалы и изделия. В настоящее время самым распространенным является природное и обогащённое неорганическое сырьё в виде горных пород и минералов.

Второй базовый элемент технологии — оборудование, машины, аппараты. Чем выше оснащенность производства современными механизмами, тем эффективнее работает предприятие. Третий элемент — энергия, основным источником продолжает оставаться электрическая и тепловая 6

Основная цель подготовительных работ сырья — придать ему состояние, необходимое для прохождения через последовательность циклов технологических операций, полно раскрыть и по возможности увеличить потенциальную энергию сырья, необходимой для образования новых материальных систем и структур.

В основе перемешивания лежат закономерности процессов перераспределения, смачивания, растворения, набухания и формирования гетерогенных систем при участии нескольких твердых фаз. При формировании и термообработке осуществляются процессы увеличения контактных поверхностей между частицами и сброс свободной площади поверхности.

В материаловедческом представлении создание огнеупоров состоит в проектировании химических и фазового составов, пространственном распределении фаз (элементов структуры), формирование кристаллического фистка; в наибольшей степени противостоящего напряжению 1 — го и 2 — го рода, возникающего как результат внешнего нагружения (механического, химического, и термического) и физико — химическое перерождение в условиях термических и (или) химических градиентов. 7

Шамотными называют огнеупорные изделия с содержанием Al2O3 от 28 до 45% изготовленные путём обжига сырца, сформированного из смеси огнеупорных глин или каолитов и шамота.

По количеству шамота в массе различают: бесшамотные и малошамотные (20 — 30% шамота), шамотные (40 — 65%) и многошамотные (более 80% шамота).

Многошамотными называют огнеупорные изделия с содержанием шамота более 80%. 8

Латненское месторождение огнеупорных глин характеризуется неоднородностью полезного ископаемого, как по глубине, так и по площади залегания. В широких пределах изменяются химический и зерновой составы, соответственно изменяются пластичность, огнеупорность и другие свойства. Анализ результатов даёт основание сделать вывод, что использование гидроциклонов для обогащения глин является эффективным способом повышения их качества. Представляются возможности перевода полукислых глин в основные, что в свою очередь приведёт к более рациональному и экономичному расходованию сырья. 9

Во время работы доменной печи в горновых газах образуются цианиды, которые при кратковременных остановках печи попадают в тракт горячего дутья и воздухонагреватели, оказывая разрушающее воздействие на огнеупорные материалы. Замена шамотных огнеупоров высокоглинозёмистым кирпичом и даже динасом полностью не решает проблемы стойкости футеровки тракта горячего дутья и воздухонагревателей. В современных доменных печах необходимо предусматривать специальную трубу для перевода печи «на тягу» во время кратковременных остановок, минуя воздухонагреватели. 10

На Просяновском комбинате огнеупорных изделий в 1970 г. введён в эксплуатацию цех обжига каолина, сырьём служит просяновский каолин мокрого и сухого обогащения. Каолиновый шамот должен соответствовать ТУ 21−7-46−71; B10%, n.n.n. 0,5%. Фактически водопоглощение и потери при прокаливании шамота вдвое меньше, что достигается следующим режимом обжига: Тобж. каолина до 1500 °C, температура в холодной головке печи 700 °C, перед дымососом 120−140°C, разряжение в горячей головке печи 2, в холодной головке печи 10−15, перед пылеосадителями 100 — 120. [11]

На Подольском заводе огнеупорных изделий рационализаторами Н. А. Алабиным и В. В. Акимовым разработана и внедрена схема автоматики безопасной работы туннельной печи.

Схемой предусмотрено отключение подачи газа в случае одного или нескольких нарушений режима: уменьшение давления газа и воздуха ниже допустимой величины, уменьшения разряжения в туннеле печи, отключение дымососов, прекращения подачи электроэнергии и питания схемы автоматического регулирования работы туннельной печи. Предусмотрена блокировка автоматики безопасной работы на случай пуска печи и профилактического ремонта.

Внедрение автоматики обеспечивает надежность и безопасность эксплуатации туннельной печи. [12]

Инжекционные горелки обеспечивают факельное сжигание газа с созданием в туннельной печи окислительной атмосферы. Обжиг в таких печах плотных ковшевых изделий и изделий для доменных печей должен продолжаться 50 — 60 часов. [13]

Барзасские (основные О1 и О2 и полукислая ПК-1) глины пригодны для изготовления шамотного и полукислого ковшевого кирпича. Выпуск огнеупоров из этих глин может быть организован по технологическим схемам производства шамотных изделий полусухим прессованием. Для повышения прочности сырца из полукислых глин необходимо предусмотреть переработку масс с добавкой с.с.б. на смесительных бегунах с катками.

Стойкость опытного шамотного и полукислого кирпича в 300-т сталеразливочных ковшах практически была такой же, как у ковшевого кирпича из бускулоской глины производства ММК. [14]

Введение

малых добавок талькомагнезита и поверхностно — активных веществ при изготовлении каолинового шамота и изделий из него позволили уменьшить водопоглощение шамота и пористость изделий и увеличить предел прочности изделий при сжатии.

Положительные результаты выпуска опытно — промышленной партии шамота и изделий позволяют рекомендовать внедрение разработанной технологии в производство огнеупоров ответственного назначения, в первую очередь для доменных печей. [15]

Прошковские сухарные и полу сухарные глины пригодны для изготовления шамотного ковшевого кирпича полусухим способом прессования. Для повышения плотности кирпича необходимо вводить в связующую часть шихты смесь глины и шамота (30:70) трубомельничного помола. Низкожженый шамот применять не рекомендуется.

При испытании опытного ковшевого кирпича, изготовленного по многошамотной технологии, повышения стойкости по сравнению с кирпичом ММК не отмечено. Увеличение продолжительности выдержки примерно в 1,5 раза максимальной температуре обжига даёт повышение стойкости кирпича на 20−25%. Стойкость футеровки из опытного кирпича при использовании в связку смеси совместного трубомельничного помола шамота и глины на 30−35% выше, чем у кирпича ММК. [16]

Плотные полукислые изделия на основе низкожженого шамота могут быть получены при добавке в шихту 15−30% кварцевого песка. Изделия необходимо обжигать при 1260±30?40°C. Обжиг при температурах выше 1300 °C и ниже 1230 °C даже на 20−40°C снижает кажущуюся плотность и дополнительный рост изделий.

Предварительные испытания в службе показали, что износ полукислого ковшевого кирпича на 10% меньше, чем у плотного каолинозированного.

По предложенной технологии необходимо выпустить большие партии полукислых огнеупоров с соблюдением оптимальных параметров их изготовления для установления экономической эффективности и целесообразности организации промышленного производства таких изделий.

Велико-Анадолиским шамотным заводом совместно с Ворошиловградским машиностроительным институтом была проведена работа по улучшению качества шамотных изделий пластического прессования путем затворения их водой, активированной электромагнитным полем. Проведённые исследования показали, что магнитная обработка воды оказывает существенное влияние на увеличение прочности, кажущейся плотности и уменьшение кажущейся пористости огнеупорных изделий. Предлагаемый метод прост в осуществлении и не требует больших затрат.

Звуковой метод контроля качества продукции внедряется для определения кажущейся плотности, открытой пористости, прочности, термической стойкости шамотного кирпича. Звуковой метод позволяет увеличить количество обследуемых образцов, выбирать изделия в определённом диапазоне частот с последующим испытанием их в службе, что даёт возможность выявить оптимальные служебные свойства. [19]

В 150-т сталеразливочных ковшах мартеновского цеха НТМК опробован полукислый ковшевой кирпич. При изготовлении кирпича использовали белокинскуюи нижне — увельскую глины и песок Басьяновского месторождения.

Применение полукислого ковшевого кирпича позволяет только за счёт снижения стоимости огнеупоров.

Стойкость ковшей, футерованных полукислым кирпичом, несколько больше чем при применении многошамотного кирпича. [20]

Разработана и опробована в полузаводских условиях технология производства каолиновых огнеупоров пористостью менее 13%, изготавливаемых на основе владимирского каолина. Существенное уплотнение при спекании каолиновых шихт были достигнуты при использовании тонкодисперсных смесей шамота с каолином (фракции менее 0,088 мм), полученных при совместном измельчении с добавками ПАВ (триэтаниламина) и активаторами спекания (бентонитами). [21]

К огнеупорам по условиям их эксплуатации предъявляется целый комплекс требований. Так для повышения химической стойкости к воздействию агрессивных сред желательно снизить их пористость, но это снижает термостойкость и увеличивает теплопроводность материала. Стремление снизить температуру обжига для снижения энергозатрат при производстве обычно приводит к получению изделий с повышенной пористостью, низкой прочностью, неравномерным фазовым составом. В результате в процессе службы огнеупоров возникают дополнительная усадка, деформация вплоть разрушения, химическая коррозия и др.

Пути увеличения эффективности использования огнеупоров следует искать в сложных связях внутри треугольника — конструкция — условия эксплуатации — материалы. С позиции технолога основной проблемой является связь: состав — структура — свойства. В основе решений разработчиков данных проблем лежит углубленное понимание физико — химических основ процессов подготовки формовочной массы, пресса, сушки, спекания, которые отвечают за формирование структуры изделий и тем самым определяют его эксплуатационные свойства. [22]

Реальный износ футеровки за одно наполнение ковша удовлетворительно аппроксимируется функциями типа (1') и (2')

?х=7,2−0,852vn-1 (1')

?х=7,2−0,792(n-1)? -0,004(n-1)3/2 + 0,77(n-1)5/2 (2')

Для существующих условий работы мартеновского цеха завода «Азов — сталь» (при конусности ковша 0,075) уравнение (2') не даёт существенного повышения точности расчёта. Износ футеровки ковша можно считать прямо пропорциональным продолжительности контакта с расплавленными шлаком и металлом.

Используя уравнение (1') можно рассчитать величину износа и обоснованно планировать длительность кампании ковшей, правильно выбирать оптимальную толщину кладки по высоте ковша. [23]

Исследована ползучесть алюмосиликатных огнеупоров, различающихся исходным сырьём, фазовым и зерновым составом, структурой, производства Подольского и Семилукского заводов. Ползучесть охарактеризована в температурном диапазоне 1150−1400°C при напряжениях до 30 кг/см2. Шамотные огнеупоры (с небольшим содержанием Al2O3) имеют высокую скорость деформации даже при сравнительно низких температурах и напряжениях. Более устойчивы к деформации высокоглинозёмистые огнеупоры с содержанием 62 и 78% Al2O3, а также каолиновый огнеупор. [24]

Изучены условия, определения дополнительного роста полукислых изделий на основе часов-ярских глин. Рост образцов зависит преимущественно от их кажущейся плотности после первого обжига, количества и свойств жидкой фазы, образующейся при обжиге. Оптимальные условия обжига изделий: температура 1230−1260°C выдержка 2 часа. Это позволяет получить дополнительный объёмный рост в пределах 4−15%. [25]

Исследование термической стойкости шамотных огнеупоров выявили закономерность изменения сопротивления термическому разрушению при переориентации микротрещин в структуре материала.

Величины термической стойкости шамотных огнеупоров, полученные методом разрушающего температурного градиента, качественно согласуются с результатами промышленных испытаний сифоновых изделий с повышенной концентрацией микротрещин, ориентированных по границам крупных зерен шамота. [26]

В соответствии со значениями «индекса качества» ковшей кирпич хорошего качества из барзасских полукислых глин должен иметь: кажущуюся пористость менее 19%, газопроницаемость менее 0,7 м? ч мм вод ст предел прочности при сжатии более 300 кг/см?, кажущуюся плотность >2,07 г/см?. Из рассмотренных характеристик наибольшее значение для оценки качества изделий в условиях стабильности технологического процесса и соблюдения установленных норм разброса показателей свойств имеют газопроницаемость и предел прочности при сжатии. [27]

На Велико-Анадольском заводе внедрен метод определения содержания Al2O3 во владимировском каолините при помощи номограммы и таблицы по потерям при прокаливании. Расхождение с результатами химического анализа (тролиновый способ) не превышает ±0,5%. Основным достоинством метода является быстрота определения при массовых анализах каолинов. [28]

Проведены исследования физико-химических и термомеханических свойств алюмосиликатных огнеупоров промышленного изготовления; шамотных классов, А и Б, каолиновых и высокоглиноземистых (50 и 62% Al2O3). Определены деформации и скорости ползучести огнеупоров в интервале 900−1400°C при воздействии нагрузок от 1 до 10 кг/см?. на основании полученных результатов установлены допустимые пределы температур и нагрузок при эксплуатации огнеупоров в насадке воздухонагревателей доменных печей.

Даны рекомендации по улучшению термомеханических свойств высокоглинозёмистых огнеупоров за счёт внедрения совместного помола шамота с каолином или глиной и применения новоселицкого каолина при производстве высокоглинозёмистого шамота. [29]

Статическим анализам подтверждена сильная корреляционная взаимосвязь между газопроницаемостью и количеством крупных пор с эффективным диаметром более 10 мкм. Корреляция между газопроницаемостью и кажущейся пористостью определяется наличием в материале крупных открытых пор. При постоянном количестве мелких пор связь газопроницаемости-кажущаяся пористость усиливается, а при неизменном количестве крупных пор ослабевает.

Рассмотренные зависимости должны быть особенно внимательно учтены при производстве многошамотных изделий, когда даже незначительные отклонения зернового состава от состава максимальной плотности укладки ведут к резкому возрастанию количества крупных пор. [30]

Спекание глины ЛТ-2 ПК начинается при значительно более высоких температурах, чем латненской основной и часов-ярской полукислой глин. Абсолютные величины водопоглощения и пористости образцов из глины ЛТ-2 ПК при оптимальных температурах, спекания значительно больше, а кажущейся плотности меньше, чем у образцов их глин ЛТ-2 и Ч2 ПК.

Интервал спекания глины ЛТ2ПК значительно меньший, чем Латненской основной и часов-ярской полукислой глин, что практически делает весьма трудным получение спеченного (с водопоглощением менее 5%) шамота из глины ЛТ-2 ПК в шахтных печах. [31]

Методами физико-химической механики исследованы процессы структурообразования в предельно концентрированных спрессованных десперсиях часов-ярской глины в зависимости от их влажности, степени отощения и давления прессования образцов.

Наибольшая прочность структуры наблюдается в том случае, когда гидратные плёнки минимальной толщины развиты на всех участках эффективной поверхности глинистого минерала и число коагуляционных контактов максимальное.

С повышением давления прессования образцов прочность структуры увеличивается вследствие роста числа коагуляционных контактов, происходящего благодаря измельчению зерен шамота и оптимальному перераспределению глинистого компонента и воды, и в результате образования точечных контактов при более высоких давлениях прессования.

Установлена высокая корреляция между шлакоустойчивостью, газопроницаемостью и количеством крупных пор при постоянной пористости огнеупора и очень слабая зависимость между шлакоустойчивостью и открытой пористостью. На примере шамотных изделий показано, что при близких значениях кажущейся пористости, плотности и других свойств менее шлакоустойчивым оказался огнеупорный материал с более высокой газопроницаемостью, что обусловлено низким качеством текстуры материала, преобладанием в нём крупных открытых пор.

Определены реологические свойства глинистых материалов при высоких температурах. Показано, что при повышении температуры и давления структурно-механические константы снижаются, а пластичность растет. При оптимальных температурах термопластического прессования разные глинистые материалы имеют близкие значения вязкости и предельного напряжения сдвига. Реологические свойства смесей циркона с термопластификатором (часов-ярская глина) при 1450−1480°C позволили изготовить изделия кажущейся пористостью менее 5−6%. [34]

Исходя из всего вышесказанного, можно сделать следующие выводы:

К огнеупорам в чёрной металлургии предъявляют высокие требования, которые и определяют основные направления улучшения их структуры и качества путём создания новых ресурсосберегающих технологий, характеризующихся экономической безопасностью.

Рассмотрены научные достижения в области производства шамотных огнеупоров, в частности шамотных изделий марки ШВ-37, применяемых в науке футеровки купола воздухонагревателей доменных печей, где требуется высокая термостойкость.

Рассмотрены исходные сырьевые шамотные виды материалов, новые разрабатываемые месторождения современного сырья. В связи с необходимостью обеспечения длительных сроков службы ужесточаются и возрастают требования к огнеупорам, в частности к сырьевой базе.

Приведены результаты разработок составов шихты огнеупорных изделий, повышающих основные свойства; результаты исследований изделий отработанных в зонах высоких температур и агрессивных средах; целесообразность использования нового оборудования; вопросы охраны окружающей среды.

Выбор и обоснование способа производства Для производства шамотных огнеупоров для воздухонагревателей доменных печей марки ШВ-37 существует два способа формования:

полусухое прессование;

метод пластического формования.

Распространенным методом является полусухое прессование. На долю этого метода приходится 95%. Широкая применяемость метода обусловлена следующими факторами:

возможность полной механизации и автоматизации прессов производства сырого изделия;

возможность получения качественных изделий на основе использования прессов с большим давлением прессования;

повышение производительности, сокращение штата работников.

Способ производства многошамотных изделий из полусухих масс имеет ряд преимуществ по сравнению с производством их из пластичных масс:

упрощается сушка сырца за счёт более низкой первоначальной влажности его;

значительно расширяется возможность использования малопластических глин, которые, как известно, обладают более высокой огнеупорностью в сравнении с пластическими глинами;

изделия получаются более правильной формы, с меньшими колебаниями размеров;

за счёт применения тощих глин и высокоотощенных масс возможно резкое повышение огневых свойств изделий — огнеупорности, термостойкости, температуры начала деформации под нагрузкой, шлакоустойчивости;

в значительной степени стабилизируются свойства изделий — пористость, механическая прочность, термостойкость, точность размеров;

возможно применение многошамотных масс, изделия из которых по ряду показателей и результатам службы лучше, чем изделия из пластичных масс.

К недостаткам этого способа формования можно отнести следующие факторы:

необходимость в естественной подсушке сырья;

повышенное содержание пыли в цехе;

большая металлоемкость прессового оборудования;

большие затраты электроэнергии на развитие прессового усилия.

Метод пластического формования W=16−2%. Достоинством метода является:

нет необходимости в подсушке глины;

глиноперерабатывающее оборудование более простое по конструкции и более производительное;

добавляемая в смесь вода оказывает положительное воздействие на формовочные свойства смеси;

меньше производственные затраты;

возможность формования изделий любых размеров, фасонов, любой плотности.

Недостатки этого способа:

сложно полностью нейтрализовать вредные примеси;

трудность в получении однородной смеси, особенно при введении добавок в небольшом количестве.

Проанализировав все достоинства и недостатки возможных способов прессования огнеупора, для производства термостойких шамотных изделий марки ШВ-37 выбираю полусухой способ прессования сырца с влажностью пресс — порошка 5,5−7%. Кажущаяся плотность сырца гидравлических прессов должна быть не менее 2,20 г/см3. Этот метод прессования позволяет получить изделия с четкими ребрами углами, плотную структуру без расслоения, снизить воздушную и огневую усадку огнеупора. Возможность регулирования засыпки в пресс-форму позволяет изменять высоту огнеупора. Использование двухстороннего прессования исключает неравномерность распределения плотности по высоте изделия, использование многоступенчатого процесса исключает запрессировку воздуха в поры, тем самым, понижая пористость, увеличивая плотность и как следствие, повышая важнейшее свойство огнеупора — термостойкость. При браке прессования необходимо проверить и отрегулировать зерновой состав пресс порошка, его влажность, однородность и давление прессования для исключения перепрессовочных трещин и брака огнеупоров на последующих переделах сушки и обжига.

Стойкость в службе шамотных огнеупоров в большой мере зависит от их плотности, чем от огнеупорности и температуры начала деформации. Прочность алюмосиликатных огнеупоров повышается при использовании в шихте смеси тонкого совместного помола шамота и глины. Повышается содержание в изделиях муллитовой фазы с 72% до 92%. С увеличением степени дисперсности смеси совместного помола интенсивность спекания материалов в обжиге возрастает.

Важным фактором для получения высокоплотных шамотных изделий является тщательный подбор сырья; использование глинистого сырья только в виде тонкомолотой смеси совместного помола с шамотом. Приготовление пресс — порошков рационального состава, следует отметить, что образцы с наименьшей пористость получены при использовании шамота с прерывным зерновым составом, прессование сырца на мощных гидравлических прессах; обжиг изделий при температуре превышающей температуру начала деформации шамотного заполнителя, по жестко контролировать режим обжига.

Представляет интерес отметить влияние на шлакоустойчивость шамотных огнеупоров способа введения глины в массу: вводили смесью совместного помола и шликером. При равном содержании добавки меньшая степень разъедания и проникновения, шамотных образцов наблюдается при введении в шихту глины с.с.n., чем шликером. Так при введении 4% глины с с.с.n. степень разъедания и проникновения образцов шлаком составляет 42,7%, при шликерном способе введения — увеличивается до 47,3%. Повышение шлакоустойчивости образцов при введении добавки с.с.n. объясняется их более низкой открытой пористостью.

Для получения более качественных изделий необходимо повышать прессовое давление, что даёт снижение пористости образцов. Предел прочности при сжатии повышается.

Таблица 1

Влияние удельного веса прессования на свойства образцов

Исходя из вышесказанного, можно сделать следующие выводы — достоинства применения в производстве шамотных огнеупоров: смеси совместного помола, прерывного зернового состава, увеличения прессового давления введение глинистой составляющей в смеси совместного помола с шамотом — приводит к увеличению плотности, а это в свою очередь к увеличению шлакоустойчивости шамотных изделий;

применение прерывного шамотного состава — даёт больше возможности при подборе оптимального зернового состава, а значит улучшить качество изделий;

применение в качестве сырья шамота с содержанием Al2O3 — 37% взамен шамота с содержанием Al2O3 — 35%, что повышает огнеупорность шамотных изделий.

увеличение прессового давления приведёт к увеличению плотности сырца, улучшению качества изделий и даёт нам возможность снизить температуру обжига с 1500 °C до 1460 °C, что в свою очередь снизит расход природного газа.

Заключение

В пояснительной записке к выполнению данной курсовой работы на тему «Обоснование способа производства шамотных огнеупоров для воздухонагревателей доменных печей марки ШВ-37» освещены следующие разделы:

аналитический обзор литературы, в котором проанализированы основные пути развития огнеупорной и керамической отрасли промышленности; рассмотрены основные базовые элементы в виде сырья, энергии и оборудования, степень полноты использования и уровень реализации которых определяют совершенство производства, степень его оптимизации и качества готовой продукции; отражены наиболее распространенные в России и за рубежом месторождения огнеупорного сырья и развитие современной огнеупорной промышленности за счёт применения эффективных видов сырья, наиболее чистых материалов: запатентованы принципиально новые технологические операции на таких переделах производства огнеупоров, как обработка и обогащение сырья, формование сушка и обжиг, особенности службы изделий марки ШВ-37 и т. д.

выбор и обоснование полусухого способа производства по сравнению с пластичным.

Литература

Стрелов К. К. Теоретические основы технологии огнеупорных материалов. М.: Металлургия, 1985;480 с.

Стрелов К.К., Кащеев И. Д., Мамыкин П. С. Технология огнеупоров. — М.: Металлургия, 1988;528 с.

Сенников С.Г., Фокин С. Н. Состояние российской металлургии и огнеупорной промышленности на рубеже 3-го тысячелетия. // Огнеупоры и техническая керамика 2000;№ 1-с. 31

Ломов А.И., Сенников С. Г. 5 лет на российском рынке. // Огнеупоры и техническая керамика 1999;№ 8−43 с.

Кайнарский И.С., Дегтярёва Э. В. Корундовые огнеупоры и керамика. М.: Металлургия 1981;108 с.

Жуковская А. Е. Стандартизация огнеупоров в России. // Огнеупоры. 1995;№ 4- с. 27

Суворов С. А. Некоторые сведения из системного анализа по проблеме огнеупоров. // Огнеупоры -1993;№ 5

К.К. Стрелов, Мамыкин П. С. Технология огнеупоров М.: Металлургия, 1978;

376 с.

Денякин З.А., Шерстиников Д. С. Опыт обогащения латненских огнеупорных глин. // Огнеупоры 1973;№ 6-с. 30−33

Котов К.И., Ровенский М. И. Причины разрушения огнеупорной кладки воздухонагревателей и тракта горячего дутья доменных печей. // Огнеупоры 1969;№ 12-с. 22−26

Зибров В. П. Обжиг каолина на шамот. // Огнеупоры -1973;№ 10-с. 60−61

Лосева А. Н. Схема автоматики безопасной работы туннельной печи. // Огнеупоры -1969;№ 8-с. 62

Кельман А.Б., Левицкий Ю. Д. Режим работы туннельной печи с инжекционными горелками. // Огнеупоры -1965;№ 5-с. 10−13

Попов А.Д., Чукреева Е. И., Флягин В. Г. Шамотный и полукислый ковшевой кирпич из барзасских глин. // Огнеупоры -1969;№ 5-с. 1−5

Куколев Г. В., Немец И. И., Семченко Г. Д., Добровольский Г. Б., Кулик А. И., Медведев Л. В. Изготовление каолинового шамота и изделий с добавками талькомагнезита и поверхностно — активных веществ. // Огнеупоры -1969;№ 9-с. 12−15

попов А.Д., Чукреева Е. И., Флягин В. Г., ГаеваР.Т., Салганик М. Д., Макарычев А. Р., Чугунников Г. Г., Иванова М. П. Ковшевой кирпич из трошковских глин. Огнеупоры -1970;№ 11-с. 4−10

Щеглов С.И., Карасик В. Л., Баркалова Т. К., Пилипчатин Л. Д., Кулик А. И., Карманова Т. С., Репников В. Н. Полукислый ковшевой кирпич на основе низкожженого шамота, кварцевого песка и глины Ч1ПК. // Огнеупоры -1969;№ 8- с. 9−15

Белуха П.Г., Севриков А. В., Харьковский Б. Т. Опыт обработки воды электромагнитным полем при производстве шамотных огнеупоров. // Огнеупоры -1973;№ 5-с. 14−18

Коновалова Т.А., Аронсон Э. В., Буринская В. В. Внедрение звукового метода контроля качества продукции. // Огнеупоры 1973;№ 5-с. 18−20

Папакин Х.М., Островская Т. С. Изготовление и испытание полукислого ковшевого кирпича. // Огнеупоры 1969;№ 11-с. 4−6

Куколев Г. В., Немец И. И., Семченко Г. Д. Каолиновые огнеупоры повышенной плотности. // Огнеупоры 1973;№ 4-с. 17−21

Беляков А.в., Бакунов В. С. Получение огнеупоров с заданными свойствами. // Огнеупоры 1995;№ 1-с. 15

Годжи Е.н., нагорный А.П., Костюк В. А. Расчёт футеровки сталеразливочных ковшей. // Огнеупоры 1970;№ 10-с. 55−57

Боровкова Л.Б., Лукин Е. С., Полубоянинов Д. Н. Ползучесть алюмосиликатных огнеупоров. // Огнеупоры 1969;№ 7-с. 39−44

Щеглов С.И., Карасик В. Л., Баркалова Т.к., Пилипчатин Л. Д. О дополнительном росте полукислых изделий. // Огнеупоры 1969;№ 7-с. 54−58

Добровольский Г. Б., Гогоци Г. А. Исследование влияния структуры на термическую стойкость шамотных огнеупоров. // Огнеупоры 1969;№ 4-с. 56−59

Дыбань Ю.П., Келер Э. К. Корреляционная зависимость между суммарным индексом качества и некоторыми свойствами полукислого ковшевого кирпича. // Огнеупоры -1969;№ 11-с. 40−44

Шахнович И.Г., Примаченко В. В. Ускоренный метод оценки качества каолина. // Огнеупоры -1970;№ 9-с. 56−58

Гоньяр Е.А., Мальченко Р. С., Питак Н. В., Михайлова К. А. Физико — химические и термомеханические свойства алюмосиликатных изделий для воздухонагревателей доменных печей. // Огнеупоры 1969;№ 10-с. 31−39

Дыбань Ю.П., Келер Э. К. О корреляционной зависимости между газопроницаемостью полукислого ковшевого кирпича и распределением открытых пор по размерам. // Огнеупоры 1970;№ 10-с. 35−38

Кайнарский И.С., Дегтярёва Э. В. исследование состава, свойств и спекания латненской полукислой глины. // Огнеупоры 1969;№ 5-с. 28−34

Ничипоренко С.П., Воронкова Р. М., Круглицкий Н. Н. Структурообразование в шамотных массах предельной концентрации. // Огнеупоры1973;№ 5-с. 43−48

Дыбань Ю.П., Келер Э. К. Корреляционная зависимость между шлакоустойчивостью и некоторыми свойствами полукислого ковшевого кирпича. // Огнеупоры 1973;№ 9-с. 44−48

Орлова И.Г., Кайнарский Я. М. Реологические свойства при высоких температурах глинистых масс и масс термопластифицированных глинами. // Огнеупоры 1973;№ 6-с. 43−51