Teplomarcet.ru

Про Тепло дома
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое ваграночный кирпич

Что такое ваграночный кирпич

Шамотный кирпич является разновидностью огнеупорного кирпича, который используется для выкладки печей, каминов, дымовых труб и других агрегатов, подверженных воздействию высоких температур.

Размеры, состав и термоустойчивые свойства шамотных кирпичей определяется ГОСТ 8691-73.

Шамотные кирпичи подразделяются на 6 категорий, каждая из которых имеет собственный буквенный код — ША, ШБ, ШАК, ШЛ, ШВ или ШУС. Буква Ш означает, что изделие относится к категории огнеупорных шамотных кирпичей.

Буквы А и Б указывают на классы огнеупорности: кирпичи с буквой А способны выдерживать температуру до 1800°C, с буквой Б — до 1400°C.

В состав кирпича входят следующие компоненты: шамотная глина, порошок кокса и графита, а также зерна кварца коричневого цвета.

Согласно ГОСТ 8691-73 (Изделия огнеупорные общего назначения) к определяющим параметрам шамотных кирпичей относятся:

  • длина (l): от 172 (мм) до 345 (мм);
  • ширина (b): от 65 (мм) до 225 (мм);
  • высота (h): от 40 (мм) до 100 (мм).

По форме шамотные кирпичи классифицируются на прямые, торцовые, трапецеидальные, клиновидные, арочные, фасонные и подвесные.

Зачастую для бытового применения используется кирпич марок ША и ШБ, ШКУ — ковшовый, ШАВ — ваграночный, ШПД — доменный для горнов и ШЦУ — двусторонний для футеровки печей.

Важно: кладка огнеупорного шамотного кирпича производится на специальную огнеупорную смесь (мертель) или на смешанную с молотым шамотом огнеупорную глину.

Толщина шва должна быть не более 5 (мм).

b (мм)
Ширина кирпича в (мм)

h (мм)
Высота кирпича в (мм)

l (мм)
Длина кирпича в (мм)

b (мм)
Ширина кирпича в (мм)

h (мм)
Высота кирпича в (мм)

l (мм)
Длина кирпича в (мм)

b (мм)
Ширина кирпича в (мм)

h (мм)
Высота кирпича в (мм)

l (мм)
Длина кирпича в (мм)

b (мм)
Ширина кирпича в (мм)

h (мм)
Высота кирпича в (мм)

l (мм)
Длина кирпича в (мм)

b (мм)
Ширина кирпича в (мм)

h (мм)
Наибольшая высота торца кирпича в (мм)

h1 (мм)
Наименьшая высота торца кирпича в (мм)

Предостережение: приведенные выше данные являются официальными цифрами производителей, однако следует учитывать, что информация является справочной и не гарантирует однозначной точности.

Pereosnastka.ru

Свойства футеровочных материалов
Свойства футеровочных материалов

Принимая во внимание различные требования, предъявляемые к огнеупору в различных (зонах вагранки, и те свойства, которыми он должен обладать для удовлетворения этих требований, мы можем сказать, что этот вопрос разрешается путем изучения химических и физических характеристик рыночных огнеупоров, имеющихся в распоряжении литейщика,

Если мы рассмотрим применяемые огнеупорные материалы с химической точки -зрения, то мы можем разделить их на две группы: основные материалы и кислые материалы. Кним должен1 быть добавлен еще класс нейтральных в той или иной степени материалов. Магнезит, доломит и известняк — основные материалы, кремнеземы — кислый материал. Глинозем является то основным, то кислым материалам, в зависимости от состава шлака. Если шлак очень кислый, то глинозем вступает в реакцию с основными соединениями, играя роль кислоты; «ели же шлак высоко-основной, то реакция глинозема обратная — она носит характер основания. Такие материалы носят название амфотерных.

Упомянутые материалы все способны образовывать ряд химических соединений. Шлаки состоят из таких же химических соединений, окислов, как и все огнеупоры.

ОснОвные материалы для футеровки вагранки не применяются, несмотря на их высокую огнеупорность, так как они не выдерживают резких колебаний температуры и слабо сопротивляются механическим воздействиям. Кислый материал вполне удовлетворяет требованиям, предъявляемым к нему при плавке в вагранке.

Читайте так же:
Чей кирпич лучше башкирия

До недавнего времени кислый кирпич изготовлялся главным образом из сырой огнеупорной глины и подвергался обжигу. Сырая глина, идущая на изготовление огнеупора, различается по физическим качествам к составу с учетом особенностей службы в вагранке. Разнообразие этих факторов обусловливает несовпадение результатов наблюдений за службой огнеупора. По этой причине за последние несколько лет замечается общая тенденция применять для ремонта вагранок высококачественный шамотный кирпич.

Ввиду того что до настоящего времени в состав футеровки для вагранок входили преимущественно глиноземистые материалы, кратко остановимся на их характеристике. Теоретический состав глины следующий: А1203 • Si02 • 2Н20 (каолин). В качестве примесей глина всегда содержит некоторое количество песчанистых материалов и различный процент полевого шпата — породы, плавящейся при сравнительно низких температурах. По одному химическому составу глины нельзя судить о пластических или огнеупорных свойствах ее. Посторонние примеси в глине уменьшают ее пластичность (глина отощается); свободный кремнезем снижает усадку, а полевой шпат понижает точку плавления. Кроме этих факторов на степень усадки глины влияет содержание в ней связанной воды, твердость и ряд других качеств технологического порядка. В некоторых глинах приходится иметь дело с углеродистыми веществами, содержащимися в них в виде включений. Последние при обжиге глины выгорают и оставляют в ней пустоты — слабое место в отношении сопротивления разъедающему действию шлаков. Весьма важную роль играет и величина зерна.

Методы изготовления и формовки кирпича предопределяют пригодность последнего. По общепринятой практике производства кирпича глина сначала обжигается и подвергается дроблению до требуемых размеров зерна. Такой материал, называемый порошком, смешивается с пластичной глиной для получения массы, идущей на формовку кирпичей (блоков). Плотность кирпича зависит не только от способа подготовки материала перед обжигом, но и от величны зерна порошка и влажности материала. Плотность кирпича также зависит от метода прессовки (ручная или механическая). Предпочитают кирпич механической прессовки, лучший в отношении однородности и плотности.

Таблица 17
Сесгав глаз, применяемых для футеровки вагранки (до обжига)

Недостаток его — крупнокристаллическая структура. Такой кирпич был бы| хрупок, в него легко проникли, бы кислые и основные шлаки. Наконец, он слабо сопротивлялся бы сжатию

Другой крайний состав — чистый кремнезем, отформованный в кирпич, имел бы точку плавления только 1710°; такой кирпич будет обладать плотной структурой и малым коэфициентом расширения, но способность вступать в реакции с основными шлаками делает его негодным для употребления в качестве) футеровки.

Огнеупор с 94% кремнезема имеет точку плавления только 1540°, без промежуточной фазы размягчения, но с высоким коэфициентом расширения и большой способностью к откалыванию.

Время и температура обжига кирпича сильно влияют на качество изделия. Чем выше температура, тем устойчивее кирпич при последующих повторных нагревах и тем больше он сопротивляется размягчению. Точно так же, чем продолжительнее период Обжига, тем лучше, режим кирпича В условиях службы при высокой температуре. Вообще говоря, получить хороший кирпич чрезвычайно трудно, вот почему производство его заслуживает особого внимания.

На диаграмме Боузне и Грейга (Bowem a. Greig) представлены отношения между различными окислами, входящими в состав массы, идущей для изготовления кирпича, и температура плавления. Диаграмма эта составлена для идеальной смеси, которая не содержит примесей, понижающих точку плавления смеси. Для простоты рассуждений на приведенной диаграмме принято, что смесь состоит из кремнезема и глинозема. На оси абсцисс отложен состав, а на оси ординат температуры плавления.

Читайте так же:
Чем удалить акриловую краску с кирпича

Температура плавления чистого глинозема 2050°, а чистого кремнезема 1710°. Из всех возможных смесей наиболее низкой температурой плавления обладает состав с 94% кремнезема, точка плавления его 1543° (отвечает на диаграмме точке D). Кривая

Рис. 27. Диаграмма плавкости Si02 — А1303 (Bowen и Greig).

ABDE представляет собой геометрическое место точек плавления всех возможных соединений глинозема с кремнеземом. Выше этой температурной кривой смесь любого состава находйтся в расплавленном состоянии, а ниже (ее смесь находится или в твердом, или же в пластичном состоянии, при котором она еще оказывает1 известное сопротивление изменению формы под действием давления и температуры.

Для лучшего уяснения поведения огнеупора надо несколько отступить от теоретической диграммы и принять, что составляющие огнеупора являются не чистыми химическими соединениями (глинозем и кремнезем), а в той или иной пропорции представляют собой сложные соединения в твердой и полутвердой фазах. Таким образом каждая составная часть при изменении температуры подвергается медленным внутренним химическим изменениям в результате химических реакций между этими составными частями, со стремлением образовать эвтектику — муллит — и выделить свободную составляющую в массе эвтектики.

Так, если кирпич из плавленого муллита, расплавляется при температурах выше его точки плавления и отливается, а затем охлаждается так, чтобы получилась грубая структура, он обнаруживает многие; из тех качеств, которых он него ожидают. Другие типы огнеупЬров не плавятся при обжиге, они просто образуют аггломерат и остекловываются (спекаются) с комплесными свойствами, являющимися в результате частичной внузуенией перекристаллизации, которая продолжает происходить внутри обожженного кирпича в условиях его службы.

Критическая температура перехода в муллит в обожженном изделии равна 1100°, и хотя все огнеупорные материалы находятся при этой температуре в твердом состоянии, несомненно, что это есть истинная критическая температура преобразования для всех огнепуорных смесей; тенденция переходить в муллит с выделением избытка одной из составляющих против теоретического состава муллита наблюдается во всех глииоземисто-кремневши-стых составах.

Рыночные огнеупоры обжигаются при температурах, лишь немного превышающих температуру образования муллита. Таким образом переход в эту модификацию осуществляется лишь в усло>-виях высокой температуры.

Когда кирпич подвергается действию высоких температур, на рабочей поверхности его начинается образование муллита. Этот процесс происходит прогрессивно. Одновременно происходит процесс образования и плавления целого ряда шлаковых соединений, вязкость и точка плавления которых постепенно понижаются по мере удаления от рабочей поверхности кирпича.

Из изложенного можно сделать следующие выводы.

1. В зоне плавления вагранку рекомендуется облицовывать высокосортным кирпичом (или блоками). Эти материалы требуют опытных рук при их укладке, так как условия службы их в значительной мере зависят от качества и количества глины, приме-н, помой при этой операции. Часто, например при ремонте/, берут слишком много глины при недостаточном количестве порошка, чтобы уменьшить неизбежную усадку глины.

2. В горне можно применять только сильно обожженные глиняные блоки для того, чтобы уменьшить все неблагоприятные влияния на металл и увеличить сопротивление его резким термическим колебаниям.

При анализе кирпича, идущего на кладку в вагранке, исключительно важно иметь в виду, чтобы он содержал возможно меньшее количество основных окислов и был свободен от окислов железа, насколько это достижимо в условиях производства. Эти именно окислы и являются причиной разрушения кирпича при соприкосновении его с газами и шлаком.

Читайте так же:
Что называется рядовой кирпич

Точка плавления SK 30—31. Стандартное испытание на нагрузку 180 г/мм2 при 1350°. Стандартное! испытание на повторный нагрев — в течение 5 часов при 1400°. Коэфициент расширения 1,05%. j

Испытание на раскалывание путем охлаждения в холодной воде с 1350° -— 8 % потерь после 10 погружений.

Испытание на продольное сжатие (в холодном состоянии) 165 г/мм2. Модуль разрушения 775 г/мм2. Пористость 22,7%. Удельный вес 2,58.

Кирпич вышеуказанного состава сопротивляется разъеданию, а также быстрому охлаждению при откидывании днища и заливании остатков водой. Набойка (обмазка) для такой облицовки должна быть приготовлена из 50% огнеупорной глины и 50% дробленого кирпича. При кладке кирпича в ва1раике нужно употреблять раствор цемента, причем кирпичи следует погружать в раствор, а не накладывать цемент лопаткой. Иначе говоря, швы между кирпичами должны быть возможно тоньше для устранения излишнего вредного действия шлака в этом месте.

Если приведенный состав огнеупорной массы сравнить с приведенной диаграммой (рис. 27), то при средней температуре плавления состава из V3 глинозема и 2/3 кремнезема мы найдем, что полученная температура плавления будет сходна с температурой плавления данного кирпича. Поэтому можио ожидать, что поведение этого кирпича при образовании муллита будет в соответствии с данными диаграммы.

Интересно сравнить сопротивляемость различных типов кирпича проникновению шлака. На рис. 28 показана зависимость точки плавления от состава огнеупора в отношении его способности сопротивляться проникновению в него шлака и металла.

В первом случае наиболее удовлетворительные результаты дает муллит или эвтектический состав, а во втором каолин. В приведенном примере речь идет о разъедании основным шлаком. В случае кислого шлака действие было бы нейтральным, и результаты не имели бы никакого значения.

Футеровка вагранок

Футеровка вагранок

Необходимость использования футеровки вагранок определяется тем, что они состоят из двух слоев: теплоизоляционного и рабочего. Первый слой выполнен из шамотного кирпича. Основой рабочего слоя служат углеродистые блоки и лишь иногда высокоглиноземистый кирпич. Дымовая труба, как правило, футеруется в половины кирпича. Огнеупорная подина оборудуется внизу вагранки, что защищает ее от негативного металлического воздействия. Традиционная форма вагранки – цилиндр. Он имеет некоторый недостаток – происходит периферийное движение газов (вдоль стенок), и зона, которая располагается выше коксовой колоши, подвергается износу.

Что такое футеровка вагранок?

Материалы проведения для футеровки обладают защитными характеристиками. Сюда относятся глина и горные породы. Их классическая классификация выглядит так:

  • А – основа в качестве кремнезема;
  • В – основа состава футеровки – шамотная глина тугоплавкого образца;
  • С – основной состав, собранный из нескольких элементов.

Материалы второй группы являются самыми популярными. Их определяют изделия из шамота – сухие смеси, из которых приготовляют растворы, а также панели и кирпичи.

В основе их изготовления лежит шамотный порошок. Для его получения шамотная глина подвергается обжигу при температуре до 1550 градусов. Помимо шамотного порошка добавляется порошок горных пород (кварц или песчаник). Популярность шамотного кирпича при производстве футеровки определяется его низкой стоимостью. Однако демократичная цена не должна влиять на качество кирпича, так как он выполняет главную защитную функцию.

Вторым по популярности футеровочным материалом является каолиновая вата. Тугоплавкая глина, глиноземистый цемент и кварц – ее сырье. Вата имеет техническое название – муллитокремнеземистая. Высокий показатель ее теплоустойчивости определяется тем, что вата преобразовывается в волокна посредством электропечи или методом раздува. Это белый изоляционный материал, используемый для внешней изоляции и набивки. Свойства ваты:

  • вибростойкость и звукоизоляция;
  • пластичность и термохимическая стойкость;
  • несмачиваемость жидкими металлами;
  • не подвержена воздействию кислых и щелочных сред.
Читайте так же:
Что означает кирпич м200

А также легко противостоит водяному пару, влаге и воде. Вид ваты, применяемый в печах – листовой, плитный, рулонный.

Также в качестве материалов при изготовлении футеровки служат: муллитовые маты, керамический красный кирпич, вермикулиты и алюмосиликатные клеевые составы с огнеупорным свойством.

В зависимости от способа производства, футеровка вагранок подразделяется на:

  1. Кислую футеровку. Части вагранки эксплуатируются в разных условиях. Со шлаком и жидким металлом остается ее горн. Самые тяжелые условия и максимальные температуры «достаются» плавильному поясу. Ударные и истирающие нагрузки претерпевает шахта вагранки. Несмотря на реальное разнообразие условий, вагранка выполняется из полукислого или шамотного кирпича, а порой из ваграночных огнеупоров. При выборе огнеупоров необходимо учитывать различия в условиях работы разных частей вагранки. Здесь главное правило в том, чтобы производить кладку с минимальным количеством швов наименьшей толщины.
  2. Основную футеровку. Более целесообразной считается футеровка с применением основных огнеупоров. Она часто сочетается с подогревом дутья. Обычно удаляется до 97% серы. Дабы сэкономить дорогие огнеупоры, футеруется не вся шахта, а лишь ее некоторые части — плавильный пояс, фурм и горн. Магнезитовые и хромомагнезитовые кирпичи – основа такой футеровки. Применяется и магнезитовый порошок или его молотый бой. Стекло в жидком виде и горячая смола служат связующим материалом.
  3. Футеровку копильников. Это химическая стойкость, высокая огнеупорность и малая теплопроводность. Чтобы добиться перечисленных параметров, футеровка производится из нескольких слоев огнестойких материалов. Первым слоем служат материалы теплоизоляции (листовой асбест, легкий шамот, диатомовый кирпич). А внутренний слой состоит из шамотного кирпича А или Б класса. Материалом служит и ваграночный кирпич.

При максимально тяжелых условиях эксплуатируется переходная летка, нижняя часть которой футеруется магнезитовыми или хромомагнезитовыми кирпичами с высокоогнеупорными свойствами. Небольшой слой горелой формовочной смеси, в которую добавляется свежий песок, при этом служит верхним слоем для кирпичей.

Футеровка вагранок

Кислая

В зависимости от составляющих вагранки происходит футеровка того или иного типа. Таким образом, на горн вагранки воздействует жидкий металл и шлак, при этом плавильный пояс функционирует при максимально высоких температурах, при тяжелых условиях химического влияния металла в расплавленном состоянии и шлака. Также при футеровке отдельных частей вагранки ее шахта находится ниже завалочного окна и испытывает истирающие, механические, ударные нагрузки от материалов шихты. С другой стороны, при футеровке всей вагранки используется шамотный или полукислый кирпич единой серии (по ГОСТу 390-96) или ваграночные огнеупоры.

Отличительные черты механических, тепловых и химических условий функционирования отдельных составляющих вагранки необходимо учитывать, выбирая огнеупор для футеровки. Помимо этого, стоит обратить внимание на экономичное использование материалов.

Для футеровки отдельных составляющих вагранки специалисты советуют использовать следующие огнеупорные материалы: плавильный пояс в виде шамотного кирпича серии А либо набивной футеровки, горн вагранки в виде шамотного кирпича серии А или В, шахту выше плавильного пояса до защитных элементов – это может быть полукислый или шамотный кирпич серии Б, шахту с дистанцией в один метр ниже завалочного окна – это могут быть специальные кольца либо чугунные защитные отсеки, а также несколько труб вагранки (это может быть полукислый или шамотный кирпич серии В).

Основное правило футеровки – кладка с нанесением минимального числа швов небольшой толщины. Чтобы добиться наименьшей толщины швов используют ребровой клин ВГ-1 или ВГ-2 (для крупных вагранок подойдет ВГ-4 или ВГ-5). Кладка осуществляется на мертеле.

Читайте так же:
Цвет кирпича облицовочного одинарного

На рисунке 1 показана предположительная схема футеровки вагранок, основанная на футеровке труб вагранки в один ряд в положении «на ребро».

Футеровка вагранок

Рис. 1 – Футеровка вагранок:
1 – кожух; 2 – засыпка (шамотный или диатомовый порошок); 3 – ряд кирпичей (клин ребровой ВГ-1, ВГ-2; на ребро; нормальный ВГ-3); 4 – ряд кирпичей (фасонных ВГ-4; ВГ-5); 5 – ряд кирпичей (лещадка) «на плашку»; 6 – ряд кирпичей (нормальных ВГ-3) «на плашку»

Наибольшая стойкость плавильного пояса наблюдается у набивной футеровки, осуществляемой с использованием особого металлического шаблона. Данный шаблон является разборным из двух отдельных частей, при этом его наружный диаметр должен равняться внутреннему диаметру плавильного пояса. Вся поверхность набивной футеровки покрывается специальными вентиляционными отсеками диаметром около 3 миллиметров. Набивная футеровка требует более тщательной, аккуратной сушки, по сравнению с футеровкой из кирпича.

Для внутренней и внешней облицовки вагранки лучше всего подходит футеровка основными огнеупорами, в частности это касается выплавки высококачественного чугуна. Основная футеровка часто проходит совместно с подогревом дутья, благодаря успешному протеканию десульфурации при высоких температурах в жидкоподвижных шлаках и плавильном поясе. При основной футеровки в вагранках удаляется до 97% серы.

Для экономии материалов можно использовать основные огнеупоры для футеровки только отдельных частей вагранки (горн, плавильный пояс и фурмы). Для основной футеровки используют магнезитовые и хромомагнезитовые кирпичи, а также набивную футеровку с применением магнезитового порошка, огнеупорной глины, хлористого магния либо обожженного доломита. Магнезитовый порошок заменяют молотым боем магнезитового кирпича. Связующим веществом выступает жидкое стекло либо горячая смола (при кладке основной футеровки вагранок).

При основной футеровке вязкость шлаков в несколько раз больше, чем при использовании кислой футеровки. Из-за этого возникают сложности в функционировании вагранки. Чтобы повысить текучесть основных шлаков, увеличивают температуру плавильного пояса и заменяют некоторую часть известняка плавиковым шпатом.

Для футеровки горна используют нейтральные огнеупоры с содержанием углерода. Они производятся с применением аморфного углерода и обладают нейтральным химическим составом, низким коэффициентом теплового расширения. Благодаря своим особенностям они имеют высокую прочности при высоких температурах плавления, отличную термостойкость, а также долговечность объема под нагрузкой. Углеродные огнеупоры имеют срок службы равный 18 месяцам.
Верхний отсек шахты вагранки футеруется с помощью чугунных защитных сегментов или литых чугунных колец или полуколец (их стойкость значительно выше, чем у защитных сегментов). Также на верхнюю часть шахты вагранки устанавливают водоохлаждаемую сварную рубашку (вместо литых чугунных колец).

Футеровка копильников должна обладать небольшой теплопроводностью, повышенной огнеупорностью и химически стойким составом. Исходя из этих критериев при такой футеровки используют два и более слоев разных огнеупорных материалов. Поверхностный слой изготавливают из теплоизоляционных материалов таких как: легковесный шамот, диатомовый кирпич, листовой асбест. Второй, внутренний слой, выполняется из шамотного кирпича серии А либо Б, а также из ваграночного кирпича.

В условиях тяжелой работы специалисты применяют переходную летку. Также рекомендуется нижний отсек футеровать хромомагнезитовыми кирпичами с высоким уровнем огнеупорности либо стандартными магнезитовыми кирпичами. Поверх кирпичей наносится слой горелой формовочной смеси со свежим песком. Материал должен состоять приблизительно из 14 % глины и 8-10 % воды. Точно такой же состав используют для набивки лещади копильника.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector