отраслевая информация

Магнезиальные кирпичи в основном используются в нижней переходной зоне, зоне обжига и в горячей части верхней переходной зоны. Основными разновидностями являются ПШПЦ, ПШАЦ, магниево-железно-алюминиевые шпинельные кирпичи(MgO — Al₂O₃ — Fe₂O₃), доломитовые кирпичи, реже используются магниево-марганцевые шпинельные кирпичи, ПХЦ(MgO — Al2O3 — Cr2O3), и периклазохромитовые кирпичи на прямой связке, которые были выведены с рынка цемента, в частности, из-за экологических проблем.

Причины повреждения магнезиальных огнеупор сложны. Исходя из опыта использования, они в основном делятся на повреждения, вызванные конструкцией, и повреждения, вызванные взаимодействием огнеупорного кирпича с рабочей средой в условиях работы. Качество самой кирпичной футеровки здесь не рассматривается, поскольку его трудно доказать.

Ущерб, наносимый качеством строительства, в основном выражается в дополнительной механической нагрузке на облицовочный кирпич в рабочих условиях, которая усугубляется эрозией вредных компонентов, вызванной совместной переработкой, в трех основных случаях:

• • Отколовшиеся канавки на участках с замковой кирпичной кладкой (см. рис. 1)
  • Повреждение шелушащееся с обоих концов и приподнятое в центре, имеет форму епископской шапки, отсюда и название «епископская шапка». (см. рис. 2)
  • Повреждение облицовочного кирпича при контакте с подпорным кольцом. (см. рис. 3)

Взаимодействие между магнезиальными кирпичами и рабочей средой является основным способом повреждения футеровочных кирпичей. Распространенными являются следующие:

• • Эрозия солей из вредных компонентов
  • Проникновение и эрозия вредных компонентов, таких как щелочь, хлор и сера, на магнезиальных кирпичах аналогичны таковым на высокоглиноземистых кирпичах, но поскольку прочность й в целом ниже, чем высокоглиноземистых, примерно на 20 МПа, вероятность разрушения кирпичей высока по сравнению с высокоглиноземистыми кирпичами. На рисунке 4 показано коррозионное повреждение магниево-алюминиевых кирпичей(ПШАЦ). Видны следы эрозии щелочной соли (глубина до 50~70 мм).
  • Высокотемпературная жидкофазная эрозия
  • Печь совместной переработки из-за переноса опасных компонентов в определенной степени снижает спекаемость сырьевой муки, также приводит к раннему образованию жидкой фазы. Содержание жидкой фазы сильно колеблется в зависимости от температуры, что, в сочетании с низкой вязкостью жидкой фазы, затрудняет агломерацию клинкера. Поэтому в печах с нестабильной работой горячий конец верхней переходной зоны подвержен смещению, а кирпичи футеровки разъедаются высокотемпературной жидкой фазой и откалываются при колебаниях состояния печи, в то время как в нижней переходной зоне и зоне обжига этот риск относительно невелик. Эрозия высокотемпературной жидкой фазы на футеровочном кирпиче в основном за счет блокировки пор горячей поверхности футеровочного кирпича. В то же время разрушается решетка плеонаста или алюмомагниевая шпинель, что приводит к уплотнению микроструктуры футеровочного кирпича и потере механической гибкости. При изменении температуры системы уплотненный слой и матричный слой футеровочного кирпича расширяются не в одинаковой пропорции. Возникает внутреннее напряжение, когда внутреннее напряжение превышает прочность связи, уплотненный слой отпадает. Толщина футеровочного кирпича, поврежденного жидкой фазой клинкера при высокой температуре, небольшая, обычно не превышает 20 мм, что отличается от феномена повреждения коррозией вредных компонентов. На рисунке 5 показано состояние отколовшихся кирпичей футеровки на горячем конце переходной зоны.
  • Другие причины повреждений
  • Существуют повреждения от перегрева, теплового удара и окислительно-восстановительной реакции магниево-железно-алюминиевых шпинельных кирпичей. Благодаря текущему управлению и повышению уровня эксплуатации, повреждения от перегрева и теплового удара практически не встречаются. Повреждения магниево-железно-алюминиевых шпинельных кирпичей в результате окислительно-восстановительных реакций также редко встречаются в Китае, в основном они связаны с преобразованием трехвалентного железа в двухвалентное и сопровождаются изменением объема на 20%, что приводит к повреждению магнезиального кирпича. Этот вид повреждения происходит в зоне обжига, особенно в головной части печи с большим количеством альтернативных видов топлива.

Цемент высокоглиноземистый ВГМЦ-1-1700 — высокоглиноземистый цемент (также известный как бокситовый цемент) с особыми свойствами и областью применения.

1. Основные характеристики

• • Высокое содержание глинозема: Основным компонентом высокоглиноземистого цемента являются алюминаты (Al₂O₃), содержание которых обычно превышает 50%.
  • Высокая огнеупорность: Способен выдерживать высокие температуры (обычно до 1700°C и выше).
  • Быстрое твердение: Обладает высокой ранней прочностью, обычно достигая высокой прочности в течение 24 часов.
  • Стойкость к химической коррозии: Хорошо сопротивляется воздействию кислот, щелочей и других химических веществ.

2. Основные характеристики

• • Al₂O₃: Основной состав, обеспечивающий высокую огнеупорность и прочность.
  • CaO: Используется для образования минералов алюминатов.
  • Другие следовые компоненты: например, диоксид кремния (SiO₂), оксид железа (Fe₂O₃) и т.д.

3. Основные области применения

• Огнеупорные материалы：
  • Используются при производстве огнеупорного кирпича, огнеупорного литья и огнеупорных растворов.
  • Подходит для футеровки высокотемпературного промышленного оборудования (например, печей, обжиговых печей, котлов).
• Строительство и реставрация：
  • Используется для быстрого ремонта (например, дорог, мостов, взлетно-посадочных полос аэропортов).
  • Подходит для случаев, когда требуется быстрое затвердевание.
• Химическая промышленность:
  • Для химически стойких конструкций и оборудования.
• Специальное машиностроение:
  • Используется в судостроении, подземной технике и других случаях, когда требуется высокая прочность.

4. Основные области применения
Ниже приведены некоторые типовые технические параметры ВГМЦ-1-1700 (они могут отличаться в зависимости от производителя):

5. меры предосторожности при использовании

• Условия хранения:
  • Высокоглиноземистый цемент следует хранить в сухом, проветриваемом помещении, избегая попадания влаги.
• Температура строительства:
  • Во время строительства температура окружающей среды должна быть выше 5°C, чтобы низкая температура не повлияла на эффект затвердевания.
• Смешанные материалы:
  • Избегайте смешивания с обычным силикатным цементом во избежание негативной реакции.
• Техническое обслуживание:
  • После окончания строительства необходимо проводить соответствующий влажный уход для обеспечения набора прочности.

Коксовая печь – это печь, в которой уголь используется для получения кокса. Это основный термический агрегат для коксования. Коксовая печь состоит из камеры, куда загружается угольная шихта, обогревательного простенка, состоящего из системы отопительных каналов, в которых горящие газы обогревают стены коксовой камеры, системы газораспределительных и воздухоподводящих каналов, подающих газ и воздух для отопления печей, регенераторов для нагрева воздуха (бедного газа) и отвода продуктов сгорания, соответствующей арматуры и механизмов. В соответствии с различными условиями работы каждой части коксовой печи, в качестве огнеупорных материалов выбираются динасовые кирпичи, полусиликатные кирпичи, шамотные кирпичи, высокоглиноземистые теплоизоляционные кирпичи, силлиманитные кирпичи, красные кирпичи, огнеупорные бетонные смеси и другие виды огнеупор.

1 – газоотводящие люки, 2 – камера коксования, 3 – камера сгорания, 4 – загрузовые люки, 5 – смотровая шахточка, 6 – свод комеры, 7 – вертикал, 8 – косые ходы, 9 – газопровод, 10 – регенератор, 11 – подовый канал, 12 – насадка, 13 – борова

Полусиликатные кирпичи – это алюмосиликатные огнеупорные изделия с содержанием SiO2 более 65 %, обычно изготавливаемые из кварцевого песка, содержащего огнеупорную глину, хлорита и огнеупорной глины или каолина. Полусиликатный кирпич не сильно расширяется при нагревании, и это небольшое расширение лишь помогает улучшить целостность кладки. Полусиликатный кирпич поможет ослабить эрозионное воздействие шлака на кладку. Когда высокотемпературный шлак вступает в контакт с поверхностью кирпича, на поверхности кирпича образуется слой вязкого глазуреподобного материала, который может препятствовать дальнейшему проникновению раствора внутрь кирпича, образуя защитный слой, тем самым повышая эрозионную стойкость кирпича. Полусиликатные кирпичи используются в средней и нижней части теплоаккумулирующего помещения коксовой печи, и цель применения полусиликатных кирпичей – обеспечить герметичность кладки и предотвратить эрозию кладки кислотными веществами (при нагревании доменным газом).

Насадочный кирпич для регенераторов коксовой печи обычно представляет собой шамотный кирпич. Некоторые производители в целях снижения стоимости некоторых видов сырья с высоким содержанием Al2O3 для замены основного сырья шамотного кирпича – кремневка, в результате чего в коксовой печи, отапливаемой доменным газом, верхние насадочные кирпичи в регенераторном камере в восстановительной атмосфере подвергаются эрозии кислыми газами, что приводит к явлению плавления и вспучивания. Позже было введено требование к содержанию Al2O3 в четырехслойных насадочных кирпичах в верхней части регенераторов, которые стали называться насадочными кирпичами с низким содержанием алюминия. Требования к содержанию Al2O3 от 30% до 36% в шамотных кирпичах, увеличенное количество тепловых ударов (с воздушным охлаждением) более чем в 25 раз (к обычным шамотным кирпичам такое требование не предъявляется), в центральной части регенераторов используются полусиликатные кирпичи, в верхней части шамотные кирпичи с содержанием Al2O3 ≥ 40%.

Работа коксовальной камеры характеризуется цикличностью, обычно при загрузке угля температура поверхности стенки печи падает до 500~600°C, а в конце коксования температура поверхности стенки печи снова поднимается до 1000~1100°C. Из-за огромной разницы температур, кладка коксовальной камеры будет генерировать большое тепловое напряжение, которое легко приведет к трещинам, рыхлой структуре и снижению прочности кладки и т.д. Поскольку она также подвергается давлению расширения угля при коксовании, сильному механическому истиранию и ударам при загрузке угля и проталкивании кокса, а также химической эрозии и осаждению угля и т.д., что приведет к большим повреждениям поверхности стен коксовальной камеры. Поэтому стены и дно коксовальной камеры должны быть построены из плотного динасового кирпича. Используя кладку из динасового кирпича, можно контролировать кажущуюся пористость до 16%~17%, что позволяет эффективно улучшить теплопроводность стен печи и увеличить производственную мощность. Для того чтобы сделать хорошее уплотнение, необходимо использовать фасонную кирпичную кладку. Обычно для большой коксовой печи используется более 400 видов кирпича, а то и более 1000 видов. На 60-дырчатую коксовую печь объемом 44,3 м3, высотой 5,5 м требуется около 17 000 тонн огнеупорных материалов. Современные крупные коксовые печи по кремниевому кирпичу предъявляют очень строгие требования, предпочтительные динасовые кирпичи требуют гладких, аккуратных углов, небольших допусков по размеру.

На обоих концах коксовальной камеры, потому что, когда дверь открыта, температура внезапно упадет с 1000°C до менее 500°C, что превысило предел 573°C для стабильности объема динасового кирпича, поэтому огнеупоры возле двери больше не могут быть использованы динасвого кирпича, но выбрать жаропрочные, термостойкие шамотные кирпичи, высокоглиноземистые кирпичи, силлиманитные кирпичи, кордиеритные кирпичи, красные кирпичи для строительства кладки. Место, который находится между огнеупорными кирпичами и оболочкой, заполняется теплоизолирующими материалами.

Камера сгорания состоит из трех частей: стены печи, под печи и крыши печи. Поскольку камера сгорания и коксовальная камера расположены друг между другом, стена камеры сгорания является общей с коксовальной камерой и должна быть построена с плотной кладкой, чтобы предотвратить выход газа. Боковая сторона стенки камеры сгорания в основном подвергается воздействию высокой температуры, солей, содержащихся в угле и газе, поэтому рабочий слой камеры сгорания должен быть выложен динасовым кирпичом, технические требования к которому такие же, как и к кирпичу, используемому в коксовальной камере. Крыша малой коксовой печи выполняется из шамотного кирпича, а крыша большой коксовой печи – из кварцевого кирпича. Вокруг отверстия для загрузки угля из-за больших колебаний температуры его строят из шамотного кирпича. В верхней части крыши добавляют слой наполнителя, а также последовательно кладут шамотный кирпич, теплоизоляционный диатомитовый кирпич, верхний слой также должен принимать меры по герметизации и гидроизоляции.

Больше о динасовых изделиях для коксовых печей, нажимайте кнопку!

Высокоглиноземистые периклазо-углеродосодержащие изделия – это в основном алюмопериклазоуглеродистые изделия (алюминиево-магниево-углеродистый кирпич; глиноземно-магниевые углеродистый кирпич;). В основном используются для стенок и дна сталеразливочного ковша.

С появлением конвертера с кислородной продувкой и непрерывной разливки шамотный кирпич для футеровки ковшей (даже высокоглиноземистый) больше не применяется. С первых дней применения высокоглиноземистой и щелочной футеровки ковша, до успешной разработки необожженных алюминиево-магниевых кирпичей, а затем до успешной разработки и применения алюминиево-магниевых углеродистых кирпичей, занял довольно длительный период времени. Даже во время продвижения алюминиево-магниевых литейных материалов в качестве цельной облицовки, алюминиево-магниевые углеродистые кирпичи по-прежнему остаются важным материалом для футеровки.

В широком смысле огнеупоры, основными компонентами которых являются глинозем, оксид магния и углерод, могут быть названы алюминиево-магниево-углеродистыми огнеупорами. Алюминиево-магниево-углеродистые кирпичи –  это не горящие фасонные огнеупорные изделия с высокоглиноземистым бокситовым клинкером (или корундом), магнезией (или магнезиально-алюминиевой шпинелью SP) и графитом в качестве основного сырья, с асфальтом или смолой в качестве связующего вещества.
Алюминиево-магниево-углеродистые огнеупорные изделия можно разделить на две категории в зависимости от содержания глинозема или оксида магния:
➊ – алюминиево-магниево-углеродистые кирпичи с глиноземом в качестве основного компонента, обычно используемые в AMC или LMC;
➋ – магниево-алюминиевые углеродистые кирпичи на основе оксида магния, обычно используемые в MAC или MLC.

С появлением ковша непрерывного литья заготовок и рафинировочного ковша, увеличением температуры расплавленной стали в ковше и продлением времени пребывания, первоначальная футеровка из глиняного кирпича, высокоглиноземистого кирпича и алюминиево-магниевого необожженного кирпича не смогла удовлетворить требованиям использования. Алюминиево-магниевые углеродистые кирпичи(высокоглиноземистые периклазо-углеродосодержащие изделия) были разработаны в конце 1980-х годов. Для улучшения характеристик необожженного алюминиево-магниевого кирпича с водяным стеклом в качестве связующего в ковшах малой и средней производительности добавляли графит и увеличивали срок службы, но вскоре его заменили на алюминиево-магниево-углеродистый кирпич со смолой в качестве связующего.

Алюминиево-магниевые углеродистые кирпичи разработаны на основе магниево-углеродистых кирпичей, алюминиево-углеродистых кирпичей и других углеродсодержащих кирпичей, вобравших в себя характеристики алюминиево-магниевых огнеупоров, обладающих преимуществами как углеродсодержащих огнеупоров, так и алюминиево-магниевых огнеупоров. Этот углеродный композитный необожженный кирпич обладает не только превосходной химической и термодинамической стабильностью, но и отличными тепловыми и механическими свойствами:

(1) Высокая устойчивость к проникновению стали и шлака. Благодаря реакции между мелкодисперсным порошком MgO и мелкодисперсным порошком глинозема в матрице во время использования при высокой температуре, образование SP на месте сопровождается контролируемым объемным расширением, что способствует уплотнению кирпича и предотвращает проникновение расплавленной стали и шлака с рабочей поверхности кирпича и из швов кладки.

(2) Отличная устойчивость к эрозии шлака. В дополнение к антиэрозионному эффекту графита, SP, образующийся на месте в процессе использования, может поглощать FeO в шлаке и образовывать твердый расплав; Al2O3 реагирует с CaO в шлаке, образуя соединения CaO-Al2O3 с высокой температурой плавления, которые играют роль в блокировании воздушных отверстий кирпича и повышении вязкости расплава, для достижения цели ингибирования проникновения шлака и эрозии шлака.

(3) Высокая механическая прочность. По сравнению с кирпичами из MgO-C и Al2O3-C, алюминиево-магниево-углеродные кирпичи содержат меньше графита. Как правило, в 6% ~ 12%. Поэтому он обладает такими характеристиками, как высокая насыпная плотность, низкая пористость и высокая прочность.