• on 28 Jun 2026
• By rongsheng
• Промышленные новости

Повреждение высокоглиноземистых кирпичей на верхней части электропечи

Высокоглиноземистые огнеупорные кирпичи для крыш электродуговых печей — это огнеупорные изделия, изготовленные из бокситового клинкера и небольшого количества глины, с содержанием Al2O3 более 65%, используемые для крыш электродуговых печей. Первоначально для выплавки некоторых специальных сталей в качестве крыш печей как в основных, так и в кислых электродуговых печах использовались кремнеземистые кирпичи. Кремнеземистые кирпичи обладают высокими температурами размягчения под нагрузкой, малой массой и могут выдерживать крышу печи без разрушения при температурах плавки в течение длительного времени. В ранней Британии для крыш небольших электродуговых печей использовались силлиманитовые кирпичи. Другие варианты включают равномерное термическое расширение, низкий коэффициент линейного расширения и отсутствие необходимости в деформационных швах. Однако из-за того, что их цена в 3-4 раза выше, чем у кремнеземистых кирпичей, их использование не получило широкого распространения.

Высокоглиноземистый огнеупорный кирпич для крыш электродуговых печей

Высокоглиноземистый огнеупорный кирпич для крыш электродуговых печей. С развитием технологии плавки в электродуговых печах (ЭДП), использованием кислорода для плавки и рафинирования, температура плавки постоянно повышалась, а объемы ЭДП увеличивались. Расплавленные капли с кремнеземистых кирпичных покрытий стали появляться, стекая на стенки печи и влияя на срок их службы и состав шлака. При использовании извести для корректировки состава шлака, образующаяся известковая пыль еще больше усугубляет коррозию кремнеземистых кирпичей. Начиная с 1960-х годов, в Соединенных Штатах проводились эксперименты с обожженными магнезиально-хромовыми кирпичами, хромомагнезиальными кирпичами, специальными магнезиальными кирпичами и доломитовыми кирпичами, используемыми в крышах ЭДП для производства специальной стали. В печах мощностью от 5-8 тонн до 100-160 тонн отслаивание кирпича было повторяющейся проблемой. Хотя встраивание стальных листов в кирпичные швы могло предотвратить отслаивание, это приводило к утечке электричества и локальному перегреву. В больших печах кирпичи деформировались из-за чрезмерного веса, что требовало добавления механических несущих конструкций. Хотя обычные кирпичи обладают лучшей шлакостойкостью, чем высокоглиноземистые кирпичи… Испытания не дали идеальных результатов; срок службы был даже меньше, чем у высокоглиноземистых кирпичей для крыш печей, а стоимость была выше.

Из-за нехватки бокситовых ресурсов бывший Советский Союз мог разрабатывать только обычные кирпичи для крыш печей. В 1970 году доля стали, используемой в электродуговых печах, в Советском Союзе составляла всего 9,2%, в то время как доля обычных кирпичей для крыш печей, используемых в электродуговых печах, достигла 95%.

Китай начал использовать высокоглиноземистые кирпичи для крыш электродуговых печей в 1953 году благодаря своим обильным природным бокситовым ресурсам. Простой процесс производства и низкая стоимость создали благоприятные условия для широкого использования, заменив таким образом кремнеземистые кирпичи.

Характеристики высокоглиноземистых кирпичей для крыш электродуговых печей

Технические характеристики высокоглиноземистых кирпичей для крыш электродуговых печей варьируются в зависимости от содержания Al2O3. В Китае они классифицируются на три марки: DL-80, DL-75 и DL-65, с стандартизированными конструкциями для типов кирпичей и способов укладки.

Кристаллическая фаза высокоглиноземистых кирпичей для крыш печей – муллит-корунд. Высокосортный кирпич DL-80 в основном состоит из корундовой фазы, обладающей высокой огнеупорностью и хорошей устойчивостью к различным шлакам.

Коэффициент теплового расширения высокоглиноземистых кирпичей, используемых в крышах электродуговых печей, увеличивается с повышением температуры, особенно для высококачественных кирпичей, достигая 0,8%-0,9% при 1200℃.

Из-за различий в кристаллической структуре основной кристаллической фазы количество и вязкость стекловидной фазы в высокоглиноземистых кирпичах, используемых в крышах электропечей, варьируются, что приводит к различным модулям упругости и деформациям под напряжением при высоких температурах. Например, высокоглиноземистые кирпичи, изготовленные из боксита с содержанием Al2O3 85–86%, демонстрируют изменяющиеся модули упругости в зависимости от температуры, достигая максимальных значений (6,69 МПа и 8,97 МПа) при 1230℃ и 850℃ соответственно, при этом модуль упругости выше при охлаждении, чем при нагреве.

Ключевые технологические моменты для высокоглиноземистых кирпичей в крышах электропечей

Выбор высококачественного, высокочистого и хорошо спеченного боксита. Использование небольшого количества связующей глины с хорошей пластичностью и низким содержанием примесей, таких как K2O, Na2O и Fe2O3. Глину добавляют в виде суспензии с максимальным критическим размером частиц 4-3 мм для клинкера. Для формования используются высокотоннажные прессы, чтобы предотвратить расслоение раствора. Размеры кирпичей строго соответствуют чертежам, чтобы избежать скручивания и растрескивания.

Использование высокоглиноземистых кирпичей для крыш электропечей

При строительстве крыши печи необходимо равномерно распределять нагрузку и оставлять соответствующие деформационные швы в радиальном и окружном направлениях. Кирпичи необходимо обжигать перед использованием. При повреждении отслоением во время плавки предпочтительнее использовать кирпичи более низкого качества; при повреждении от эрозии расплава предпочтительнее использовать кирпичи более высокого качества. Во время непрерывной высокотемпературной плавки необходимо проводить продувку сажи с крыши печи.

Факторы, влияющие на высокоглиноземистый кирпич в крышах электропечей

Основными причинами повреждения высокоглиноземистого кирпича в крышах электропечей являются химическая коррозия и отслаивание/царапание кирпичной массы.

Условия эксплуатации высокоглиноземистого кирпича в крышах электропечей чрезвычайно суровы, максимальная рабочая температура составляет 1650℃. Особенно в период восстановления высокоглиноземистый кирпич в крыше печи подвергается воздействию высоких температур в течение длительного времени. После выпуска расплава, при ремонте печи, температура падает до 1350℃. Во время загрузки печи сверху крыша подвергается воздействию атмосферы и быстро остывает до температуры ниже 800℃. Помимо воздействия высоких температур и резких перепадов температуры, высокоглиноземистый кирпич в крыше печи также подвергается коррозии от оксидов, таких как CaO, MgO и FeO, из шлакообразующих и ремонтных материалов печи. Это вызывает многогранное разрушительное напряжение. Степень повреждения зависит от физико-химических свойств высокоглиноземистых кирпичей, их высокотемпературных и механических свойств, а также тесно связана с процессом плавки и конструированием высокоглиноземистых кирпичей в крыше печи.

При осмотре поврежденных фрагментов кирпичей можно выделить примерно три зоны: зону реакции, переходную зону и зону неизмененности. Визуально зона реакции состоит из серовато-коричневых и желтовато-коричневых участков. Серовато-коричневый участок имеет жирный блеск, отличается исключительной плотностью и твердостью. На поверхности зоны реакции образуется слой сажи, по краям – толстый, неравномерно распределенный слой железного шлака. Железный шлак имеет диаметр 1-10 мм, достигая примерно 50 мм в толщину по краям, что является результатом потока расплавленного металла вдоль арочного верха печи в процессе обжига. Переходная зона имеет коричневато-коричневый или желтовато-коричневый цвет, плотную и твердую. Неизменная зона имеет бежевый цвет с видимыми желтовато-белыми частицами клинкера. Высокотемпературная зона реакции имеет длину 15 мм, а переходная зона — 10 мм. В переходной зоне наблюдается образование кристаллов корунда и муллита, а также вторичное муллификацию.

Судя по оставшимся кирпичам, процесс коррозии высокоглиноземистых кирпичей, используемых на крыше электропечи, в основном вызван CaO и MgO из извести, флюорита и металлургического доломитового песка, используемых при производстве шлака и ремонте печи. В зоне реакции также содержится значительное количество оксидов железа, участвующих в реакции. При чрезвычайно высоких температурах сам кирпич не только образует жидкую фазу, но и реагирует с внешним флюсом, в результате чего на поверхности кирпича образуется многокомпонентная расплавленная система. В конце каждого цикла плавки, после 20-25-минутного интервала, когда плавится следующая партия стали, верхняя часть печи быстро охлаждается до температуры ниже 800 °C. На этом этапе из жидких фаз различного состава выпадают различные кристаллы, и охлажденный материал становится стекловидным. При повторном повышении температуры для плавки стекловидный материал плавится, а кристаллическая фаза растворяется. В ходе этого процесса часть расплава стекает в шлак, а часть непрерывно проникает внутрь кирпича и взаимодействует с ним. Это приводит к тому, что неизменные зоны кирпича постепенно становятся переходными зонами, а переходные зоны — зонами реакции, и этот процесс повторяется многократно, вызывая непрерывный износ кирпича.

Износ высокоглиноземистых кирпичей в верхней части электропечей происходит не только из-за химического воздействия; во время плавки кирпичи часто отслаиваются или шелушатся. Наблюдение за высокоглиноземистыми кирпичами после использования показывает, что отслаивание вызвано поперечными трещинами, возникающими в результате быстрого сжатия переходных зон. Основная причина заключается в том, что примеси и флюс из исходных кирпичей переносятся на холодный конец высокоглиноземистых кирпичей, накапливаясь в переходной зоне. При высоких температурах образуется большое количество жидкой фазы. Одновременно, под воздействием внешних примесей и высокой температуры, корунд перекристаллизуется и растет в переходной зоне. Это особенно характерно для случаев, когда процессы кристаллизации и перекристаллизации корунда и муллита в высокоглиноземистых кирпичах недостаточны, что приводит к увеличению усадки при рабочих температурах. Кроме того, существуют различные причины, связанные с процессом плавки.

В целом, повреждения высокоглиноземистых кирпичей в крышах электропечей в основном обусловлены химической коррозией и отслаиванием/царапанием кирпичного тела. Однако с точки зрения химической коррозии предпочтительны высокоглиноземистые кирпичи с содержанием Al₂O₃ не менее 75%. Отслаивание/царапание высокоглиноземистого кирпичного тела сокращает срок службы крыши печи, что является неизбежным следствием химической коррозии. Колебания температуры печи являются условием, вызывающим растрескивание и отслаивание/царапание.

На основе анализа повреждений высокоглиноземистых кирпичей в крышах электропечей, для увеличения срока службы крыш электропечей необходимо улучшить качество высокоглиноземистых кирпичей, стремясь к производству высокочистых, высокоплотных и трещиностойких кирпичей для крыш электропечей. В то же время, на основе текущих обновлений и усовершенствований огнеупорных кирпичей для крыш электропечей, огнеупорный материал для крыш электропечей может быть изготовлен в виде необожженных сборных блоков с использованием хромокорундового литьевого материала в качестве цельного сборного материала, что устраняет недостатки растворных швов и эрозионной стойкости, возникающие при использовании высокоглиноземистых кирпичей для стыковки.

• on 13 Jun 2026
• By rongsheng
• Промышленные новости

Легкая литьевая футеровка для трубчатых печей нефтехимической промышленности

В трубчатых печах нефтехимической промышленности используются легкие литьевые футеровки с насыпной плотностью 500-1300 кг/м³, в качестве связующего используется высокоглиноземистый цемент. Указываются эксплуатационные характеристики литьевой футеровки. Литьевые футеровки компании Rongsheng Refractory Materials поставляются с сертификатом соответствия и протоколом испытаний, а также с инструкцией по применению метода укладки.

Сырье для легких литьевых футеровок для трубчатых печей

1. Высокоглиноземистый цемент.

2. Керамзит вспученного сланца и керамзит вспученной глины.

3. Вермикулит, прокаленный при 900-950℃, с коэффициентом вторичного расширения не более 0,5% и без примесей.

4. Глазурованный перлит, обработанный при температуре не ниже 1250℃, а затем отсортированный и измельченный водой, с огнеупорностью не ниже 1280℃ и водопоглощением не более 17%.

5. Вспученный перлит, быстро обработанный при температуре не ниже 1250℃, с огнеупорностью не ниже 1280℃. 6. Высокотемпературный кальцинированный бокситовый клинкер.

7. Высокоглиноземистый кирпичный песок следует получать путем дробления и просеивания высокоглиноземистых кирпичей ИЗ-5. Легкий кирпичный песок. Следует использовать легкую жаростойкую футеровку из высокоглиноземистого цемента, керамзита и вермикулита (1:2:4) в определенных пропорциях и с указанными эксплуатационными характеристиками.

Упаковка, транспортировка и хранение легких литых огнеупорных материалов для трубчатых печей

1. Вода, используемая для футеровки, должна иметь значение pH 6,5–7,5.

2. Материалы должны быть надлежащим образом упакованы и четко маркированы во время транспортировки, с использованием влагозащищенных средств.

3. Во время хранения материалы должны быть уложены в соответствии с категорией, спецификацией и номером партии и защищены от влаги и дождя. Высокоглиноземистый цемент нельзя смешивать с другими видами цемента.

4. Если материалы загрязнены или испорчены из-за поврежденной упаковки, протечки или влаги, упаковка не должна использоваться.

5. Материалы с истекшим сроком годности должны быть повторно проверены и одобрены перед использованием; повторное использование, как правило, не рекомендуется.

Подготовка перед футеровкой легкими литыми огнеупорными материалами для трубчатых печей

1. Персонал, участвующий в футеровке литыми огнеупорными материалами, должен пройти обучение и сдать экзамен перед началом работ.

2. Температура окружающей среды во время заливки футеровки должна быть выше 5℃; в противном случае необходимо принять меры по герметизации.

3. Емкости и инструменты, используемые для заливки футеровки, должны быть тщательно очищены, чтобы предотвратить накопление извести, цемента, глины и другой золы.

4. Перед заливкой футеровки необходимо завершить и проверить все скрытые работы на стенках печи, такие как отверстия, анкерные гвозди и гильзы. Любые временные сооружения, препятствующие заливке или которые невозможно удалить после заливки, должны быть полностью демонтированы до начала работ.

5. Анкерные гвозди должны быть расположены и приварены в соответствии с проектной документацией. Сварной шов должен быть ровным и без подрезов. Каждый анкерный гвоздь следует забивать индивидуально ручным молотком весом 0,5 кг, издавая чистый металлический звук. Для столбчатых и Y-образных анкеров следует выборочно проверять по одному каждые 4 квадратных метра. Забивайте молотком верхнюю часть приваренного анкера; изгибание под углом 90° не должно привести к его поломке. Приварите новый анкер рядом с первым. Если он сломается, выясните причину и разработайте меры по его устранению.

6. Перед заливкой футеровки тщательно удалите ржавчину вручную или с помощью электроинструментов, очистите внутреннюю поверхность стенки печи от масла, ржавчины и других загрязнений. После удаления ржавчины защитите металлическую поверхность от дождя и влаги и как можно скорее выполните футеровку.

7. После удаления ржавчины наружные поверхности всех опор труб, муфт и других металлических компонентов (кроме анкеров), заделанных в литую футеровку, следует покрыть асфальтом толщиной 0,5-1 мм или скрепить керамическим волокнистым материалом или крафт-бумагой толщиной 0,5-1 мм.

8. Перед заливкой футеровки, если необходимо подвесить металлическую сетку на анкеры, сначала подвесьте сетку и закрепите ее на ровной поверхности, чтобы обеспечить ее правильное положение внутри футеровки.

9. Защитите закладную трубу перед заливкой литого огнеупора.

10. Для гигроскопичных поверхностей кладки, контактирующих с огнеупорным литьевым материалом, следует принять меры по гидроизоляции.

11. Перед началом строительства необходимо проверить эксплуатационные характеристики огнеупорного литьевого материала, и строительство может продолжаться только после успешного прохождения проверки.

Конструкция и контроль качества легких литых огнеупорных материалов для трубчатых печей

Метод механического напыления

1. Перед началом работ по напылению необходимо провести испытания процесса напыления и характеристик готового изделия. Характеристики готового изделия должны включать насыпную плотность, прочность на сжатие, прочность на изгиб и линейное изменение после обжига. Начало работ возможно только после того, как испытания подтвердят соответствие изделия требованиям проектной документации. Строительные работы должны строго соответствовать процессу напыления, определенному испытаниями.

2. Во время напыления необходимо строго контролировать влажность футеровки в соответствии с требованиями инструкции по способу напыления для соответствующего сорта материала. Влажность футеровки определяется согласно Приложению AQ2.

3. При использовании метода механического напыления футеровка должна наноситься по секциям снизу вверх, непрерывно, достигая требуемой толщины в пределах заданной площади. В случае прерывания напыления футеровку следует немедленно соскоблить до поверхности стеновой панели, при этом срез должен быть перпендикулярен поверхности стеновой панели.

4. Образовавшийся в процессе строительства отскок материала не должен использоваться повторно в облицовке.

5. Количество отскокающего материала при распылении не должно превышать количество, указанное в инструкциях по применению материала.

Метод ручного уплотнения

1. При смешивании следует минимизировать использование воды, сохраняя при этом удобоукладываемость. Соотношение воды и материала должно тщательно контролироваться и предоставляться производителем. Примечание: Соотношение воды и материала = Вода / (Цемент + Заполнитель).

2. В процессе строительства следует минимизировать количество швов. Если площадь большая или другие причины требуют сегментированного строительства, швы следует делать ступенчатыми, как показано на рисунке 4.2.2. Для облицовки толщиной не более 75 мкм швы могут быть прямыми. Перед следующим этапом строительства швы следует заделать канавками, удалить рыхлые частицы и увлажнить поверхность водой перед продолжением уплотнения.

Контроль качества

1. После нанесения покрытия методом распыления или уплотнения футеровка должна быть сформирована в соответствии с размерами, указанными в проектной документации, до начала схватывания. Во время выравнивания и уплотнения строго запрещается наносить на поверхность воду, цементный раствор или посыпать сухим порошком.

2. Во время строительства следует отбирать образцы для изготовления испытательных блоков в соответствии с условиями строительного процесса. Для каждого сорта или состава смеси в рамках одного проекта следует отбирать испытательные блоки партиями по 20 м³ или даже меньше 20 м³. Испытания проводятся по следующим параметрам: насыпная плотность, прочность на сжатие, прочность на изгиб и линейное изменение после обжига. Результаты должны быть зафиксированы в актах приемки и передачи объекта.

3. После строительства футеровка должна иметь плоскую форму и равномерную толщину с допуском по толщине ±5 мм.

4. После затвердевания футеровки всю поверхность следует постукивать молотком массой 0,5 кг в следующих точках сетки: верхняя часть печи 610 x 610 (мм); Боковые стенки и дно печи 920 x 920 (мм). Звук при постукивании должен быть четким, глухие звуки не допускаются.

5. После сушки в печи ширина трещин на поверхности футеровки не должна превышать 5 мм, глубина не должна превышать 1/2 толщины футеровки, и не должно быть проникающих сетчатых трещин.

6. Компенсационные швы должны быть предусмотрены в соответствии с проектной документацией. Если в проектной документации это не указано, для футеровок толщиной более 75 мм следует предусмотреть сетчатый компенсационный шов шириной 2-3 мм и глубиной 20-30 мм через каждые 800-1200 мм как в продольном, так и в поперечном направлениях.

Фунеровка и ремонт стыков

1. Ремонт футеровки стыков должен соответствовать следующим требованиям:

• (1) На стыке футеровки сегментированных сварных элементов ширина, зарезервированная с каждой стороны, должна быть не менее 100 мм.
• (2) Ремонт футеровки может быть выполнен только после подтверждения соответствия требованиям к сварке угольного пласта и анкерных болтов.

2. Любые дефекты в конструкции футеровки, не соответствующие требованиям проектной документации и влияющие на ее использование, должны быть устранены в соответствии с правилами.

3. Футеровка в месте ремонта должна быть выдолблена до твердой поверхности или стальной пластины, обнажая не менее двух анкерных болтов. Выдолбленная футеровка должна иметь меньший внешний край и больший внутренний край.

4. Место ремонта должно быть тщательно очищено и увлажнено водой.

5. Сырье, пропорции, методы строительства и процедуры отверждения, используемые для футеровки и ремонта стыков, должны быть такими же, как и для литой футеровки.

6. Трещины, не соответствующие спецификациям, должны быть заполнены огнеупорными волокнами, пропитанными высокотемпературным клеем, в зависимости от рабочей температуры.

Послестроительная обработка легких литьевых огнеупоров для трубчатых печей

1. После укладки каждого слоя литьевой футеровки необходимо провести соответствующую обработку в соответствии с требованиями производителя. Если конкретные требования не указаны, после первоначального затвердевания футеровки поверхность следует слегка прижать рукой; если она не липкая, следует начать обработку водой. Обработка водой должна длиться не менее 24 часов, при этом распыление воды должно производиться примерно каждые 30 минут. Частоту распыления можно регулировать в зависимости от погодных условий.

2. Обработка паром строго запрещена. Во время обработки водой не следует накрывать футеровку мешками из соломы или подобными материалами.

3. После обработки футеровке следует дать высохнуть на воздухе не менее 48 часов, прежде чем перемещать или поднимать ее.

Сушка легких литых огнеупорных материалов для трубчатых печей с помощью вентилятора

1. После затвердевания литого огнеупорного материала температура окружающей среды должна поддерживаться выше 5℃, и печь должна просохнуть на воздухе не менее 5 дней перед сушкой вентилятором.

2. Перед сушкой в печи необходимо выполнить следующие подготовительные работы:

• (1) Все инженерные работы на трубчатой печи должны быть завершены, проверены и утверждены.
• (2) Все трубопроводы и противопожарное оборудование, необходимые для сушки в печи, должны быть проверены и утверждены.
• (3) Все тепловые приборы, необходимые для сушки в печи, должны быть откалиброваны.

3. Во время сушки в печи сначала следует подавать пар в трубы печи для прогрева печи в течение 1-2 дней перед запуском горелок. Для сушки в печи рекомендуется использовать газовое топливо. В процессе сушки повышение температуры должно быть равномерным, а скорость нагрева должна соответствовать спецификациям производителя или кривой сушки в печи.

4. Во время сушки в печи температура пара на выходе из печной трубы должна быть не более 350 °C для печных труб из углеродистой стали и не более 450 °C для печных труб из хромомолибденовой стали.

5. Во время сушки в печи необходимо вести записи и составлять график фактической сушки.

6. После сушки в печи необходимо провести комплексный осмотр футеровки и вести записи о результатах осмотра. При обнаружении повреждений следует проанализировать причину и незамедлительно устранить повреждения.

• on 29 May 2026
• By rongsheng
• Промышленные новости

Выбор и применение огнеупорных футеровок для реакторов, работающих с техническим углеродом

Реактор для производства технического углерода является ключевым элементом оборудования в процессе его получения. Он состоит из пяти основных частей: камеры сгорания, горловины, реакционной секции, закалочной секции и промежуточной секции. Повреждение футеровочного материала печи в основном вызвано воздействием высокотемпературного и высокоскоростного воздушного потока, химической эрозией, высокотемпературным плавлением и термическим ударом от колебаний температуры во время запуска и остановки. Огнеупорный футеровочный материал должен обладать следующими характеристиками:

• (1) Высокая огнеупорность, отсутствие размягчения или деформации при высоких температурах.
• (2) Отличная высокотемпературная объемная стабильность и стабильность в восстановительной атмосфере.
• (3) Высокая устойчивость к эрозии расплавленной золой.
• (4) Высокая высокотемпературная прочность, позволяющая противостоять воздействию высокоскоростного воздушного потока.
• (5) Хорошая термостойкость.

Огнеупорные материалы для реакторов с техническим углеродом

Современное состояние и тенденции развития огнеупорных материалов для реакторов с техническим углеродом. В настоящее время огнеупорные материалы для футеровки реакторов с техническим углеродом, как в стране, так и за рубежом, можно разделить на четыре основные категории: Al2O3, SiO2, Al2O3, Al2O3-Cr2O3 и ZrO2. Система Al2O3-SiO2 включает высокоглиноземистые, муллитовые и муллитово-корундовые продукты. Система Al2O3 состоит из корундовых продуктов. Система Al2O3-Cr2O3 включает хромокорундовые материалы с различным содержанием Cr2O3. Система ZrO2 включает хромокорундовые продукты, содержащие оксид циркония, и чистые оксиды циркония. Эти материалы могут быть формованными (например, обожженный кирпич, кирпич с химическим соединением) или неформованными (например, литой, трамбованный) изделиями. Также обсуждаются выбор, срок службы и свойства материалов для футеровки реакторов из технического углерода.

Корундово-муллитовые изделия

Корундово-муллитовые изделия изготавливаются с использованием белого корунда в виде гранул и оксида алюминия, глины и других совместно измельченных порошков в качестве матрицы, синтезируемых in situ в процессе высокотемпературного спекания для получения муллита. Эти изделия используются в качестве футеровки для реакторов из технического углерода, имеющих максимальную рабочую температуру 1700℃ и срок службы более 48 месяцев. Однако в восстановительных атмосферах эти изделия страдают от проблемы восстановления муллита реагентами, такими как H2, CO и C. При высоких температурах C или H2 разлагают муллит на корунд и SiO2. SiO2 либо уходит с технологическим газом, либо дополнительно восстанавливается до Si, образуя стеклообразную фазу внутри продукта, что приводит к пористой структуре материала или образованию стеклообразной фазы. В условиях интенсифицированных химических процессов и при высоких температурах термического разложения углеводородного сырья в высокоскоростном газовом потоке корундово-муллитовые продукты непригодны для выполнения комплексных функций, необходимых для футеровки реакторов.

Корундовые продукты

Использование корундовых продуктов в качестве футеровочных материалов в условиях высоких температур и высокой скорости потока жидкости в восстановительной атмосфере демонстрирует превосходную коррозионную стойкость и срок службы по сравнению с корундово-муллитовой футеровкой. Под воздействием H2 небольшое количество β-Al2O3 в корундовом материале восстанавливается Na2O и превращается в α-Al2O3, что приводит к перекристаллизации и росту кристаллов корунда, тем самым повышая прочность продукта при высоких температурах. Другие высокотемпературные свойства остаются в значительной степени неизменными. Поэтому высокочистые корундовые продукты пригодны для длительного использования в восстановительной атмосфере при температуре 1800-1850℃.

Высокочистые корундовые кирпичи используются в горловинах и реакционных секциях реакторов по производству технического углерода на нескольких заводах, и их срок службы почти вдвое превышает срок службы футеровочных смесей CA334.

Продукция серии Al2O3-Cr2O3

Огнеупорные материалы серии Al2O3-Cr2O3 представляют собой высококачественный новый тип огнеупорных материалов, разработанный с использованием высоких технологий. Они подходят для футеровки реакторов по производству технического углерода или других сверхвысокотемпературных тепловых устройств, работающих при температуре около 2000℃. Этот материал синтезируется при высоких температурах из Al2O3 и Cr2O3 и демонстрирует превосходные высокотемпературные механические свойства и стойкость к шлаковой коррозии по сравнению с чистыми корундовыми изделиями. Al₂O₃ и Cr₂O₃ образуют твердый раствор при высоких температурах, а температура появления жидкой фазы увеличивается с увеличением содержания Cr₂O₃. Таким образом, добавление Cr₂O₃ к Al₂O₃ улучшает только высокотемпературные механические свойства чистых корундовых изделий, не вызывая при этом негативных последствий.

Хромокорундовые кирпичи GGY-5 и GGY-12 показали хорошие результаты в горловине и реакционной секции реакторов для производства технического углерода, работающих при температуре около 2000℃, со сроком службы футеровки более 15 месяцев. Срок службы хромокорундовых литьевых смесей превышает 12 месяцев. В то же время, аналогичные продукты, после использования в газификаторах Texaco для производства синтетического аммиака, продемонстрировали хорошую работу печи и срок службы более 3 лет.

Огнеупорные материалы на основе ZrO2

В последние годы, для удовлетворения потребностей в усовершенствованных процессах производства технического углерода, были проведены исследования и разработки продуктов Al2O3-Cr2O3-ZrO2 и огнеупорных материалов на основе ZrO2. Огнеупорные материалы на основе ZrO2 представляют собой высококачественные огнеупорные материалы на основе ZrO2. ZrO2 имеет температуру плавления 2677℃, а его продукты обладают высокой температурой размягчения, высокой высокотемпературной прочностью, отличной стойкостью к шлаковой коррозии и высокотемпературной термодинамической стабильностью. Поэтому они широко используются в тепловом оборудовании, работающем при температурах выше 2000℃.

Системы Al2O3-Cr2O3 или системы Al2O3-Cr2O3 с добавлением небольшого количества ZrO2 используются в качестве футеровки реакторов. Добавление небольшого количества ZrO2 в систему Al2O3-Cr2O3 направлено на повышение устойчивости системы к термическому удару и химической коррозии, тем самым продлевая срок службы футеровочного материала печи. Футеровочные материалы для печей из Al2O3-Cr2O3-ZrO2 (включая фасонные и нефасонные материалы) могут иметь срок службы более 18 месяцев в горловине и реакционной секции реакторов для производства технического углерода.

Изделия на основе ZrO2, используемые в качестве футеровки высокотемпературных реакторов для производства технического углерода, являются новыми продуктами, исследованными, разработанными и применяемыми в последние годы. Кирпичи из чистого ZrO2 с CaO или MgO в качестве стабилизаторов были протестированы в качестве футеровок камеры сгорания, горловины, реакционной секции и секции охлаждения усовершенствованных реакторов для производства технического углерода. После использования было обнаружено, что эти изделия по-прежнему обладают низкой термостойкостью и проблемами эрозии, вызванными реакцией ZrO2 с C с образованием ZrC в восстановительной атмосфере при температуре около 1600℃. Для улучшения качества этих изделий и дальнейшего увеличения срока их службы в некоторые стабилизированные образцы ZrO2 были добавлены соответствующие добавки, и полученные кирпичи, обожженные при высоких температурах, значительно улучшили прочность на сжатие и термостойкость. При использовании в высокотемпературной и сверхвысокотемпературной восстановительной атмосфере реактора они предотвращали коррозию, вызванную реакцией ZrO2 с C с образованием ZrC при температуре около 1600℃.

В лабораторных условиях сравнивали и анализировали циркониевые кирпичи, стабилизированные CaO, с корундовыми кирпичами, хромокорундовыми кирпичами, корундово-муллитовыми кирпичами и высокохромистыми кирпичами. Результаты показали, что циркониевые кирпичи обладают наилучшей устойчивостью к высокотемпературной газовой эрозии, химической коррозии от частиц сажи и эрозии от примесей в рабочей среде. Удовлетворительные результаты были также достигнуты в реальных печных испытаниях в горловине и реакционной секции реактора для производства сажи на заводе по производству сажи. Однако цирконий относительно дорог, что делает его использование потенциально неэкономичным и сложным для внедрения, если нет особых требований.

Исходя из условий эксплуатации реакторов для производства технического углерода, включая рабочую температуру, рабочее давление, скорость потока газа, атмосферу и условия закалки, наиболее перспективные огнеупорные материалы для футеровки должны обладать высокой огнеупорностью, превосходными высокотемпературными механическими свойствами, хорошей устойчивостью к шлаковой эрозии и термическому удару, а также высокотемпературной термодинамической стабильностью. Лучшим выбором являются материалы на основе диоксида циркония, Al2O3-Cr2O3 и корунда; материалы на основе SiO2, MgO и CaO не подходят.

С появлением новых технологий в отрасли производства технического углерода постоянно развивается и производство огнеупорных материалов для футеровки реакторов. Низко- и среднесортные огнеупорные материалы, использовавшиеся на ранних этапах развития отрасли, постепенно заменяются современными, высококачественными и высокосортными продуктами. В настоящее время наиболее перспективными огнеупорными материалами для футеровки высокотемпературных, сверхвысокотемпературных и высоконапорных реакторов для производства технического углерода являются материалы с хорошими высокотемпературными механическими свойствами. Термодинамически стабильные чистые Al2O3, Al2O3-Cr2O3 или Al2O3-Cr2O3-ZrO2, а также формованные и неформованные материалы на основе ZrO2, как показал практический опыт, обеспечивают наилучшие характеристики.

Фунтование реакторов для производства технического углерода Rongsheng

Проектирование огнеупорных материалов для футеровки реакторов для производства технического углерода должно основываться на условиях эксплуатации, с соответствующим выбором материалов. Для одного и того же реактора и одного и того же процесса в разных секциях следует использовать огнеупорные материалы, подходящие для соответствующих частей, применяя комплексную технологию футеровки печи для достижения наилучших технических и экономических результатов. Научный выбор огнеупорных материалов для футеровки реакторов для производства технического углерода, путем подбора огнеупорных кирпичей из соответствующих материалов для разных температурных зон, позволяет эффективно контролировать производственные затраты и обеспечивать долгосрочную стабильную работу футеровки печи, достигая сбалансированного соотношения между техническими характеристиками и экономическими выгодами.

• on 29 Apr 2026
• By rongsheng
• Промышленные новости

Выбор материала для решетчатых кирпичей для регенератора стеклодувной печи

Решетчатая структура является важнейшим компонентом регенератора для аккумулирования и передачи тепла. Она требует, чтобы решетчатые кирпичи были термостойкими, коррозионностойкими, способными аккумулировать большое количество тепла, быстро передавать тепло и обладать хорошей устойчивостью к быстрому нагреву и охлаждению.

Эффективность аккумулирования тепла в регенераторе обычно измеряется размером теплоприемной поверхности решетки, то есть площадью поверхности решетки, способной к теплообмену. Большая площадь теплоаккумулирующей поверхности позволяет накапливать больше тепла и отдавать больше тепла, тем самым эффективно повышая температуру предварительного нагрева воздуха и газа, что более выгодно для сжигания топлива.

Как выбрать рифленые кирпичи для регенератора

В зависимости от температуры и количества летучих частиц в верхней, средней и нижней секциях регенератора используются различные щелочные рифленые кирпичи.

Верхняя секция (выше 1400℃) характеризуется высокой температурой и большим количеством летучих частиц, которые легко образуют жидкую фазу с кирпичами. Это приводит к прилипанию летучих частиц и напряжению в кирпичах. Поэтому для верхней секции используются циркониевые кирпичи или кирпичи из высокочистой магнезии (98%), обладающие превосходной ползучестью при высоких температурах. Поскольку MgO в высокочистых магниевых кирпичах реагирует с ультрадисперсным порошком SiO2 из летучих органических соединений, попадающих в регенератор, образуя низкотемпературную эвтектику, в верхних решетчатых секциях (№ 1 и № 3), куда легко попадают летучие органические соединения, часто используются циркониевые кирпичи, тогда как в торцевых решетчатых секциях, менее подверженных воздействию летучих органических соединений, часто используются 98%-ные высокочистые магниевые кирпичи.

В верхней секции (1000-1400℃) оседание летучих органических соединений менее интенсивно, поэтому можно использовать высокочистые магниевые кирпичи.

В центральной секции (800-1000℃) очень мало летучей золы, но это зона сульфатной агломерации, что делает ее склонной к реакции с магниевыми кирпичами с образованием силиката магния (MgSiO3). Одновременно SO2 и SO3, образующиеся в ходе реакции сульфата натрия в исходном сырье и при сжигании топлива, также легко вступают в реакцию с оксидом магния:

MgO + SO2 → MgSO3 MgO + SO3 → MgSO4

Получающийся сульфат магния или сульфит магния подвергается многократным твердожидкостным превращениям, вызывая объемное расширение и приводя к структурным повреждениям магнезиальных кирпичей. Поэтому для этого раздела выбраны магнезиально-хромовые кирпичи прямого скрепления (DMC-12) с хорошей термической стабильностью и низкой пористостью. В регионах с высокими требованиями к охране окружающей среды использование магнезиально-хромовых кирпичей не допускается; вместо них обычно используются кирпичи из периклаза и форстерита.

Нижняя часть (ниже 800℃) подвергается чередованию высоких и низких температур, несет большие нагрузки и менее подвержена эрозии щелочными материалами. Поэтому требуются материалы с хорошей термической стабильностью и несущей способностью, как правило, низкопористые глиняные кирпичи (DN-12, DN-13 или DN-15) или силлиманитовые кирпичи. Использование общего подхода без учета свойств различных щелочных кирпичей приведет к повреждению других частей решетки при повреждении одной из них, что сократит общий срок службы решетки. Поскольку большинство щелочных огнеупорных кирпичей, включая магнезиально-хромовые кирпичи, легко повреждаются в атмосфере, содержащей крекинг-углеводороды (восстановительная атмосфера), щелочные кирпичи можно использовать только в воздушных регенераторах, а не в газовых.

Для регенераторных решетчатых конструкций, подверженных эрозии, обычно используется следующая конфигурация кирпичной кладки снизу вверх: кирпичи с низкой пористостью или силлиманитовые кирпичи → непосредственно связанные магнезиально-хромовые, магнезиально-циркониевые или форстеритовые кирпичи, содержащие 12% хрома → 96% высокочистые плавленые магнезиевые кирпичи → 98% высокочистые плавленые магнезиевые кирпичи → 24 слоя магнезиально-циркониевых кирпичей (VZ) или спеченных циркониево-корундовых кирпичей. Для экономии инвестиций, для последних 12 пар регенераторных решеток, где эрозия менее выражена, верхняя часть может быть построена без магнезиально-циркониевых или спеченных циркониево-корундовых кирпичей, вместо этого используя 98% высокочистые плавленые магнезиевые кирпичи, непосредственно уложенные сверху.

С развитием огнеупорных материалов решетчатый кирпич эволюционировал от полосового кирпича к цилиндрическому и крестообразному. Способ укладки решетчатого кирпича также претерпел изменения: от традиционной кладки полосовым кирпичом в виде корзин и сетки до современной прямой укладки цилиндрическим и крестообразным кирпичом. Усовершенствованный решетчатый кирпич не только проще в строительстве, но и имеет более рациональную структуру и более высокую стабильность сцепления между кирпичами. Это позволяет значительно увеличить высоту укладки, что приводит к большей теплоаккумулирующей способности. Сравнение полосового, цилиндрического и крестообразного кирпича.

• on 15 Mar 2026
• By rongsheng
• Промышленные новости

Температура обжига муллитовых огнеупорных кирпичей

температура обжига ОГНЕУПОРНЫх МУЛЛИТОВЫх кирпичей варьируется в зависимости от процесса производства и используемого сырья. Вот некоторые распространенные варианты:

• Спеченные муллитовые огнеупорные кирпичи обычно обжигаются при температуре от 1500℃ до 1700℃. Если сырье имеет высокую чистоту и мелкий размер частиц, или если добавляются спекающие добавки (такие как TiO₂, Y₂O₃ и др.), температуру обжига можно соответствующим образом снизить до 1500℃-1600℃. Для повышения плотности и развития зернистости температуру может потребоваться увеличить до 1650℃-1700℃.
• Электроминированные муллитовые огнеупорные кирпичи обжигаются при температурах, как правило, от 1700℃ до 1850℃ или даже выше. Это необходимо для обеспечения достаточного развития кристаллов муллита, что приводит к улучшению высокотемпературных характеристик и устойчивости к эрозии.

Следует отметить, что конкретная температура обжига должна корректироваться с учетом таких факторов, как соотношение сырья, толщина кирпича и требования к его характеристикам. В реальном производстве оптимальная температура должна определяться экспериментальным путем.

Основные характеристики муллита

Что такое муллит? Муллит — это огнеупорный материал, основным компонентом которого является кристаллическая фаза 3Al₂O₃·2SiO₂. Муллит делится на две категории: природный и синтетический. Природный муллит встречается редко; обычно его синтезируют искусственно. Химический состав муллита: 71,8% Al₂O₃ и 28,2% SiO₂. Его минеральная структура орторомбическая, кристаллы расположены в виде длинных столбчатых, игольчатых или цепочечных структур. Игольчатый муллит переплетается, образуя прочный каркас в готовых изделиях. Муллит делится на три типа: α-муллит, эквивалентный чистому 3Al₂O₃·2SiO₂, сокращенно 3:2 тип; β-муллит, содержащий избыток оксида алюминия в твердом растворе, что приводит к слегка расширенной кристаллической решетке, обозначается как тип 2:1; и γ-муллит, содержащий небольшое количество оксида титана и оксида железа в твердом растворе.

Муллит химически стабилен и нерастворим в плавиковой кислоте. Плотность муллита составляет 3,03 г/см³, твердость по шкале Мооса — 6-7, температура плавления — 1870℃, теплопроводность (1000℃) — 13,8 Вт/(м·К), коэффициент линейного расширения (20-1000℃) — 5,3 × 10⁻⁶/℃, а модуль упругости — 1,47 × 10¹º Па. Благодаря превосходным высокотемпературным механическим и термическим свойствам, синтетический муллит и продукты его переработки обладают такими преимуществами, как высокая плотность и чистота, высокая высокотемпературная структурная прочность, низкая скорость высокотемпературной ползучести, низкий коэффициент теплового расширения, высокая устойчивость к химической коррозии и термостойкость. Ключевыми показателями для оценки качества муллита являются его фазовый состав и плотность.

Муллит, как высокотемпературный материал, обладает такими характеристиками, как высокая температура размягчения под нагрузкой, хорошая стойкость к ползучести и химической коррозии, низкий коэффициент теплового расширения и хорошая термическая стабильность. Без добавок муллит склонен к образованию стекловидной фазы на границах зерен, что влияет на высокотемпературные характеристики материала. При сочетании с корундом для образования многофазного корундово-муллитового материала образование стекловидной фазы уменьшается, что значительно улучшает механические свойства. Многофазные корундово-муллитовые материалы сочетают в себе преимущества обоих однофазных материалов, демонстрируя превосходную высокотемпературную прочность, стойкость к ползучести, термостойкость и высокую рабочую температуру (1650℃). Они также обладают хорошей химической стабильностью и не вступают в реакцию с подложкой. Они особенно подходят для обжига мягких магнитных (ферритовых) материалов и электронной изоляционной керамики.

Влияние микропорошков на свойства корундово-муллитовых огнеупорных материалов

В настоящее время корундово-муллитовая печная фурнитура широко используется в высокотемпературных печах с толкателями. По сравнению с зарубежной продукцией, отечественные толкатели имеют меньший срок службы и худшую стабильность, а их износостойкость и прочность на изгиб не идеальны в процессе эксплуатации. Они склонны к износу и разрушению во время использования, особенно в отношении термостойкости и сопротивления ползучести, что является основной причиной низкой эффективности толкателей. Структура определяет свойства. Поскольку частицы корунда, муллита и мелкодисперсные порошки не участвуют в реакции при обжиге, свойства и структура корундово-муллитовых материалов в основном определяются содержанием микропорошков диоксида кремния и α-Al2O3, а также температурой обжига. Поэтому изучение влияния микропорошков и температуры обжига на высокотемпературные свойства корундово-муллитовых материалов имеет практическое значение.

• (1) Микропорошок SiO2, микропорошок α-Al2O3 и температура обжига оказывают определенное влияние на структуру и свойства. Микропорошок α-Al2O3 оказывает наибольшее влияние на прочность при изгибе при высоких температурах. Далее следуют микропорошок SiO2 и температура обжига, причем температура обжига оказывает наибольшее влияние на термостойкость и сопротивление ползучести. Затем идут микропорошок α-Al₂O₃ и микропорошок диоксида кремния. Оптимальные условия испытаний: w(микропорошок α-Al₂O₃) = 11%, w(микропорошок SiO₂) = 3%, и температура обжига 1650℃. При этих условиях свойства образцов были следующими: объемная плотность 2,96 г/см³, пористость 18,5%, процент потери прочности при изгибе 30%, и процент ползучести 0,99%.
• (2) Микропорошок α-Al₂O₃, микропорошок SiO₂ и температура обжига оказывают существенное влияние на состояние связи между частицами и матрицей, а также на муллит, поры и остаточный α-Al₂O₃ в матрице. Они также влияют на коэффициент теплового расширения, модуль упругости и теплопроводность, в конечном итоге влияя на термостойкость материала.
• (3) Разрушение корундово-муллитовых материалов при комнатной температуре контролируется процессом распространения трещин, тогда как при высоких температурах оно контролируется механизмом ползучести.

• on 29 Jan 2026
• By rongsheng
• Промышленные новости

Изготовление огнеупорных материалов для дна алюминиевых электролитических ячеек

Конструкция огнеупорного материала на дне алюминиевой электролитической ячейки. Конструкция дна ячейки имеет решающее значение при ее строительстве. Эта часть в основном строится с использованием комбинации изоляционных материалов, огнеупорных кирпичей и сухой гидроизоляционной смеси.

Строительство дна алюминиевой электролитической ячейки

Конкретные этапы строительства дна алюминиевой электролитической ячейки должны быть следующими: После проверки корпуса ячейки наносятся продольные и поперечные осевые линии ячейки. На основе плоскостности нижней плиты ячейки определяется опорная точка для строительства дна, и от этой точки с помощью нивелира размечается опорная линия для каждого слоя кирпичной кладки. Осевая линия для установки катодного стального стержня и окна определяется в соответствии с чертежами, обеспечивая расположение катодного стального стержня в центре окна корпуса ячейки. Схема расположения элементов в ячейках показана на рисунке 1. Керамические древесноволокнистые плиты, теплоизоляционные плиты и теплоизоляционные кирпичи укладываются сухим способом, а огнеупорные кирпичи — мокрым.

1-Опорная точка; 2-Горизонтальная контрольная линия; 3-Схема кирпичной кладки; 4-Катодное окно; 5-Дно желоба

Конструкция теплоизоляции дна желоба

Конструкция теплоизоляции дна траншеи включает укладку асбестовых плит, теплоизоляционных плит и теплоизоляционного кирпича сухим способом. При укладке плит и кирпича их следует укладывать от поперечного центра траншеи наружу, избегая сплошных швов, и аккуратно утрамбовывать деревянным молотком. Плиты и кирпичи распиливаются пилой, и все зазоры в каждом слое заполняются порошком оксида алюминия. Зазоры между плитами/кирпичами и периметром траншеи заполняются сухим гидроизоляционным материалом или огнеупорными гранулами и уплотняются. Поврежденные теплоизоляционные плиты должны быть отпилены, и их размеры должны составлять 2/3 от проектных параметров. В зависимости от деформации дна траншеи допускается также изготовление теплоизоляционных плит на месте, но изготовленная толщина не должна превышать 10 мм. Каждый слой кирпичей следует укладывать со смещенными швами, с зазорами менее 1 мм.

Укладка огнеупорного кирпича на дно резервуара

После укладки слоя порошка оксида алюминия или огнеупорных гранул на поверхность теплоизоляционных кирпичей в соответствии с проектными требованиями, используйте отвес для укладки кирпичей слой за слоем, создавая длинный отвес. Отметьте продольные ряды кирпичей на его верхней поверхности. Во время укладки используйте зажим для отвеса на укладываемом слое кирпичей и используйте отвес для развешивания линий на отвесах с обеих сторон. Это контролирует толщину и продольное расположение кирпичей, обеспечивая точную укладку. Конструкция с отвесом на дне резервуара показана на рисунке 2.

1-Зажим; 2-Отвес; 3-Отвес; 4-Линия; 5-Боковая пластина корпуса резервуара; 6-катодиодное окно

Швы между огнеупорными кирпичами должны быть заполнены более чем на 90%. Верхние, боковые и горизонтальные швы должны быть выполнены в соответствии с проектными требованиями. Заполните зазоры вокруг кладки огнеупорными гранулами и уплотните их. После завершения работ очистите поверхность и проверьте ее по предварительно начерченной базовой линии. Измерьте девять точек на поверхности кладки; если будут обнаружены какие-либо проблемы, устраните их до тех пор, пока не будет достигнут стандарт. Требование к плоскостности поверхности не должно превышать ±2 мм.

Укладка сухого водонепроницаемого материала на дно траншеи

Перед укладкой сухого водонепроницаемого материала на изоляционный кирпич сначала, в соответствии с предварительно рассчитанным коэффициентом сжатия, изготавливается специальный стальной шаблон определенной высоты, который используется совместно с выравнивающей рейкой. Как правило, сухой водонепроницаемый материал уплотняется в два слоя. После укладки первого слоя до расчетной высоты его выравнивают рейкой, а затем сверху укладывают полиэтиленовую пленку и холоднокатаную стальную пластину или фанеру толщиной 1 мм для предотвращения пыли во время уплотнения. Для уплотнения используется специальный возвратно-поступательный трамбовочный пресс (примерно 6500 ударов в минуту) в соответствии с заданной линией и количеством проходов. После завершения укладки первого слоя проверяют, соответствует ли уплотненная высота водонепроницаемого материала его коэффициенту сжатия. После прохождения проверки укладывают второй слой, уплотняя водонепроницаемый материал до заданной высоты тем же методом. После уплотнения отмерьте 9 точек на поверхности водонепроницаемого материала в соответствии с предварительно нанесенной базовой линией для проверки. Любые участки, выходящие за пределы стандарта, могут быть отремонтированы для достижения ровности ±4 мм, обеспечивая соответствие установочным размерам блоков катодного углерода.

• on 14 Jan 2026
• By rongsheng
• Промышленные новости

Процесс производства муллит-силлиманитовых кирпичей

Завод огнеупорных материалов «Ронгшенг» перечисляет несколько производственных процессов, рецептур и технологий формования муллитовых огнеупорных кирпичей. (Только для справки)

Муллитово-силлиманитовый кирпич

Изготовление муллитово-силлиманитовой керамической мебели для печей возможно с использованием кальцинированного сланца из провинции Шаньдун в качестве заполнителя, силлиманита, высокоглиноземистого боксита и связующей глины в качестве мелкодисперсных порошков, а также отработанного раствора сульфитной пульпы в качестве связующего.

Состав сырья следующий: 55% частиц клинкера кальцинированного сланца <3 мм; 45% мелкодисперсного силлиманита, клинкера высокоглиноземистого боксита и связующей глины (<0,088 мм). (Из них: 10% силлиманита, 22% высокоглиноземистого боксита, 13% глины); 3% воды; 1% отработанного раствора сульфитной пульпы (плотность 1,2 г/см³).

Распределение частиц по размерам (%): >5 мм, 3; 5~2 мм, 25; 2~0,5 мм, 24; 0,5~0,088 мм, 9,5; <0,088 мм, 38,5; Влажность 9,0.

Последовательность добавления материалов для смешивания глины: гранулированный материал, связующее и вода, затем мелкий порошок. Время смешивания 10 минут.

После сушки сырое изделие обжигается в печи с нисходящей тягой при температуре 1370℃.

Физико-химические свойства продукта следующие: Al₂O₃ 51,9%, SiO₂ 43,9%. Кажущаяся пористость 23%, насыпная плотность 2,27 г/см³. Прочность на сжатие 38,2 МПа, температура размягчения под нагрузкой 1520℃. Термостойкость (1100℃, водяное охлаждение) > 20 циклов.

Муллит-силлиманитовые кирпичи, используемые в качестве толкающих кирпичей в керамической печи, не деформируются и не изнашиваются примерно после 25 использований.

Силлиманитовый кирпич

Силиманитовый кирпич может быть изготовлен с использованием синтетического муллита, высокоглиноземистого бокситового клинкера и коксового клинкера в качестве заполнителей, а в качестве матрицы – силлиманита из Цзиси, с применением оборудования и технологий, используемых для производства глиняного кирпича.

Соотношение сырьевых материалов следующее: силлиманит 45-50%, муллит + коксовый клинкер + высокоглиноземистый боксит II класса 35-50%, высокоглиноземистый боксит I класса 5-10%, и глина 5-10%. Указанные сырьевые материалы взвешиваются в соответствии с указанными пропорциями и смешиваются в смесителе. Сначала добавляются гранулированные материалы, затем связующее, после тщательного перемешивания добавляется мелкий порошок, и смесь перемешивается в течение 10 минут. Влажность глины контролируется на уровне 3-3,5%.

Кирпичи из силлиманита изготавливаются с использованием фрикционного кирпичного пресса производительностью 300 т и более, при этом плотность заготовки контролируется на уровне 2,53 г/см³ или выше. Полученные заготовки затем сушатся в туннельной сушильной печи. Температура на входе в сушильную печь составляет 40-50℃, а на выходе — 150-200℃. Время сушки — 8-10 часов, остаточная влажность не превышает 0,5%. Температура обжига кирпичей из силлиманита составляет 1350-1400℃, время выдержки — 8-10 часов.

Основные физико-химические свойства кирпичей из силлиманита следующие: Al₂O₃ 61,45%; SiO₂ 35,15%. Кажущаяся пористость 15,3%; насыпная плотность 2,58 г/см³. Предел прочности при сжатии при комнатной температуре 123,4 МПа; линейное изменение после повторного нагрева при 1500℃ в течение 2 часов +0,17%; скорость ползучести при 1450℃ в течение 50 часов 0,72%; термостойкость (от 1100℃ до водяного охлаждения) более 15 циклов.

Вращающаяся труба из силлиманита

Вращающаяся труба является основным рабочим компонентом машины для вытяжки стеклянных труб. Условия её работы суровы: она должна выдерживать эрозию и истирание расплавленным стеклом при температуре 1150℃, а также вращаться. Поэтому изделие должно обладать высокой устойчивостью к коррозии расплавленным стеклом.

Вращающиеся трубы из силлиманита могут быть изготовлены с использованием высококачественного кокса из провинции Шаньдун в качестве заполнителя, а также силлиманита из Цзиси и фиолетовой глины в качестве мелкодисперсных порошков.

Соотношение ингредиентов следующее: кокс 60-65%, силлиманит 20-30%, глина 5-10%, плюс 1,5% отходов сульфитной пульпы и 4% воды.

Смесь замешивается во влажной мельнице в следующем порядке: кокс, вода, отходы сульфитной пульпы, глина и силлиманит. Время замешивания составляет 10 минут. Размер частиц глины (%): >0,84 мм 13-18, 0,84-0,50 мм 15-20, 0,50-0,08 мм 20-25, <0,08 мм 40, Влажность 6%.

Формируется методом пневматической ударной обработки при рабочем давлении воздуха 0,39-0,49 МПа. После сушки остаточная влажность заготовки составляет <1%. Изделие обжигается в печи с нисходящей тягой при максимальной температуре обжига 1370℃ в течение 48 часов.

Физико-химические свойства изделия: Al₂O₃ 49%, SiO₂ 47%. Кажущаяся пористость 15,7%, температура размягчения под нагрузкой 1550℃. Предел прочности при сжатии при комнатной температуре 149,7 МПа. Изделие готово к использованию после полировки.

Чаша из силлиманита

Чаша является основным рабочим элементом в нижней части осветлительного резервуара стеклоплавильной печи и используется для слива расплавленного стекла, применяемого для производства бутылок и банок. Чаши из силлиманита могут быть изготовлены из силлиманитового концентрата и глины в качестве сырья.

Соотношение сырья следующее: силлиманитовый концентрат 3-0,5 мм 30-40%, 0,5-0,088 мм 20-30%, <0,088 мм 20-30%; глина 8-12%, плюс 3% отработанного раствора сульфитной пульпы.

Смешивание осуществляется в смесительной мельнице. В соответствии с соотношением глины сначала добавляют гранулированные материалы и перемешивают в сухом виде в течение 1 минуты, затем добавляют связующее и перемешивают в течение 3 минут, затем добавляют мелкий порошок и перемешивают в течение 4-6 минут. Влажность глины контролируется на уровне 3-3,5%. Сырье формируется под давлением 14,7 МПа, сушится при температуре 40-60℃ в течение 3-4 дней и обжигается при 1450℃.

Основные физические свойства изделия: кажущаяся пористость 22,5%, насыпная плотность 2,07 г/см³, прочность на сжатие при комнатной температуре 83 МПа, температура размягчения под нагрузкой 1320℃, термостойкость (1100℃, водяное охлаждение) 18 циклов.

Шарики из силлиманита

Шарики из силлиманита для доменных печей могут быть изготовлены с использованием высокоглиноземистого бокситового клинкера и цисийского силлиманитового концентрата в качестве сырья, а также мягкой глины и сульфитной пульпы в качестве связующих веществ.

Соотношение сырья следующее: частицы высокоглиноземистого бокситового клинкера, 0,9-0,5 мм, 55%; мелкодисперсный порошок высокоглиноземистого бокситового клинкера, <0,074 мм, 15%; мелкодисперсный порошок силлиманита, <0,045 мм, 20%; мелкодисперсный порошок связующей глины, <0,074 мм, 10%; и добавленный порошок пульпы, <0,28 мм, 5%.

Мелкодисперсный порошок силлиманита, мелкодисперсный порошок высокоглиноземистого бокситового клинкера и мелкодисперсный порошок глины измельчаются вместе в вибрационной мельнице в течение 10-15 минут в соответствии с указанным соотношением. Смешивание осуществляется во влажной мельнице. Сначала добавляют высокоглиноземистый бокситовый клинкер, затем добавляют необходимое количество воды, перемешивают 2-3 минуты, после чего добавляют порошок пульпы. После перемешивания в течение 1 минуты добавляют мелкий порошок и перемешивают еще 7-10 минут, поддерживая влажность 5-17%. Сушят отформованное сырое изделие при температуре 60-80℃ в течение 8-10 часов, обеспечивая остаточную влажность <2%. Температура обжига составляет 1500℃, выдержка – 10-12 часов.

Основные физические свойства продукта: кажущаяся пористость 25,41%, насыпная плотность 2,45 г/см³, прочность на сжатие при комнатной температуре 54 МПа, температура размягчения под нагрузкой 1450℃, термостойкость (водяное охлаждение при 1100℃) >30 циклов.

Андалузитовый кирпич

Андалузитовый кирпич, изготовленный из андалузита в качестве заполнителя и высокоглиноземистого бокситового клинкера, силлиманита и мелкодисперсного глиняного порошка в качестве матрицы, может использоваться для производства железных ковшей типа «торпеда».

Андалузит измельчают и сортируют для дальнейшего использования. Высокоглиноземистый бокситовый клинкер и глина смешиваются и мелко измельчаются в вибрационной шаровой мельнице. Соотношение сырья следующее: андалузит 50-55%, силлиманит 15-25%, высокоглиноземистый боксит 15-20%, глина 5-10%. Смесь перемешивают с помощью вальцовой мельницы, сначала добавляя крупные и средние частицы и перемешивая в сухом виде в течение 2-3 минут, затем добавляя связующее и измельченный порошок, общее время перемешивания составляет 15 минут.

Распределение частиц глины по размерам следующее: 3-2 мм 25%, 2-1 мм 15%, 1-0,5 мм 6,5%, 0,5-0,088 мм 10,5%, <0,088 мм 43%. После 25-часовой выдержки глина была сформирована с помощью фрикционного пресса для кирпича массой 630 т, в результате чего были получены кирпичи с плотностью 2,65-2,75 г/см³. Готовые кирпичи были высушены, а затем обожжены в туннельной печи при максимальной температуре обжига 1350℃ в течение 8 часов.

Основные физические свойства готового кирпича: насыпная плотность 2,48 г/см³, кажущаяся пористость 13,7%, прочность на сжатие при комнатной температуре 110,8 МПа, температура размягчения под нагрузкой 1560℃, скорость ползучести (1350℃, 50 ч) 15%, линейное изменение при повторном нагреве (1450℃, 2 ч) 0,07%, и термостойкость (охлаждение водой при 1100℃) >30 циклов.

Стеллажные кирпичи из силлиманита и карбида кремния

Стеллажные кирпичи из силлиманита и карбида кремния могут быть изготовлены с использованием песка из карбида кремния в качестве заполнителя, силлиманита и глины в качестве матрицы, а также отработанного раствора сульфитной пульпы в качестве связующего. Формула следующая: карбид кремния (марка 1) 50-65%, силлиманит 15-35%, глина 10-15%. Распределение частиц глины следующее: 3-2 мм 12-20%, 2-1 мм 15-24%, 1-0,5 мм 10-12%, 0,5-0,088 мм 20-25%, <0,088 мм 30-35%.

Глина смешивается в смесительной мельнице. Последовательность подачи материала следующая: сначала добавляются частицы карбида кремния, затем – отработанный раствор сульфитной пульпы, тщательно перемешивают, после чего добавляют смешанный мелкодисперсный порошок. Перемешивание продолжают в течение 10 минут перед выгрузкой. Влажность глины следует контролировать на уровне 3-4%.

Формование осуществляется на гидравлическом прессе мощностью 500 т, плотность сырой глины составляет не менее 2,65 г/см³. Сырая глина сушится при 40℃ в течение 3 дней, остаточная влажность составляет менее 1%. Обжиг может проводиться в печи с нисходящей тягой при температуре 1430℃, время выдержки составляет 8-16 часов, а общее время обжига – 90 часов.

Физические свойства кирпичей для пола печи из силлиманита и карбида кремния следующие: кажущаяся пористость <21%, насыпная плотность 2,30-2,35 г/см³, прочность на сжатие >35,2 МПа, температура размягчения под нагрузкой >1520℃, термостойкость (1100℃, водяное охлаждение) >8 циклов.

Этот продукт может использоваться в качестве кирпичей для пола в керамических туннельных печах, обжигаемых при 1370℃. Он обладает хорошей теплопроводностью, термостойкостью, стойкостью к окислению, простым процессом производства и низкой стоимостью, и может заменить высокоглиноземистые кирпичи для пола.

• on 15 Dec 2025
• By rongsheng
• Промышленные новости

Шесть мер по снижению расхода графитовый электрод в электродуговых печах

К основным факторам, влияющим на износ электродов, относятся характеристики процесса плавки, материал и качество электродов, окисление поверхности электродов, нагрузка на дуговую печь под флюсом, аварии с электродами и управление электродами. Меры по снижению износа графитовый электрод в основном направлены на улучшение материалов электродов, обработки поверхности и охлаждения электродов. Снижение потерь от окисления поверхности также уменьшает потери на кончике электрода. Конкретные меры следующие:

Металлокерамический электрод с покрытием

В качестве сырья для электрода с покрытием используется обычный графитовый электрод. Тонкая пленка металлического алюминия наносится на поверхность методом плазменного распыления. Затем на поверхность алюминиевого слоя наносится слой огнеупорной суспензии. Наконец, высокотемпературная электрическая дуга используется для расплавления металлического алюминия и огнеупорного материала, этот процесс повторяется 2-3 раза для образования металлокерамического слоя, который является одновременно проводящим и окислительно-стойким при высоких температурах. Антиоксидантное покрытие обладает следующими свойствами: удельное сопротивление 0,07-0,1 мкОм; отсутствие газопроницаемости в течение 50 часов работы при температуре ниже 900℃; и температура разложения выше 1850℃. По сравнению с графитовыми электродами той же массы, использование графитовых электродов с антиоксидантным покрытием позволяет снизить расход электрода на 20-40%.

Электрод, пропитанный неорганическими солями

Использование методов пропитки боратами и фосфатами может улучшить стойкость графитовых электродов к окислению, одновременно повышая их прочность. Процесс пропитки проводится в условиях низкого вакуума. Предварительно нагретые графитовые электроды погружают в горячий раствор для пропитки, что позволяет неорганическим солям проникать в микропоры графита. Процесс пропитки занимает 3-4 часа, после чего следует сушка и обработка поверхности. Пропитанные электроды обладают лучшей поверхностной проводимостью, чем электроды с покрытием, а использование пропитанных электродов может снизить расход электродов примерно на 20%.

Покрытие неорганическими солями и металлическим порошком

Нанесение на графитовые электроды неорганических солей, содержащих хром, молибден и порошок карбида кремния, может в определенной степени улучшить их стойкость к окислению.

Метод охлаждения поверхности электрода распылением воды

Под держателем электрода устанавливается кольцеобразная трубка для распыления воды, которая равномерно распыляет воду на поверхность электрода, образуя тонкую водяную пленку. Испарение воды поглощает большое количество тепла от электрода, снижая температуру поверхности электрода и уменьшая потери на окисление.

Комбинированный электрод

Комбинированный электрод состоит из металлического электрода с водяным охлаждением и спиральным соединением, а также графитового электрода. Верхний металлический электрод контактирует с медной головкой, передавая ток от медной головки к графитовому электроду. Охлаждающая вода на металлическом электроде отводит тепло от графитового электрода, снижая его температуру и в некоторой степени уменьшая скорость потерь на окисление. Использование комбинированного электрода позволяет снизить расход электродов на 20–30%. Недостатками комбинированного электрода являются сложный процесс соединения, длительное время отключения электроэнергии и повышенная трудозатрата.

Новый композитный электрод

Новый композитный электрод для использования в дуговых печах с погружным электродом из кремнезема состоит из графитового сердечника и внешней самозапекающейся футеровки. Обожженный электрод экструдируется из стальной оболочки, обеспечивая непрерывное опускание электрода.

Различия между регенерированными электродами и графитовыми электродами

Регенерированные электроды, также известные как стержни из переработанного графита, производятся с использованием отходов или остатков переработки графита в качестве сырья. После измельчения они не требуют графитизации. Эти электроды имеют содержание золы менее 1%, а их проводимость немного ниже, чем у электродов из искусственного графита, с удельным сопротивлением примерно в 1,5 раза выше, чем у графитовых электродов. графитовый электрод купить, Различия между регенерированными графитовыми электродами и графитовыми электродами заключаются в следующем:

1) Различия в сырье и производственных процессах. Регенерированные графитовые электроды изготавливаются с использованием фрагментов и порошков переработанного искусственного графита в качестве сырья, с добавлением каменноугольной смолы, а затем смешиванием, формованием, обжигом и механической обработкой. Графитовые электроды, с другой стороны, представляют собой высокотемпературные графитовые проводящие материалы, изготовленные из нефтяного кокса и кокса-плиты в качестве заполнителей и каменноугольной смолы в качестве связующего. Процесс включает в себя обжиг, измельчение, помол, дозирование, смешивание, формование, обжиг, пропитку, графитизацию и механическую обработку. Это называется искусственным графитовым электродом (или просто графитовым электродом).

2) Различия в характеристиках. Регенерированные графитовые электроды имеют более высокую плотность, чем графитовые электроды, — 1,7 и 1,58 соответственно. По сравнению с графитовыми электродными стержнями, регенерированные графитовые электроды имеют более высокое удельное сопротивление, худшие показатели производительности и худшую проводимость. Графитовые электроды предпочтительны в областях применения со строгими требованиями к сопротивлению.

3) Различия в областях применения. В настоящее время регенерированные графитовые электроды в основном используются в производстве огнеупорных материалов. Для сверления отверстий в печах регенерированные графитовые углеродные стержни более долговечны, обладают высокой термостойкостью и недороги. Регенерированные графитовые углеродные стержни также могут быть выбраны для перемешивания растворов благодаря их хорошей коррозионной стойкости, например, в батареях, где электрод выступает в качестве среды в окислительно-восстановительных реакциях с электролитным раствором. Однако в процессах плавки регенерированные графитовые углеродные стержни не могут заменить графитовые электроды. В настоящее время графитовые электроды широко используются в электродуговых печах для производства стали и промышленного кремния.