Паліва і вогнетрывалыя МАТЭРЫЯЛЫ МЕТАЛУРГІЧНАГА вытворчасці

§ 1. Металургічнае паліва

  Металургічнае паліва выкарыстоўваецца для атрымання высокіх тэмператур у печах, а таксама для непасрэднага ўдзелу ў хімічных працэсах аднаўлення металаў.

  Да металургічнага паліва прад'яўляюцца наступныя патрабаванні: высокая цеплыня згарання; нізкае ўтрыманне попелу і вільгаці; нізкае ўтрыманне шкодных прымешак; нізкі кошт. Металургічнае паліва павінна таксама задавальняць адмысловым патрабаванням (памер і трываласць кавалкаў цвёрдага паліва, сітаватасць, малаважная схільнасць да парэпання, высокая насыпная вага і інш.).

  Асноўныя віды паліва маюць арганічнае паходжанне і ўяўляюць сабой акумуляваную сонечную энергію.

  На металургічных заводах ужываюць розныя віды паліва.

  Цвёрдае паліва(дровы, торф, сланцы, буры вугаль, каменны вугаль, антрацыт і каменнавугальны кокс). Цеплыня згарання паветрана-сухіх дроў 2500 - 3000 ккал/кг (10,5- 12,6 МДж/кг), торфу 1500 - 4000 ккал/кг (6,3 - 16,8 МДж/кг), бурых вуглёў 3000 - 5 ккал/кг (12,6 - 20,9 МДж/кг), каменнага вугля, уключаючы антрацыт, 4500 - 8500 ккал/кг (18,9 - 35,6 МДж/кг), каменнавугальнага коксу 6500 - 7500 ккал/кг ( 27,2 - 31,4 Мдж/кг).

  У каменных вуглях змяшчаецца 0,4 - 2,5% серы, 10 - 33% попелу; у каменнавугальнай коксе - 0,5 - 1,8% серы і 6 - 16% попелу.

  Каменнавугальны кокс - найболей часта ўжывальнае цвёрдае металургічнае паліва. Ён трывалы, супраціў раздушванню складае 80 - 175 кг/см² (8 - 17,5 Мпа), не рэпаецца пры нагрэве, валодае высокай сітаватасцю і рэакцыйнай здольнасцю.

  Кокс атрымліваюць з адмысловых коксам вуглёў, якія адрозніваюцца вызначаным утрыманнем лятучых рэчываў у межах 18-26%. Пры каксаванні адбываецца выдаленне лятучых, а цвёрдая маса вугалю спякаецца і ўтварае сітаватае паліва - кокс. Каксаванне вырабляецца працяглым (12 - 15 ч) награваннем здробненых коксам каменнага вугля без доступу паветра пры тэмпературы 1000 - 1100' З у камерах ёмістасцю 18 - 20 м³. Коксавая батарэя складаецца з 50 - 70 камер. У якасці пабочнага прадукта ўтворыцца каксавальны газ. Кокс выкарыстоўваецца ў даменных печах, вагранках і іншых печах.

  Вадкае паліва- від паліва, які адрозніваецца высокай цеплынёй згарання. Яго зручней спальваць, транспартаваць і захоўваць. Часцей за ўсё ў якасці вадкага паліва для мартэнаўскіх печаў, адбівальных медаплавільных, награвальных печаў і інш. Выкарыстоўваецца мазут. Цеплыня згарання мазуту складае 9500 - 10 500 ккал/кг (39,8 - 44 МДж/кг).

  Газападобнае паліва - найбольш дасканалы від паліва. Прыродны, генератарны, каксавальны і даменны газы атрымалі найбольшае прымяненне як паліва для металургічных печаў. Цеплыня згарання прыроднага газу 8000 - 12 000 ккал/м³ (33,6 - 50,5 МДж/м³), нафтавага 10 000 - 11000 ккал/м³ (41,9 - 46,0 МДж/м³), даменнага 850 - 95 /м³ (3,6 - 3,9 МДж/м³), каксавальнага 4000 - 4500 ккал/м³ (16,8 - 18,9 МДж/м³) і генератарнага 1250 - 1450 ккал/м³ (5,2 - 6,15 МДж/м³).

§ 2. Вогнетрывалыя матэрыялы

  Вогнетрывалыя матэрыялы выкарыстоўваюцца ў выглядзе цэглы для мура металургічных печаў, парашкоў для наваркі падзін і адхонаў металічнай ванны печаў, для супрацьпрыгарнай афарбоўкі ліцейных формаў, у выглядзе керамічных труб і ўтулак для стаякоў і літнікавай сістэмы пры разліванні сталі. для разлівачных каўшых і т. д.

  Вогнетрывалыя матэрыялы падвяргаюцца нагрэву да высокіх тэмператур, знаходзяцца ў кантакце з вадкім металам, раз'ядаюцца дзындрамі і газамі, і таму павінны валодаць вогнетрываласцю, т. е. супраціўляльнасцю размякчэнню і дэфармацыі пры высокіх тэмпературах; будаўнічай трываласцю; тэрмаўстойлівасцю, т, е. устойлівасцю супраць парэпання пры частых і рэзкіх зменах тэмпературы; хімічнай устойлівасцю; нізкім каэфіцыентам тэрмічнага пашырэння.

  Вогнетрывалыя матэрыялы выкарыстоўваюцца не толькі ў якасці будаўнічага матэрыялу для печаў, але і ў фізіка-хімічных працэсах, якія праходзяць у металургічных агрэгатах, і часта прадвызначаюць выгляд працэсу плаўлення металу.

  Па хімічным складзе вогнетрывалыя матэрыялы падпадзяляюцца на кіслыя, паўкіслыя, паўасноўныя, асноўныя і нейтральныя. Такія назвы абумоўлены зместам кіслых або асноўных вокіслаў у вогнеўпоры. Кіслыя вогнеўпоры складаюцца пераважна з кіслых вокіслаў, устойлівыя да кіслых дзындраў і ўжываюцца для футроўкі кіслых мартэнаўскіх, электрычных і іншых печаў. Асноўныя вогнеўпоры складаюцца пераважна з асноўных вокіслаў, стойкі да асноўных дзындраў і ўжываюцца для футроўкі асноўных мартэнаўскіх, электрычных печаў і інш.

  Да кіслых вогнеўпорам ставіцца дынас, які змяшчае не меней 93 - 97% кремнезема, злучанага вапнай. Вогнетрываласць яго не ніжэй за 1730 ° С; ён трывалы пры высокіх тэмпературах, аднак дрэнна вытрымоўвае частыя змены тэмпературы. Ужываецца для футроўкі збораў кіслых палымяных і электрычных печаў.

  Да асноўных вогнеўпорам ставіцца даламіт, які атрымліваецца абпалам волкага даламіту MgCO3•CaCO3 пры тэмпературы 1600° З. Пасля абпалу даламітавыя вогнеўпоры ўтрымоўваюць 52 - 58% СаО і 35 - 38% MgO. Вогнетрываласць даламітавых вогнеўпораў 1800 - 1950° З. Да асноўных вогнеўпораў ставіцца і магнезіт, які складаецца галоўным чынам з MgO (91%), які валодае вогнетрываласцю каля 2000 - 2400° З.

  Даламіт і магнезіт ужываюць для футроўкі подін і адхонаў асноўных печаў. Асоба высокай вогнетрываласцю, якая перавышае 2000° З, валодаюць нейтральныя хромомагнезітовые вогнеўпоры, якія складаюцца з 65 - 70% MgO і 25 - 28% FeO•Cr2O3. Яны ўжываюцца для мура збораў сталеплавільных печаў.

  Да слабакіслых вогнеўпорам ставіцца шамот, які атрымліваецца абпалам сумесі вогнетрывалай гліны і адыходаў шамотных вырабаў. Утрыманне гліназёму Al2O3 у шамоце 30 - 42%; кремнезема SiO2 52 - 60% і вокісу жалеза Fe2O3 1,5 - 2,5%. Шамот прыведзенага складу вытрымлівае нагрэў да 1610 - 1750° З і ўжываецца для футроўкі даменных печаў, вагранак і іншых металургічных печаў.

  Да нейтральных ставяцца вугляродзістыя вогнеўпоры, якія вырабляюцца з графіту і шамота на гліняным звязку. Вогнетрываласць іх перавышае 2000 ° С. Ужываюцца для мура ляшча і ніжняй часткі шахты даменных печаў, коркаў і шклянак сталеразлівачных каўшый, тиглей і інш.

  Атрымліваюць ужыванне новыя вогнетрывалыя матэрыялы: цирконосодержащие (з двухвокісу цырконія ZrO2) карбідныя (з карборунда SiC), .