December 16, 2025
Печь для ферросплавов: метод предотвращения преждевременного разрушения углеродистой футеровки
Углеродистые футеровки являются предпочтительным материалом для большинства печей для ферросплавов футеровок. Однако, по мере увеличения мощности дуговых печей (ДПП), проблема преждевременного разрушения футеровки стала актуальной. В данном документе излагается относительно простое, но эффективное технологическое решение этой давней отраслевой проблемы.
Анализ существующих методов строительства углеродистой футеровки печей выявляет три основных метода:
1. Метод "бесшовной" углеродистой кладки
2. Метод углеродистой кладки с широкими швами
3. Метод монолитной набивки холоднотвердеющей пастой
Каждый метод имеет присущие ему недостатки:
Метод "бесшовной" углеродистой кладки: Истинная бесшовность недостижима. Расплавленный металл может проникать через микротрещины в стыках кирпичей, просачиваться под кирпичи и вызывать их всплытие, что приводит к полному разрушению футеровки.
Метод углеродистой кладки с широкими швами: Он включает в себя механическую обработку кольцевых канавок на боковых сторонах углеродистых кирпичей, оставляя зазоры примерно 50 мм во время строительства, которые затем заполняются холоднотвердеющей пастой. Слабость заключается в относительно рыхлой структуре заполнителя широких швов, который не обладает плотностью и коррозионной стойкостью прессованных под высоким давлением углеродистых кирпичей. Следовательно, эти швы преждевременно разрушаются, позволяя расплавленному металлу быстро достигать дна кирпича и вызывать разрушение.
Метод монолитной набивки холоднотвердеющей пастой: Полученная структура футеровки менее плотная, чем углеродистый кирпич, что приводит к ухудшению эксплуатационных характеристик и значительному сокращению срока службы.
Инновационное решение
Благодаря обширным исследованиям автор разработал новый метод строительства печи, который объединяет преимущества существующих методов. Этот метод использует свойства горячего плавления углеродистой пасты — твердой при комнатной температуре, но способной плавиться, спекаться и, в конечном итоге, графитизироваться при высоких температурах — для устранения критической слабости стыков кирпичей. Цель состоит в том, чтобы предотвратить преждевременное разрушение футеровки, тем самым продлив срок службы футеровки и решив давнюю отраслевую проблему. Этот метод запатентован как национальная полезная модель.
Основой этого подхода является метод "бесшовной" углеродистой кладки со специальной обработкой уязвимых точек футеровки: стыков кирпичей, которые подразделяются на вертикальные и горизонтальные (плоские) стыки.
1. Специальная обработка вертикальных стыков
Обработка вертикальных стыков включает в себя механическую обработку двух перевернутых пазовых уплотнительных канавок по периметру каждого углеродистого кирпича. Эти канавки заполняются специально разработанной низкорасширяющейся пастой для грубых швов. Это преобразует каждый углеродистый кирпич в композитную структуру, состоящую из предварительно обожженной углеродистой матрицы, интегрированной с непрерывной лентой самоспекающегося пастообразного материала.
После того, как футеровка ДПП построена с использованием метода "бесшовной" кладки и печь введена в эксплуатацию, повышение температуры вызывает плавление, спекание, обжиг и затвердевание предварительно установленной самоспекающейся пасты внутри перевернутых пазовых канавок. Этот процесс эффективно герметизирует вертикальные стыки между соседними кирпичами, аналогично уплотнительному кольцу в механических узлах, тем самым блокируя проникновение расплавленного металла. Важно отметить, что, поскольку этот уплотнительный элемент встроен в тело кирпича, он защищен от прямого вымывания расплавленным металлом. Это позволяет даже изначально рыхлой структуре пасты соответствовать практическим эксплуатационным требованиям.
2. Специальная обработка горизонтальных стыков
Типичная конструкция футеровки печи использует три слоя углеродистых кирпичей, что приводит к образованию двух горизонтальных стыков, причем каждый слой смещен на 45° относительно нижележащего слоя. Перевернутые пазовые канавки, более широкие и мелкие, чем боковые канавки, обрабатываются на сопрягаемых поверхностях (верхней и нижней) углеродистых кирпичей. Они, наряду с боковыми канавками, заполняются самоспекающейся пастой, трамбуются и шлифуются.
Когда печь вводится в эксплуатацию, эти горизонтальные канавки образуют плоскую призматическую сетку. В местах пересечения верхних и нижних канавок кирпичей паста спекается, создавая прочную сеть, которая неразрывно соединяет верхний и нижний слои углеродистых кирпичей. Эта структура гарантирует, что даже если расплавленный металл проникнет на дно кирпича, он не сможет вызвать всплытие кирпича.
Заключение
Благодаря дифференцированной обработке вертикальных и горизонтальных стыков углеродистые кирпичи, образующие футеровку печи, включая стеновые кирпичи и кирпичи для выпускного отверстия, надежно соединяются в единое целое. Это эффективно предотвращает проникновение металла, обеспечивая элегантное решение давней отраслевой проблемы.
Этот метод прост в реализации и очень эффективен. Он заслуживает внимания и внедрения в отрасли. Ожидается, что его широкое продвижение и применение значительно продлят срок службы футеровки печи, существенно снизят производственные затраты и поднимут технологию футеровки на новый уровень.
Мы являемся профессиональным производителем электропечей. Для получения дополнительной информации или если вам требуются дуговые печи, электродуговые печи, печи-ковши или другое плавильное оборудование, пожалуйста, не стесняйтесь обращаться к нам по адресу susan@aeaxa.com
