Разработка, производство, поставка, шеф-монтаж огнеупоров и высокотемпературной теплоизоляции
+7 (343) 253-58-73

Огнеупоры для промышленности - 2019

22.04 2019

12-13 февраля 2019 года в Москве прошла ХХVIII международная конференция "Огнеупоры для промышленности - 2019"

В виде доклада представлена 12 февраля 2019 года на ХХVIII международной конференции "Огнеупоры для промышленности - 2019".

Демин Е.Н. (DEMIN SRM GmbH, ФРГ), Лялин В.К. (ООО «СпецОгнеупорКомплект», г. Екатеринбург, Россия)

Футеровка тепловых агрегатов огнеупорными материалами достаточно трудоемкий и затратный процесс. Снижение издержек, совершенствование технологичности проведения футеровочных работ, необходимое требование к данному процессу.

Сегодня можно выделить 3 основных вида футеровочных материалов:

  • фасонные огнеупорные изделия обжиговые и термообработанные;
  • бетонные материалами (заливным, полусухим и сухим) способами;
  • волокнистые материалы (волокно и изделия из волокна).

В последнее время на рынке огнеупорных материалов наблюдается тенденция увеличения потребителей из областей промышленности, на которые мы ранее не были ориентированы. К таким потребителям можно отнести лесную, пищевую, сельскохозяйственную отрасли, жилищно-коммунальное хозяйство. Объемы потребления огнеупоров в каждом конкретном случае не такие большие, как у металлургов или энергетиков, но в целом, количество заказов и реализация огнеупоров только для нашего предприятия составляет не одну сотню тонн в год. Как правило, на таких предприятиях нет технических специалистов, которые бы смогли обеспечить условия для выполнения качественной работы по монтажу футеровки теплового агрегата, а также, как правило, отсутствует оборудование для приготовления бетонной смеси необходимого качества и провести термическую обработку футеровки по требуемому режиму.

Поэтому предприятие, закупающее огнеупорную продукцию, исходя только из ее физико-химических показателей, совершенно не представляет как технологически грамотно произвести не только футеровку, но и вывести ее на эксплуатационный режим. В конечном итоге, футеровка либо сразу выходит из строя, либо не выдерживает гарантийный срок эксплуатации.

Для решения такой проблемы, ООО "СпецОгнеупорКомплект" разработана целый ряд огнеупорных материалов, не требующих громоздкого подготовительного оборудования на местах проведения работ по изготовлению и монтажу футеровки, а также специфических знаний в области технологии огнеупоров. И мы с уверенностью считаем, что данные материалы займут свою нишу и позволят непрофильным предприятиям успешно и качественно изготавливать как новую футеровку, так и проводить различные виды локальных или капитальных ремонтов тепловых агрегатов.

Данные материалы несомненно заинтересуют и наших традиционных потребителей – металлургов, машиностроителей, энергетиков и нефтепереработчиков.

В данном статье остановимся на способе формирования футеровок в тепловых агрегатах и на нескольких видах материалов, предназначенных для этого способа. Цель и задача предлагаемого способа - сделать процесс изготовления футеровки более практичным, технологичным и менее затратным.

Речь идет о пластичных плотных огнеупорных массах, которые поставляются Заказчику в готовом виде и не требуют дополнительной подготовки, в том числе увлажнения или затворения водой, перемешивания и других трудоемким операций связанных с использованием специального оборудования.

Мы назвали такие материалы Пластичными бетонами. Это название не должно вызывать технических споров -- так это название сформировалось в процессе работы с нашими заказчиками.

«СпецОгнеупорКомплект» длительное время производил и производит полусухие пластичные массы с влажностью от 10 до 15 % в виде брикетов определенных размеров, согласованных с заказчиками. Главным образом эти пластичные массы использовались для ремонта участков сталеплавильных агрегатов, в виде различных обортовочных масс, ремонтных смесей и защитных обмазок.

Со временем заказы на такую продукцию стали увеличиваться, появился спрос не только на алюмосиликатные материалы, но и на высокоглиноземистые и даже магнезиального состава.

Отсюда и пришла идея производить и поставлять потребителям готовые к монтажу огнеупорные массы, которые можно применить в качестве и рабочего, и теплоизоляционного слоев в различных тепловых агрегатах (термические, нагревательные, плавильные печи, а также котлы на различных типах энергоносителей).

Основные эксплуатационные требования, предъявляемые к данному виду продукции — высокая огнеупорность, высокая температура начала деформации (размягчения), высокие механические и термомеханические свойства, хорошая металло- и шлакоустойчивость.

Первоначальными компонентами «пластичных бетонов» были порошки огнеупорного заполнителя, чаще всего обычного шамота, различные пластифицирующие и спекающие добавки, а в качестве связующего пластичная огнеупорная глина. Все компоненты смешивались с водой, уплотнялись и фасовались в виде брикетов в полиэтиленовую пленку.

Ниже приведены характеристики нашей стандартной массы высокоглиноземистого состава, которая выпускается на протяжении шести лет и зарекомендовала себя с самой лучшей стороны. Все замечания заказчиков и дополнительные требования к данной массе, мы принимаем во внимание и стараемся подходить к каждому заказчику индивидуально.

По физико-химическим показателям масса соответствует требованиям, указанным в таблице.

Примечание:

  • химический состав определяется на прокалённое вещество;
  • допускается выпуск брикета других размеров по согласованию с потребителем;
  • температура проведения работ: от – 10 до + 35оС.
Наименование показателяНорма
Огнеупорность, оС, не менее 1700
Массовая доля:  
Al2O3, %, в пределах 37 - 80
CaO, %, Факультативно
Влаги, %, в пределах 9 - 17
Зерновой состав, мм 0 - 6
Плотность кг/см3 в пределах:  
Брикета 1,8 - 2,4
После спекания 1,4 - 2,4
Усадка, %, в пределах 0,8 – 2,1
Прочность Мпа, в пределах 35 - 75
Вес брикета, кг., не более 10,0
Размера брикета, мм 150*100*250
Гарантийный срок хранения брикета, суток, не более 30

Пластичная огнеупорная масса марки МВГП поставляется в виде прямоугольных брикетов массой от 10 до 50 кг, упакованных в полиэтиленовую пленку. По желанию Заказчика продукция может быть изготовлена морозоустойчивой, т.е. ее консистенция сохраняет свою пластичность при минусовых температурах. Это позволяет производить ее укладку в зимний период (до – 10оС) в неотапливаемых помещениях или под навесом.

Брикетированная огнеупорная пластичная масса отправляются Заказчику герметично упакованной в полиэтиленовую пленку в деревянных ящиках объемом от 0,5 до 1,0 м3, весом до 1,5 тонн.

 Брикеты пластичной массы герметично упаковываются в полиэтиленовую пленку Брикеты укладываются в деревянные ящики объемом от 0,5 до 1,0 м3, весом до 1,5 тонн

Брикеты огнеупорной пластичной массы необходимой толщины укладываются на предварительно очищенную поверхность. Для увеличения адгезии с поверхностью и удаления зазоров между брикетами, трамбовкой производится легкое уплотнение массы, а затем -- выравнивание поверхности бетонного слоя. Схватывание и твердение смеси на начальном этапе происходит в результате естественной сушки, а окончательное высыхание и спекание массы происходит при нагреве согласно температурного графика.

Преимущества применения Пластичных бетонов:

  1. Однородность массы по химическому и зерновому составу при поставке потребителю;
  2. Снижение затрат при организации работ по футеровке теплового агрегата за счет уменьшения технологического оборудования;
  3. Возможность проводить футеровку без подвода технологических магистралей (электроэнергия, вода);
  4. Возможность проводить работы в зимний период;
  5. Высокая экологичность из-за снижения запыленности на месте ведения работ;
  6. Уменьшение времени на футеровочные работы, а также на сушку и обжиг футеровки;
  7. Возможность вывода технологических уклонов, барьеров и прочих конструктивных деталей футеровки без применения специальной оснастки;
  8. Уменьшение расхода массы на единицу объема футеровки. Обычно этот показатель составляет 10% от общего количества футеровочных материалов.

Недостатком марки МВГП является: укороченный гарантийный срок хранения массы, за счет снижения влажности и как следствие ее высыхания и слеживания в процессе хранения. В настоящее время мы уже получили массы без увеличения влажности со сроком хранения не менее трех месяцев после изготовления, что позволило их уравнять со сроком хранения некоторых бетонных смесей.

Неполный перечень предприятий, на которых были проведены работы с использованием пластичных масс:

  1. г. Эрденет, Монголия. Футеровка свода, стен, подины нагревательной печи с шагающим подом шаропрокатного стана.
    Футеровка свода, стен, подины нагревательной печи с шагающим подом шаропрокатного стана. г. Эрденет, Монголия. Установка ПВЭСС-4000 для утилизации отходов. Футеровка камеры дожигания, барабана.
  2. г. Дзержинск, Нижегородская область. Установка ПВЭСС-4000 для утилизации отходов. Футеровка камеры дожигания, барабана.
  3. Северский трубный завод, Омутнинский металлургический завод. Набивка бутара сталеразливочных ковшей.
  4. Саратовский НПЗ. Футеровка камеры дожига серы на установке термоокислителя.

Наше предприятие продолжает работать над повышением потребительских свойств указанных масс в следующих направлениях:

  • Возможность использования материалов основного состава, таких как магнезит (периклаз), доломит. Кроме этого без особых проблем в качестве заполнителя может быть использована алюмомагниевая шпинель и хромшпинелиды. Также существует возможность введения, по мере необходимости, оксида железа, без ущерба сокращения сроков хранения и пластичности.
  • Удобство монтажа: возможность монтажа футеровки без опалубки, как в горизонтальной, так и вертикальной плоскости. Не требует дополнительного оборудования, такого, как смеситель.
  • Более мягкий и короткий режим ввода теплового агрегата в эксплуатацию. График сушки и разогрева, как минимум, в 2,5 раза короче, чем при футеровке бетоном.
  • Возможность изготовления многослойной футеровки с использованием пластичного теплоизоляционного слоя.
  • Реальная замена масс на ортофосфорной кислоте типа МК-90, ММКН-90.
  • Более высокие эксплуатационные характеристики, чем у корундовых масс на жидких фосфатных связующих, такие как термостойкость, теплоизоляционные свойства.

В ближайшее время мы планируем начать выпуск пластичных масс (пластичных бетонов) для замены муллитокорундовых и корундовых масс на жидких фосфатных связующих. В перспективе на первое полугодие текущего, 2019, года намечен выпуск масс шпинельного и магнезиального составов.