Способ непрерывной сушки и первого нагрева футеровки тепловых агрегатов из огнеупорного бетона

Авторы патента:

РЕЙХАРДТ Л.В.

ПОПОВ А.Д.

БЕЛОЦЕРКОВСКИЙ Я.Л.

ИВИН В.И.

F27B7/28 - устройство футеровки

C04B35/68 - Формованные керамические изделия, характеризуемые их составом (пористые изделия C04B 38/00; изделия, характеризуемые особой формой, см. в соответствующих классах, например облицовка для разливочных и плавильных ковшей, чаш и т.п. B22D 41/02); керамические составы (содержащие свободный металл, связанный с карбидами, алмазом, оксидами, боридами, нитридами, силицидами, например керметы или другие соединения металлов, например оксинитриды или сульфиды, кроме макроскопических армирующих агентов C22C); обработка порошков неорганических соединений перед производством керамических изделий (химические способы производства порошков неорганических соединений C01)

СПОСОБ НЕПРЕРЬГОНОЙ СУШКИ И ПЕРВОГО НАГРЕВА ФУТЕРОВКИ ТЕПЛОВЫХ АГРЕГАТОВ ИЗ ОГНЕУПОРНОГО БЕТОНА, включающий ступенчатый нагрев футеровки до рабочей температуры и выдержки при 40-60, 80, 150, 300 и . , от тичающийся тем, что, с целью сокращения срока выводки , повьшения срока службы бетона и увеличения производительности агрегата , сушку и нагрев осуществляют по режиму: подъем температур от 20 до соСкоростью 10-15С/ч, от 150 до со скоростью 20-30 с/ч, от 750 С до рабочей температуры со скоростью 20-40°С/ч, при этом вьщерясS ки при 40-60, 80 и заканчивают л сг через 4-8 ч после стабилизации температуры в основании бетона, а выдержки при 300 и через 6-12 ч.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК.tQlp(g..; 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

os ГКНТ СССР (21) 3413021/33 (22) 23. 03.82 (46) 23;08.91. Бюл. 9 31 (71) Восточный научно-исследовательский и проектный институт огнеупорной промышпенности и Всесоюзный научно-исследовательский институт металлургической теплотехники (72) Л.В.Рейхардт, А.Д.Попов, Я.Л.Белоцерковский, Н.В.Чердынцев, P.Ô.Êóçíåöîâ, С.Н.Евстюгин, В.А.Тверитин,- Г.М.Майзель, В.И.Ивин и А.Н.Воробьев (53) 666.762(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 495515, кл. F 27 D !/00, 1974.

Авторское свидетельство СССР

У 701978, кл. С 04 В 35/68., 1977.

Изобретение относится к черной и цветной металлургии и может быть использовано при сушке и разогреве различных футеровок тепловых агрегатов, выполненных преимущественно из бетонов, а также из набивных пластичных

-масс и других неформованных огнеупорных или теплоизоляционных материалов.. а также может быть использовано в электротехнической, энергетической . промышленности и машиностроении, в тепловых агрегатах, имеющих огнеупорную или теплоизоляционную футеровку.

Известен способ изготовления футеровки из жаростойкого бетона, включающий укладку бетонной смеси в форму, „.,Я0„„1030346 . А 1 (51) С 04 В 35/68>У F 27 В 7/28

2 (54) (57) СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОЙ СУШКИ И

ПЕРВОГО НАГРЕВА ФУТЕРОВКИ ТЕПЛОВЫХ

АГРЕГАТОВ ИЗ ОГНЕУПОРНОГО БЕТОНА, включающий ступенчатый нагрев футеровки до рабочей температуры и выдержки при 40-60, 80, 150, 300 и

450 С, отличающийся тем, что, с целью сокращения срока выводки, повышения срока службы бетона и увеличения производительности агрегата, сушку и нагрев осуществляют по режиму.: подъем. температур от 20 до

150 С со -скоростью 10-15 С/ч, от 150 до 750 С со скоростью 20-30 С/ч, от 750 С до рабочей температуры со скоростью 20-40 С/ч, при этом выдерж-. .е ки при 40-60, 80 и 150 С заканчивают через 4-8 ч после стабилизации температуры в основании бетона, а выдержки при 300 и 450 С через 6-12 ч.:

)ивой

М пропарку и последующую термообработку со скоростью 5-7 С/ч с выдержками © при 100, 300 или 500оС.

Этот способ предназначен для жаростойкого бетона и поэтому скорости подъема температур выбраны с учетом модифицированных превращений в этом бетоне, однако по этому режиму нельзя провести ускоренную сушку и разогрев футеровки при сохранении эксплу- 3 атационных качеств и сроков службы.

Этот способ также трудно выполнить в производственных условиях из-за малых скоростей подъема температур (57 С/ч).

1030346

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ непрерывной сушки и первого нагрева футеровки тепловых агрегатов из огнеупорного бетона, включающий ступенчатый нагрев футеровки до рабочей температуры с вццержками при 40-60, 80, 150, 300 и 450 С, а скорости подъема тем-. ператур составляют 3-5 C/÷ при нагреве от 40 до 80 С; 3-7ОС/ч при нагреве от 80 до 150 С; 5-10 С/ч при нагреве от 150 до 300 С и 5-15 C/÷ при . нагреве от 300 до 450 С. l5

Этот способ предназначен для сушки и разогреве футеровки из огнеупорного бетона на высокоглиноземистом цементе.

Однако, хотя скорости подъема температур и выдержки выбраны с учетом мо- 20 дификационных превращений в бетоне, не использованы условия стабилизации температур в основании бетонов, которые позволили бы сократить выдержки.

Кроме того, скорости подъема темпе-25 ратуры малы и практически не выполнимы в производственных условиях.

Этот режим термообработки не способствует увеличению производительности агрегата в пуско-наладочный период 30 и не может проводиться ускоренно.

Цель изобретения вЂ” сокращение срока выводки, увеличение производительности агрегата и повьппение сроков службы бетона.

Поставленная цель достигается тем, 35 что согласно способу сушки и первого нагрева футеровки тепловых агрегатов из огнеупорного бетона, включающему ступенчатый нагрев футеровки до рабо- 40 чей температуры и выдержки при 40-60 о

80, 150 и 450 С, сушку и нагрев осуществляют по режиму: подъем температур от 20 до 150 С со скоростью 10-, 15 С/ч, от 150 до 750 С со скоростью 45

20-30 С/ч от 750 С до рабочей температуры со скоростью 20-40ОС/ч, при этом выдержки при 40-60, 80 и 150 С заканчивают через 4-8 ч после стабилизации температуры в основании бетона, а выдержки при 300 и 450 С вЂ” через 6-12 ч.

Этот режим полностью согласуется с интенсивностью прогретости слоя контролируемого участка футеровки, а скорости подъема температур выбра55 ны с учетом продвижения фронта темпе- ратур в бетоне и не превьппают в осно вании бетона предельно допустимых значений. Таким образом, процесс сушки и разогрева происходит равномерно и ускоренно, при этом не происходит местных перегревов и прочность бетонной футеровки не снижается, так как продвижение фронта температур, контролируемого в основании бетона, зависит от коэффициента теплопроводности влажного материала бетона, количества свободной, капиллярной и связанной влаги и модифицированных превращений в процессе сушки и разогрева, а температурные деформации в теле, бетона не превышают предельно допустимых значений и не приводят к образованию трещин, сколов и расслоению футеровки, так как постепенный подъем температуры согласуется со скоростью продвижения фронта температур в бетоне и обеспечивает постепенное удаление влаги и формирование качественной структуры бетона.

Обоснование режима сушки и разогрева приведено в табл. 1.

Как видно из табл. 1 в интервале температур 20-150 С скорость фронта движения температур в бетоне должна составлять 2-8 С/ч, зависит от коэйфициента тенлопроводности влажного материала при скоростях подъема температур 10-15 С/ч рабочей поверхносО ти бетона, при этом скорость подъема температур менее 10 С/ч трудно выполо нима и нерациональна, а скорость более 15 С/ч приводит к бурному парообразованию и растрескиванию поверхности футеровки.

В интервале 150-750 С скорость фронта движения температур в бетоне не должна превышать 10 С/ч, при этом скорости на рабочей поверхности бетоо на менее 20 С/ч нерациональны с точки зрения продолжительности процесса запуска агрегата и не обеспечивают улучшение структуры бетона, а скорости более 30 С/ч приводят к большим внутренним напряжениям в бетоне и образованию трещин. о

В интервале от 750 С до рабочих температур скорость фронта движения температур в бетоне .не должна превышать 20 С/ч, поэтому рабочую поверхность бетона нельзя нагревать быстрее 40 С/ч, с целью сохранения эксо плуатационнцх характеристик футеровки из бетона.

Температурные вццержки в зависимости от исходного материала могут

103034 производиться многократно внутри укаэанных интервалов, продолжительность выдержек обусловлена определением стабилизации температур в осно5 вании бетона по наличию горизонтального участка на термограммах в,течение укаэанного времени и зависит от интенсивности роста температуры.

Предел отклонений + 5ОС от заданно- 10 го режима обусловлен точностью. показаний приборов и термоэлектрических термометров.

Пример. Выдержку при 40-60 С можно выполнить за 24 ч, .так как тем- 15 пература в основании бетона составляет при этом не более 17-22 С и ось тается неизменной, подъем температуры от 50 до 80 С производят за 3 ч со скоростью на поверхности бетона

10 С/ч и с фактической скоростью 3о

4 С/ч в основании бетона до ее стабио лизации через 12 ч и выдержки в течение 6 ч для контроля стабилизации (определение горизонтального участка 2. на термограмме, на чертеже 1), далее подъем температуры производят от 80 до 150ОС за 7 ч со скоростью 10 С/ч при фактической скорости в основании бетона 5-7 С/ч до стабилизации через 30

12-14 ч с выдержкой в течение 12 ч для контроля стабильности температур в основании бетона.

В интервале 150-750 С требуется две выдержки при 300 и 450 С, что осуществляют следующим образом: подьем температуры от 150 до 300 С производят эа 7,5 ч со скоростью 20 С/ч при фактической скорости в основании 40 бетона 4-7 C/÷ до стабилизации через

16-18 ч температур и выдержкой при этих температурах в течение 6 ч, необходимой для контроля горизонтального .участка на термограмме, далее произ- 45 водят подъем температуры поверхности бетона от 300 до 450 С за 7,5 ч со скоростью 20 С при фактической ско6 рости в основании бетона 4-7 С/ч до стабилизации через 17-19 ч температур и выдержкой.при этих температурах в течение 12 ч, необходимой для контроля стабильности температур, далее производить подъем температур до рабочео го режима можно со скоростью 20 С/ч.

Сравнение режимов сушки и разогрева футеровки по известному и предлагаемому способам приведено в табл. 2.

Как видно иэ табл. 2,режим сушки и разогрева футеровки по предлагаемому способу проходит более интенсивно по сравнению с известным и требуемое время для выполнения режима сушки и разогрева по предлагаемому способу в два раза меньше, чем при известном существующем способе, который происходит без анализа прогретости слоя Аутеровки контролируемого участка.

Контроль разогрева бетонной футеровки проводят по показаниям системы термоэлектрических термометров, устанавливаемой в ячейки точек контроля на глубину 20 мм от рабочей поверхности бетона и под бетоном с расположением одной ячейки на каждые 20-, 30 м контролируемой площади.

Предлагаемый способ учитывает прогретость слоя футеровки и равномерность температурных полей, что обеспечивает более равномерный подъем температур при любых режимах разогрева футеровки в указанных температурнйх интервалах.

Способ обеспечивает также целостность футеровки и сокращает время сушки и разогрева футеровки в 2-2,5 раза при любых требуемых режимах сушки и разогрева, а также производство дополнительной продукции за счет сокращения времени на сушку и разогрев футеровки в пусконаладочный период.

Экономический эффект составит более 300 тыс. руб на одну обжиговую машину для производства окатышей . в год.

103034б

С 4

l с(1 l

1 g сч аа

1 1 I 33 ЧЪ 43

lC а

CCI

an о Вса о

СЧMN ъчч

i о х

333 х » ои