Способ кладки кирпичной футеровки теплового агрегата

 

ОЛ ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<»>996831

Союз Советских

Социалистических

Реслублик (81) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 31.05.79 (21) 2774828/29 33 с присоединением заявки ЭЙ (23) Приоритет (53)N. Кл.

F 27 0 1(00

1Ьвудеретвцйьй каиитет

СССР м двлаи взабретенвй н открытий Опубликовано 15.02 83 Я юллетень М 6 (53) УДК;бб.04З.1 (088.8) Дата опубликования описания . 15.02.83 ."аък

К. К. Стрелов, В. И. Федотов, И. М. Сафин, А. В. -,.lp. Ц, Ы ев," —-М. Г. Зиннатуллин, Д. С. Рутман, В. С. Кочерова A. Вафщавскттй

Уральский ордена Трудового Красного Знамени политвхнический институт:им. С. М. Кирова, Восточный научно — исследовательский и йроетстный институт огнеупорной промышленности и Восточный научйб иселедовательский углехимический институт (72) Авторы изобретения (71 ) Заявители (54) СПОСОБ КЛАДКИ КИРПИЧНОЙ ФУТЕРОВКИ ТЕПЛОВОГО

АГРЕГАТА

Изобретение относится к способам кладки кирпичной футеровки различных тепловых агрегатов: обжиговых, нагревательных, плавильных, ретортных и других печей, сушил, теплообменников и может быть использовано в неф тяпой, газовой, коксохимической, химической промышленности, а также в промышленности строительных материалов.

Известен способ кладки кирпичной футеровки тепловых агрегатов, включающий заполнение швов между кирпичами связывающим материалом, в качестве которого используют хромомагнезитовый порошок, пропитанный

10 — 15 0-ным водным раствором ортофосфорной кислоты (1) .

- Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ кладки футеровки, включающий заполнение горизонтальных швов между кирпичами оксидным связующим, в качестве которого используют смесь магнезитового порошка и чистых окислов железа, с последующим ошлакованием кир кладки расплавленными окислами железа (2).

Недостатком известных способов является низкая газоплотность и термомеханическая устойчивость, так как в процессе эксплуатации теплового агрегата происходит спекание связывающего материала с кирпичами и образова5 ние монолитной кладки. В условиях постоянной температуры, образовавшаяся в процессе работы монолитная кладка не испытывает термических напряжений, ведущих.к ее разрушению.

Однако данные сйособь1 неприемлемы для кладки футеровки тепловых агрегатов, режим работы которых носит циклический х р ктер

В результате циклической работы -тепловых агрегатов их футеровка испытывает периоди15 ческие резкие перепады температур, которые в случае применения известных способов кладки вызовут возникновение трещин в кладке, так как магнезитовый кирпич обладает большим коэффициентом линейного рас20 ширения (до 15.10 I/ãðàä) и при перепа-6 дах температуры в монолитной кладке испытывает некомпенсированные термические напряжения.

996831

11ель изобретения — повышение термомеханической устойчивости и гаэоплотности футеровки, работающей в условиях перепадов температур.

Поставленная цель достигается тем, что, согласно способу кладки кирпичной футеровки теплового агрегата, включающем заполне-. ние горизонтальных швов между кирпичами оксидным связующим материалом, горизонтальные швы предварительно покрывают гидрофобизирующим веществом, а в качестве оксндного связующего используют материалы, температура плавления которых на 10 — 50 С. ниже температуры, возникающей при службе теплового агрегата на линии, соединяющей кирпичи. В качестве гидрофобизирующего вещества используют эмульсию коллоидного графита в триметилхлорсилане или в этилсиликате в соотношении 1:3.

Использование для горизонтальных швов в качестве связующего оксидных материалов, температура плавления которых на 10 — 50 С. ниже температуры, возникающей при службе теплового агрегата на линии, соединяющей кирпич, позволяет к началу эксплуатации тепло.2 вого агрегата получить в горизонтальных швах расплав, который при эксплуатации препятствует перетоку газа через кирпичную футеровку в рабочую камеру теплового агрегата, обеспечивая необходимую газоплотность. Для того, чтобы расплав не впитывался в кирпичную футеровку и не вступал с ней в химическое взаимодействие, горизонтальные швы предварительно покрывают гидрофобизирующим веществом, например эмульсией коллоидного графита в триметилхлорсилане или в этилсиликате.

Оксидные материалы берут с температурой на 10 — 50 С ниже температуры, возникающей при службе теплового агрегата на линии, соединяющей кирпичи, по следующим причинам: предел на 10 С ниже обоснован необходимостью полного перехода оксидного материа-, I, ла в расплав к началу эксплуатации теплового агрегата, о 45

Предел на 50 С ниже обоснован тем, что при температуре выше этого предела наступают нежелательные изменения физико-химических свойств перегретого расплава, повышение его текучести, химическое взаимодействие с материалом кирпичной футеровки, что может привести к проникновению расплава в кладку, а также к ее коррозии. Кроме того, оксидные материалы, расплавляясь, обеспечивают независимое перемещение элементов кладки относительно друг друга, что, в свою очередь, ловы- 5% шает термомеханическую устойчивость кладки, г.е. сггособность кладки выдерживать в процес се эксплуа аци резкие перепады температур, вызывающих в кладке сильно термические напряжения.

Пример. Осуществляют кладку разделительной стенки камеры коксования коксовой печи. Для кладки используют шпунтовые магнезитовые кирпичи с коэффициентом термического расширения 15 ° 10 1/град.

Поверхность пазов и гребней шпунтовых кирпичей в горизонтальных швах предварительно покрывается гидрофобизирующим веществом, например эмульсией коллоидного графита в триметилхлорсилане в соотношении 1:3.

После этого горизонтальные швы заполнялись связующим оксидным материалом, составы которого представлены в таблице.

Как видно из таблицы, при увеличении разности температур между температурой плавления связующего оксидного материала и температурой, возникающей на оси шпунтовых соединений при, службе теплового агрегаболее чем 50 С, а именно — 100 С, значительно снижается значение термомеханической устойчивости кладки, что ведет к нежелательным изменениям физико-химических свойствперегретого расплава: уменьшение вязкости расплава, повышение его текучести, химическое взаимодействие с материалом кирпичной футеровки, приводящим к проникновению расплава в кладку, а также к ее коррозии, а, следовательно, образованию механических повреждений кладки, в частности трещин. При снижении разности температур между температурой плавления связующего оксидного о материала и температурой, возникающей на оси шпунтовых соединений при службе теплового агрегата меньше, чем 10 С, а именно

+ 80 С, наблюдается снижение газоплотности кладки вследствие того, что оксидный материал к началу эксплуатации не успевает полностью расплавиться и обеспечить необходимый гидрозатвор.

Термомеханическая устойчивость кладки при температуре службы коксовой печи по данному способу увеличивается в 1,3 раза по сравнению с базовым.

Использование данного способа кладки футеровки тепловых агрегатов обеспечивает следующие преимущества: повышение газоплотности кладки; повышение термомеханической устойчивости кладки; расширение ассортимента применяемых для кладки кирпичей по химико-минералогическому составу за счет возможности использования материала с высоким коэффициентом термического линейного расширения (до 15 ° 10 6 1/град); увеличение выхода качественной продукции за счет уменьшения окислительных процессов, приводящих к выгоранию получаемого продукта.

996831

Разность темпеТемпература плавления окСостав связующего оксидные материалы, мас.% сидного материала, С

Термомеханическая устойчивость кладки 1 — Лколичество трещин. на 1 м кладки

Газоплотность кладки

НРМ м ° ч мм воп, ст. мм

А1 0з

Na>0

$ 0

17

37

1000 †1

0,03 — 0 035 (0,14 — 0,17) 0,018

А1203

FeO

Si0>

12

48

1090 — 10

0,04 (0,20) 0,033

Са0

FeO

SION

50 1080

35 — 20

0,04 — 0,05 (0,20 — 0,25) 0,033

Кз0 20

Mg0. 12 1050

SION 68

0,04 — 0 05 (0,20 — 0,25) — 50

0,030

Са0 31

Кз 0 22 1180

SION 47

+80

0,015 — 0,017 (0,07 — 0,08) 0 035

Составитель Л. Мацук

Техред О.Неце

Корректор Е. Рошко

Редактор С Тимохина

Подписное

Тираж 613

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 913/57

Филиал ППП "II;!|сн1", г. ужгород, ул. Проектная, 4 ратур между температурой плавления связывающего оксидного материала и температурой возникающей на оси шпунтовых соединений при службе теплового агрегата, С

Формула изобретения

1. Способ кладки кирпичной футеровки теплового агрегата, включающий заполнение горизонтальных швов между кирпичами оксидным связующим материалом, о т л и ч а - ю шийся тем, что, с целью повышения термомеханической устойчивости и газоплотнос ти футеровки, работающей в условиях перепадов температур, горизонтальные швы предвари. 45 тельно покрывают гидрофобизирующим веществом, а в качестве оксидного связующего используют материалы, температура плавления ° которых на 10 — 50 С ниже температуры, возФизико †механическ характеристики кладки при температуре службы печи 1250 С и температуре, возникающей на оси шпунтовых соединений при службе теплового агрегата

1100 С никающей при службе теплового агрегата на линии, соединяющей кирпичи.

2. Способ кладки по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что в качестве гидрофобизирующего вещества используют эмульсию коллоидного графита в триметилхлорсилане или в этилсиликате в соотношении 1:3.

Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР N 551492, кл. Е 27 0 1/00, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР Х 84759, кл. F 27 0 1/00, 1949.