Спосіб виробництва вогнетривких шамотних виробів.

Винахід відноситься до виробництва вогнетривів і може бути використане при виготовленні шамотних вогнетривів різного призначення, в тому числі для розливання сталей і жароміцних нікелевих сплавів. Технічним результатом винаходу є одержання якісних виливків з вогнетривких шамотних виробів шляхом формування на поверхні шамотних виробів корундового покриття, що володіє високими адгезійними властивостями до шамоту. Спосіб виробництва вогнетривких шамотних виробів для розливання жароміцних сплавів включає приготування шихти, формування виробів, їх сушіння і випал. При цьому після сушіння поверхню виробів покривають суспензією, що включає наповнювач у вигляді корунду і сполучна у вигляді 20-26% колоїдного розчину кремнезему, після чого проводять повторне сушіння виробів, а випал виробів проводять при температурі 900-1000° протягом 4-6 годин. У суспензії використовують корунд з розміром зерен від 50 до 650 мкм, при цьому масове співвідношення сполучної до наповнювача становить від 1:12 1:4. 2 з.п. ф-ли.

Винахід відноситься до виробництва вогнетривів і може бути використане при виготовленні шамотних вогнетривів, призначених переважно для розливання жароміцних сплавів на основі нікелю, кобальту або заліза і нікелю.

Відомий спосіб виробництва вогнетривких шамотних виробів для розливання жароміцних сплавів, що включає приготування шихти, формування виробів, їх сушку та випал (патент РФ №2148566, 2000 р.).

При використанні вогнетривких шамотних виробів для розливання жароміцних сталей в процесі лиття електродів і пруткових заготовок в об'єм металу може потрапляти шамотна кераміка, внаслідок чого з'являється ймовірність структурного оплавлення сплавів навіть у тому випадку, коли температура їх термообробки задовольняє вимогам технічних умов.

З цих причин компанії провідних країн світу не використовують при виплавці жароміцних сплавів шамотну кераміку. Зазвичай використовується корунд або корундомулит, проте вартість корундових виробів на порядок вище, ніж вартість шамотних.

Завданням, на вирішення якої спрямовано заявлений винахід, є забезпечення можливості використання вогнетривких шамотних виробів для одержання якісних виливків з жароміцних сплавів за рахунок виключення попадання легкоплавких мінералів шамоту в розплав шляхом формування на поверхні шамотних виробів корундового покриття, що володіє високими адгезійними властивостями до шамоту.

Технічний результат досягається тим, що в способі виробництва вогнетривких шамотних виробів для розливання жароміцних сплавів, що полягає в приготуванні шихти, пресування виробів, їх сушці і випаленні, після сушіння поверхню виробів покривають суспензією, що включає наповнювач у вигляді корунду і сполучна у вигляді 20-26% колоїдного розчину кремнезему, після чого проводять повторне сушіння виробів, при цьому випал виробів проводять при температурі 900-1000° протягом 4-6 годин.

Крім того, покриття виробів суспензією виробляють шляхом її розпилення на поверхню виробів, при цьому в суспензії використовують корунд з розміром зерен від 50 до 650 мкм, причому масове співвідношення сполучної до наповнювача становить від 1:12 1:4.

Покриття виробів суспензією, що включає наповнювач у вигляді корунду і сполучна у вигляді 20-26% колоїдного розчину кремнезему, забезпечує створення на поверхні шамотних виробів корундового покриття, що захищає при розливання сплавів розплав від попадання в нього легкоплавких мінералів шамоту через відсутність взаємодія з розплавом. Кремнезольное сполучна покриття мігрує в шамот, при цьому при випалюванні відбувається спікання покриття та ущільнення контактної зони з шамотом так, що покриття виявляється складено практично з чистого корунду. Використання 20-26% колоїдного розчину кремнезему забезпечує необхідну в'язкість суспензії для оптимальної адгезії до шамоту і якісного покриття поверхні. Використання менш ніж 20%-ого розчину призводить до надмірної разбавленності суспензії, і практично весь розчин йде в шамот, а при використанні більш ніж 26% розчину через утворення крапель знижується адгезія покриття і воно не лягає на поверхню.

Випал виробів при температурі 900-1000° протягом 4-6 годин забезпечує покриттю необхідну міцність. Якщо робити випал при температурі менше 900°, то покриття недостатньо спікається з шамотом, а випал при температурі понад 1000° може призвести до розтріскування поверхні. Аналогічно, менш ніж 4-годинний випалення вироби не забезпечує покриттю достатньої міцності, а більш ніж 6-годинною ― знижує термостійкість вироби.

Процес покриття виробів шляхом розпилення суспензії на їх поверхня забезпечує рівномірне покриття всієї поверхні виробу.

Масове співвідношення сполучної до наповнювача від 1:12 1:4 визначено експериментальним шляхом з міркувань отримання необхідної в'язкості покриває суспензії, яка забезпечує спікання покриття з шамотом при випалюванні виробів.

Спосіб виробництва вогнетривких шамотних виробів для розливання жароміцних сплавів здійснюють наступним чином.

З вихідних матеріалів, що містять шамот і вогнетривку глину, готують шихту. З шихти пресуванням виготовляють вироби, після чого їх сушать. Готують суспензію, перемішуючи корундовий наповнювач з кремнезольным сполучною у вигляді 20-26% колоїдного розчину кремнезему в масовому співвідношенні сполучного до наповнювача від 1:12 1:4. Для суспензії використовують порошок електрокорунду з розміром зерен від 50 до 650 мкм. Приготовану суспензію наносять на поверхню виробів шляхом розпилення. Покриті суспензією вироби повторно сушать, а потім проводять їх випал при температурі 900-1000° протягом 4-6 годин.

У процесі випалу силікатна складова зв'язки з покриття переходить в шамот, і покриття щільно припікається до шамотної кераміки. Спікання покриття та ущільнення контактної зони з шамотом відбувається так, що покриття виявляється складеним практично з чистого корунду.

Утворений на поверхні шамотного виробу шар корундового покриття в процесі розливання в нього стали або жароміцного нікелевого сплаву не дозволяє шамотної кераміки потрапляти в об'єм металу, захищаючи сплави від структурного оплавлення.

Приклад конкретного виконання

Для виробництва вогнетривких шамотних виробів для розливання жароміцних сплавів з вихідних матеріалів, що містять шамотний порошок, вогнетривку глину і інші складові, наприклад вигоряючі добавки, приготували шихту, спресував з неї 3 вироби у вигляді обігріву жолобів для розливання сплавів у вакуумних індукційних печах і просушили їх. Після сушіння на поверхню цих виробів напылили суспензію, приготовану змішуванням микрошлифопорошка електрокорунду з зернистістю від 50 до 650 мкм з кремнезольным сполучною марки «Ludox SK», причому на вироби завдали суспензії з різними ваговими ставленням микропорошка електрокорунду до сполучній. У суспензії, нанесеної на перший виріб, вагове співвідношення сполучної до наповнювача становило 1:4, на друге виріб була нанесена суспензія з ваговим співвідношенням сполучного до наповнювача 1:6, і в суспензії, нанесеної на третє виріб, вагове співвідношення сполучної до наповнювача склало 1:12.

Деталі, рівномірно покриті суспензією, встановили для повторної сушіння, виробленої на повітрі. Після сушіння деталі повантажили в піч для випалу. Випал першого виробу справили при температурі 950° протягом 6 годин, другого вироби ― при температурі 970° протягом 4,5 годин і третього вироби ― при температурі 920° протягом 5,5 годин.

Дослідження отриманих зразків показало, що після випалу і контакту з розплавом жароміцного нікелевого сплаву ЖС6 У ВІ покриття складалася практично повністю з корунду. Силікатна частина покриття на кожному виробі, що складається з агрегатів аморфного кремнезему, склала не більше 1%. Покриття практично не мали часу і щільно прилягали до шамотної кераміки. Поверхня шамотної кераміки, прилеглої до покриття, збагачена силікатної складової у вигляді аморфного кремнезему. На глибині 0,5-1,0 мм шамотна кераміка має звичайну структуру і фазовий склад. Фаз взаємодії елементів сплаву з корундовим покриттям не виявлено.

Запропоноване рішення забезпечує можливість використання вогнетривких шамотних виробів для одержання якісних виливків з жароміцних сплавів за рахунок виключення попадання легкоплавких мінералів шамоту в розплав, що істотно здешевлює процес одержання виливків.

1. Спосіб виробництва вогнетривких шамотних виробів для розливання жароміцних сплавів, що полягає в приготуванні шихти, формування виробів, їх сушці і випаленні, відрізняється тим, що після сушіння поверхню виробів покривають суспензією, що включає наповнювач у вигляді корунду і сполучна у вигляді 20-26% колоїдного розчину кремнезему, після чого проводять повторне сушіння виробів, при цьому випал виробів проводять при температурі 900-1000° протягом 4-6 ч.

2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що покриття виробів суспензією виробляють шляхом її розпилення на поверхню виробів.

3. Спосіб за п. 1 або 3, який відрізняється тим, що в суспензії використовують корунд з розміром зерен від 50 до 650 мкм, при цьому масове співвідношення сполучної до наповнювача становить від 1:12 1:4.

Звід печі.

Винахід відноситься до галузі металургії і може бути використане при виробництві металів на дугових сталеплавильних печах. Звід печі містить корпус з кільцевими рядами кладки на вогнетривкому розчині, кожен кільцевої ряд якої виконаний у вигляді блоків з вогнетривких цеглин з отворами, металеві пластини з отворами, нерухомо встановлені на корпусі, штирі і футеровку центральній частині. Кожен вогнетривка цегла виконаний з плоским пазом, отвором на одній стороні і отвором на протилежній стороні, суміжної з плоским пазом отвором сусіднього у кільцевому ряду цегли. Блоки кожного кільцевого ряду розташовані між двома металевими пластинами, крайні вогнетривкі цеглини блоків з'єднані за допомогою штирів, встановлених в отворах пластин, отвори без штирів у вогнетривку цеглу заповнені вогнетривким розчином. Розмір плоского паза відповідає розміру пластини, а отвори в вогнетривкому цеглі і в пластині розташовані співвісно. При використанні винаходу істотно підвищується стійкість склепіння. 4 іл.

Винахід відноситься до металургії і може бути використане при виробництві металів на дугових плавильних печах.

Відомий звід електродугової печі, що включає вогнетривку кладку з сводовых виробів і шви між ними заповнені вогнетривким розчином. При цьому товщина швів між цеглою становить 2-3 мм (Кайбичева М. Н. "Футеровка електропечей", М., 1975, с. 36).

Недоліком цієї конструкції склепіння є низька стійкість футеровки, т. к. тонкий шов недостатньо компенсує термічне розширення цеглин в процесі експлуатації. Відбувається механічне сколювання шматків цегли.

Аналогічними недоліками володіє відомий звід промислової печі, що включає вогнетривку кладку периферії з сводовых виробів і шви між ними заповнені вогнетривким розчином, товщиною 0,15-0,25 товщини сводовых виробів (Авт. св. №832289, F 27 D 1/02, 1979).

Пропозиція використовувати комбіновану кладку зі збільшеною товщиною швів на периферії і дворазовим зменшенням товщини в центральній частині зводу також не забезпечує компенсацію внутрішніх температурних напружень в огнеупоре (Авт. св. №991123, F 27 D 1/02, 1983).

Відомий вогнетривкий камінь для футеровки металургійних агрегатів, в якому, з метою підвищення термічної стійкості футеровки металургійних агрегатів, підвищення герметичності кладки і зниження втрат тепла в навколишнє середовище, на бічних гранях допоміжного ділянки виконані виїмки, а на протилежних гранях виступи, що повторюють форму виїмок. Спряження суміжних вогнетривів відбувається в умовах замикання футеровки у суцільну геометричну конструкцію, замкова частина якої перешкоджає випаданню окремих блоків при можливому руйнуванні підвісної системи (Патент Росії №2082928, 6 F 27 D 1/04, 1997).

Недоліками такого вогнетривкої каменю, в разі його використання в склепіннях печей з великою теплової навантаженням, що вимагає застосування примусового, наприклад, водяного охолодження елементів його конструкції або всієї поверхні склепіння, є його низька надійність і низька стійкість футеровки. Виконані на суміжних бічних гранях вогнетривкої каменю по всій довжині поверхонь граней та сполучаються один з одним виїмки, в умовах сильних температурних навантажень, будуть відігравати роль центрів концентрації внутрішніх напружень на границі основної та допоміжної частин каменю. Це буде призводити до деформуючих основної частини, тим більше, що виникають руйнують напруги будуть посилюватися изгибающим моментом на основну частину каменю щодо виїмки, що виникають в результаті розклинюючого дії потрапляють у зазор між поверхнями робочих частин сусідніх каменів продуктів плавки і неможливості переміщення допоміжних частин сусідніх каменів, які будуть защемлено під стискаючим зусиллям термічних напруг.

Відомий водоохолоджуваний звід, що містить металевий водоохолоджуваний корпус з футеровкою з боку робочого простору печі, в якому, з метою підвищення його стійкості, металевий корпус забезпечений металевою перегородкою з дном, розташованої по всьому його периметру і виконаної суцільний з зазором від дна, рівним 0,003-0,005 діаметра склепіння, а в цокольній частині зводу виконані отвори по всій окружності дна для подачі води в зазор. Між верхньою стінкою корпусу і перегородкою встановлені одна проти одної дві труби, що мають отвори в бічних поверхнях, причому до середини кожної труби прикріплені патрубки, один з яких повідомлений з зазором в центрі перегородки, інший для відводу води з'єднаний з бічною поверхнею корпусу, ребра жорсткості якого, виконують роль кріплення футеровки, виступають через нижню поверхню зводу і утворюють комірки для нанесення футеровки ― вогнетривкої обмазки (Авт. св. №872930, F 27 D 1/02, 1981).

Недоліком такого пристрою, при використанні в печах з великою теплової навантаженням, є низька стійкість футеровки. Це пов'язано з тим, що по мірі віддалення отворів від місця підведення охолоджувача, через збільшення опору руху, знижується швидкість витікання і зменшується кількість минає з отворів колектора охолоджувача. А це призводить до нерівномірного інтенсивності тепловідводу з тепловоспрінімающіе поверхні зводу, що різко знижує фізико-механічні властивості металу, з якого виконана ця частина склепіння, звід деформується, вогнетривка обмазка під дією виникаючих напруг розтріскується і руйнується.

Найбільш близьким по технічній сутності і досягається результату є звід дугового печі, що містить сводовое кільце, кладку периферійної частини, центральне кільце, закріплені на сводовом і центральному кільцях балки підвісні, скріплені за допомогою пластин і штирів з цеглою, і жорстко пов'язані з центральним кільцем опорні балки, в якому, з метою зниження напружень у кладці зводу і підвищення його стійкості, звід забезпечений пружинами, на які оперті опорні балки, встановленими в направляючих на нижні рухливі траверси, пов'язані з верхніми траверсами, змонтованими на заплечиках напрямних, які жорстко закріплені на сводовом кільці (Авт. св. №728457, F 27 D 1/02, 1986).

Недоліком такого пристрою, при використанні в печах з великою теплової навантаженням, є низька стійкість футеровки. Це пояснюється тим, що при великій теплової навантаженні пропонована часткове розвантаження зводу, що приводить до деякого зниження термічних напружень, матиме позитивний вплив в період розігріву футеровки і в початковий період, коли знос футеровки визначається сколами вогнетривів. При більшій теплової навантаженні, коли спостерігається переважний зношення вогнетривів оплавленням, потрібно організації примусового тепловідводу, про що говориться в описі винаходу стосовно до центральної частини склепіння, а також необхідне здійснення заходів щодо забезпечення монолітності і механічної міцності футеровки, її надійної фіксації сітки на поверхні склепіння.

Завдання винаходу полягає в підвищенні стійкості склепіння.

Технічний результат від використання винаходу полягає у збільшенні стійкості зводу за рахунок можливості експлуатації футеровки до меншої залишкової товщини.

Суть винаходу полягає в тому, що в пристрої зводу дугового печі, що включає корпус з кільцевими рядами кладки на вогнетривкому розчині, кожен ряд якої виконаний у вигляді блоків з вогнетривких цеглин з отворами, металеві пластини з отворами, нерухомо встановлені на корпусі, штирі і футеровку центральній частині, згідно винаходу кожен вогнетривка цегла виконаний з плоским пазом і отвором на одній стороні і отвором на протилежній стороні, суміжної з плоским пазом і отвором сусіднього у кільцевому ряду цегли, блоки кожного кільцевого ряду розташовані між двома металевими пластинами, крайні вогнетривкі цеглини блоків з'єднані за допомогою штирів, встановлених в отворах пластин, отвори без штирів у вогнетривку цеглу заповнені вогнетривким розчином, причому розмір плоского паза відповідає розміру пластини, а отвори в вогнетривкому цеглі і в пластині розташовані співвісно.

Виконання на кожному вогнетривкому цеглі плоского паза на одній стороні необхідно для укриття металевої пластини від руйнівних впливів високої температури і пічної середовища, зменшення шва між поверхнями вогнетривів, більш швидкої і якісної установки і фіксації цегли відносно пластини і, відповідно, цегли в блоці і блоку на поверхні склепіння.

Виконання на кожному вогнетривкому цеглі на стороні плоского паза отвори необхідно для установки стрижня, який одночасно входить в отвір в пластині і в отвір сусіднього у кільцевому ряду цегли, що забезпечує установку і фіксацію до поверхні склепіння цегли та блоку в цілому. Якщо при наборі блоку даний цегла не вимагає установки пластини, то виконання отвори необхідно для освіти, спільно з отвором сусіднього у кільцевому ряду цегли, простору, в якому буде формуватися своєрідна механічна зв'язок з мінливими властивостями, що залежать від тривалості часу її формування і від інтенсивності впливу на неї температури пічної середовища.

Виконання на кожному вогнетривкому цеглі отвори на стороні, суміжної з плоским пазом і отвором сусіднього у кільцевому ряду цегли, необхідно для установки стрижня, який одночасно входить в отвір в пластині і в отвір сусіднього у кільцевому ряду цегли, що забезпечує установку і фіксацію до поверхні склепіння цегли та блоку в цілому. Якщо при наборі блоку даний цегла не вимагає установки пластини, то виконання отвори необхідно для освіти, спільно з плоским пазом і отвором сусіднього у кільцевому ряду цегли, простору, в якому буде формуватися своєрідна механічна зв'язок з мінливими властивостями, що залежать від тривалості часу її формування і від інтенсивності впливу на неї температури пічної середовища.

Розташування блоків кожного кільцевого ряду між двома металевими пластинами необхідно для створення механічної міцності і жорсткості блоку, надійного його кріплення на поверхні склепіння.

З'єднання крайніх вогнетривких цеглин блоків за допомогою штирів, встановлених в отворах пластин, необхідно для надійного з'єднання та кріплення блоків між собою в кільцевому ряду кладки і на поверхні склепіння, створення необхідної механічної міцності і жорсткості кільцевого ряду кладки.

Заповнення отворів без штирів у вогнетривку цеглу вогнетривким розчином необхідно для того, щоб вогнетривкий розчин в процесі твердіння сформував у просторі, утвореному отворами, своєрідну механічну зв'язок між вогнетривкою цеглою ― вогнетривкий стрижень, який в залежності від тривалості часу його формування та від інтенсивності впливу на нього температури пічної середовища буде мати необхідні, в певний період експлуатації, властивості, які, в свою чергу, будуть визначати необхідні для експлуатації властивості кільцевих рядів кладки та стійкість кладки в цілому.

Виконання розміру плоского паза, відповідного розміру пластини, що необхідно для швидкого і точного розташування і фіксації в заданому положенні цегли в блоці, так і блоку на поверхні склепіння.

Виконання співвісного розташування отворів у вогнетривкому цеглі і в пластині необхідно для якісної і швидкої збірки вогнетривких цеглин в блоки і блоків у кільцеву кладку.

Виконання кожного кільцевого ряду кладки у вигляді блоків з вогнетривких цеглин здійснюється для того, щоб сформувати структуру розташування, в якій чергується з'єднання двох суміжних вогнетривких цеглин жорсткої механічної зв'язком ― металевим стрижнем з з'єднанням встановлених з ними поруч одного або двох вогнетривких цеглин зв'язком зі змінними властивостями, що залежать від інтенсивності впливу температурного поля, тобто поля температури і тривалості її дії.

Сукупність перерахованих і обґрунтованих відмінних ознак пропонованого пристрою дозволить отримати ефект збільшення стійкості зводу за рахунок можливості експлуатації футеровки до меншої залишкової товщини за рахунок формування певної структури блоків з вогнетривких цеглин і кільцевих рядів кладки із цих блоків, у яких чергується з'єднання двох сусідніх цеглин жорсткої механічної зв'язком ― металевим стрижнем ― з з'єднанням встановлених з ними поруч одного або двох вогнетривких цеглин зв'язком з мінливими властивостями, причому останні залежать від тривалості часу формування цієї зв'язку і від інтенсивності впливу на неї температури пічної середовища.

Відомо пристрій "Звід дугового печі" (Авт. св. №691667, F 27 D, 1979), в якому є ознака, схожий з заявляється, а саме в склепінні печі частина вогнетривких цеглин виконана з отворами, в які вставлені штирі, пов'язуючи цеглини в кільцеві і радіальні ряди, що утворюють каркас, усередині якого розташовані зони з не пов'язаних штирями цеглин.

Однак у відомому пристрої ця ознака працює по іншому. Штирі служать для з'єднання в кільцевих рядах всіх цеглин один з одним або для з'єднання трьох-п'яти цеглин в автоспортивних лавах з періодично повторюваним кількістю цегл не пов'язаних штирями, при цьому три-п'ять цих цеглин з поруч розташованих кільцевих рядів утворюють радіальні ряди на склепінні печі. Необхідно підкреслити, що цеглу в радіальних рядах не пов'язані між собою штирями, а пов'язані лише в автоспортивних лавах. Таким чином створюється каркас із кільцевих та радіальних рядів, всередині якого розташовані зони з не пов'язаних штирями цеглин. Мати достатню будівельну міцність такої конструкції будуть тільки кільцеві ряди, що визначає не начительную жорсткість і низьку стійкість склепіння.

У заявляє склепінні печі кожен вогнетривка цегла виконаний з плоским пазом і отвором на одній стороні і отвором на протилежній стороні, суміжної з плоским пазом, і отвором сусіднього у кільцевому ряду цегли. Штирі не тільки з'єднують крайні цеглини у сусідніх блоках кожного кільцевого ряду, але одночасно і встановлені в отворах металевих пластин, нерухомо розташованих на корпусі склепіння. Таким чином забезпечується як з'єднання між блоками, так і фіксація блоків до металевої поверхні склепіння. Крім цього отвору без штирів у вогнетривку цеглу заповнені вогнетривким розчином, який виконує роль певної зв'язку з мінливими властивостями. По мірі зносу зовнішньої робочої поверхні вогнетривких цеглин буде збільшуватися температура вогнетривкого розчину, що знаходиться в просторі формованої зв'язку, що, в кінцевому підсумку, призводить до його спікання і придбання нових, не існуючих раніше властивостей, у тому числі до механічної міцності спеченої керамічної структури, формування якої супроводжується об'ємним розширенням. Виникаючі при цьому об'ємні напруги будуть спрямовані протилежно термічних напружень в вогнетривку цеглу і будуть частково компенсувати їх вплив.

Детальний розбір та аналіз схожого ознаки показує, що в пропонованому пристрої досягається новий ефект, який не міг бути досягнутий у відомому пристрої, що свідчить про відповідність об'єкта, що заявляється критерію "винахідницький рівень".

Винахід пояснюється кресленнями, де на фіг.1 зображено склепіння печі в розрізі, на фіг.2 ― вузол А на фіг.1, на фіг.3 ― розріз по Б-Б на фіг.2, на фіг.4 ― вогнетривка цегла.

Пристрій містить металевий корпус 1, на внутрішній поверхні якого виконана кільцева кладка 2, кожен рядок якої складається з примикають один до одного вогнетривких блоків, набраних на вогнетривкому розчині 3 з вогнетривких цеглин 4. Кожен вогнетривка цегла 4 має плоский паз 5 і отвір 6 на одній стороні, суміжної з сусіднім в кільцевому ряду вогнетривкою цеглою, і отвором 7 на протилежній стороні. Крайні вогнетривкі цеглини 4 блоків нерухомо з'єднані з встановленими на корпусі 1 пластинами 8 з отворами 9 за допомогою штирів 10, встановлених в їх отворах, відповідно отвори 6 і 7 вогнетривких цеглин 4 і отвори 9 пластин 8. У блоках отвори 6 і 7 суміжних вогнетривких цеглин 4, в яких не розташовані штирі 10, заповнені вогнетривким розчином 3. У кожному вогнетривкому цеглі 4 розмір плоского паза 5 відповідає розміру пластини 8, а отвори 6 і 7 мають однаковий діаметр. Діаметр отвору 9 пластини 8 трохи більше діаметру отворів 6 і 7 вогнетривкої цегли 4. Отвори 6, 7 вогнетривкої цегли 4 й отвір 9 пластини 8 розташовані співвісно.

Пристрій працює наступним чином. Виготовлений на стенді і висушений звід встановлюється на піч і підключається до магістралей підведення і відведення теплоносія ― води (не показано). У початковий період експлуатації зводу виникають об'ємні розширення вогнетривів і термічні напруги в них частково компенсуються за рахунок деформації кладки, а лінійним деформацій футеровки зводу перешкоджають металеві пластини 8, однією стороною нерухомо встановлені на корпусі 1, а на іншій стороні мають отвори 9, в яких розташовані металеві штирі 10, що входять в отвори 6 і 7 вогнетривких цеглин 4. Така підвіска жорстка фіксація вогнетривких цеглин 4 в блоках забезпечує надійне прилягання вогнетривких цеглин 4 до поверхні склепіння 1, що сприяє організації теплопередачі від поверхні цегли, що контактують з робочим простором печі, до водоохлаждаемой поверхні корпусу 1 зводу без втрат, пов'язаних з можливим утворенням пустот, тобто без теплосопротивлений. По мірі зносу зовнішньої робочої поверхні вогнетривких цеглин 4 збільшується температура вогнетривкого розчину, що знаходиться в отворах 6 і 7 суміжних вогнетривких цеглин, що, в кінцевому підсумку, призводить до його спікання і придбання нових, не існуючих раніше властивостей, у тому числі до механічної міцності спеченої керамічної структури, формування якої супроводжується об'ємним розширенням. Виникаючі при цьому об'ємні напруги будуть спрямовані протилежно термічних напружень в вогнетривку цеглу і будуть компенсувати їх вплив. Результат ― збільшення стійкості вогнетривких цеглин 4. Міцності спеченої керамічної структури достатньо, щоб витримувати навантаження від ваги вогнетривких блоків в той момент, коли частина металевих пластин 8 разом із встановленими в їх отворах 9 металевими штирями 10 руйнується під впливом температури атмосфери і робочого простору печі. Це призводить до зменшення надійної залишкової експлуатаційної товщини вогнетривких цеглин і може сприяти формуванню гарнисажного шару на їх робочої поверхні, що підвищить термін їх служби.

Приклад конкретного виконання пристрою.

Згідно з проектом ТБ 2519.00.00.00.СБ "Футеровка склепіння печі РНС-5" пристрій містить металевий корпус, на внутрішній поверхні якого виконували кільцеву кладку з 5 рядів, кожен рядок якої складається з примикають один до одного вогнетривких блоків, які набирали на вогнетривкому хромитопериклазовом розчині з вогнетривких цеглин марок ХПТУ-1А, ХПТУ-8А (113А), ХПТУ-9А, ХПТУ-10А. Кожен вогнетривка цегла має на одній стороні плоский паз розміром 75×64 мм. Плоский паз починається біля торця цегли, що примикає до поверхні корпусу склепіння, і розташований симетрично вертикальній осі цієї сторони цегли. Аналогічно осесиметричних на цій поверхні цегли виконано на відстані 45 мм від торця цегли глухе отвір діаметром 18 мм на вході і 17 мм у дна. Глибина отвору 15 мм і співвісно йому на протилежній стороні цегли також виконано глухе отвір глибиною 20 мм з діаметрами на вході 18 мм і 17 мм у дна. Розкладка вогнетривких цеглин в блоки виконана таким чином, що у вогнетривкий блок між металевими пластинами переважно набирається за два або три вогнетривких цегли. Отвори крайніх вогнетривких цеглин блоків з'єднані за допомогою металевих стрижнів через отвори в приварених з внутрішньої сторони до металоконструкції корпусу зводу пластинах з отворами в суміжних вогнетривку цеглу. У блоках отвори в суміжних вогнетривку цеглу, в яких не розташовані штирі, заповнені вогнетривким хромитопериклазовым розчином. У кожному вогнетривкому цеглі розмір плоского паза відповідає розміру пластини, а діаметр наскрізного отвори в металевій пластині 17,5 мм, при цьому отвір у вогнетривкому цеглі і отвір в пластині розташовані співвісно.

Склад хромитопериклазового розчину на рідкому склі на 1 куб. м.:

- заповнювач хромитопериклазовый (ЗХПУ), клас 7

(насипна вага 2,0-2,2 г/ куб. см) 2000 кг (1000 л)

- рідке скло (щільність 1,36-1,38 г/куб. см) 870 кг (640 л)

- натрій кремнефтористий (насипний вагу 1,29 г/куб. см) 87 кг (67 л)

Хромитопериклазовый розчин для наборки зводу приготовляють на місці кладки в растворомешалках з обертовими лопатями будь-якого типу. Завантажений в розчиномішалку заповнювач по мірі перемішування зволожують рідким склом до отримання розчину густої консистенції.

Застосування нової конструкції склепіння на печі РНС-5 дозволило надійно зменшити залишкову товщину вогнетривких цеглин до 30-35 мм, що приблизно в 1,5-2,0 рази менше, ніж було. Це сприяло збільшенню терміну служби склепіння на 15-20%.

Заявляється технічне рішення є оригінальним, не очевидним чином випливає із існуючого рівня техніки і відповідає вимогам "винахідницький рівень".

Таким чином, заявляється технічне рішення повністю виконує поставлене завдання. Заявляється технічне рішення на даний час не відомо в Російській Федерації і за кордоном і відповідає вимогам критерію "новизна".

Технічне рішення може бути реалізовано промисловим способом в умовах серійного виробництва з використанням відомих технічних засобів, технологій та матеріалів і відповідає вимогам критерію "промислова придатність".

Свод печи, содержащий корпус с кольцевыми рядами кладки на огнеупорном растворе, каждый ряд которой выполнен в виде блоков из огнеупорных кирпичей с отверстиями, металлические пластины с отверстиями, неподвижно установленные на корпусе, штыри и футеровку центральной части, отличающийся тем, что каждый огнеупорный кирпич выполнен с плоским пазом и отверстием на одной стороне и отверстием на противоположной стороне, смежной с плоским пазом и отверстием соседнего в кольцевом ряду кирпича, блоки каждого кольцевого ряда расположены между двумя металлическими пластинами, крайні вогнетривкі цеглини блоків з'єднані за допомогою штирів, встановлених в отворах пластин, отвори без штирів у вогнетривку цеглу заповнені вогнетривким розчином, причому розмір плоского паза відповідає розміру пластини, а отвори в вогнетривкому цеглі і в пластині розташовані співвісно.

Статті pp-budpostach.com.ua Все про лазні

Статті по пїноблоку,пінобетону,пінобетонним блокам

Статті pp-budpostach.com.ua Статті по бетону

Статті Все про парканах

Статті pp-budpostach.com.ua Все про дахах ( види, матеріал, як краще вибрати)

Статті Все про Фундаменті

Статті по газобетону ( газоблокам ), газобетонних блоків, блоків газосиликатнных

Новини, статті, чутки, факти, різне і по чу-чуть

Статті по цеглині ( рядовому, особового,облицювальної,клинкерному, шамотною, силікатній,)