Конструкции и проектирование электропечей
  4.2 Конструкция подины

Подина, являющаяся основанием футеровки работает в тяжелых тепловых и механических условиях. На раскаленную подину укладывается при загрузке холодная шихта, подина испытывает резкие температурные колебания, удары и давление, поэтому она должна иметь необходимую механическую прочность при температуре 800 – 1000 oС.

При перемешивании жидкой ванны подина подвергается размывающему действию расплавленной стали. Наконец, подина должна иметь тепловое сопротивление, достаточное для того, чтобы обеспечить минимальный температурный перепад по глубине ванны. Тепло в печи выделяется в дугах, у поверхности металла, и тепловой поток направлен от поверхности к подине. При установившемся тепловом режиме ванны значение этого теплового потока определяется тепловыми потерями через подину, которые обуславливают температурный перепад по высоте металла. Ввиду этого подину дуговой печи выполняют из трех слоев (рис. 4.2): внутреннего набивного, необходимого для того, чтобы образовать ванну со стенками, непроницаемыми для жидкого металла; среднего, состоящего из кирпичной огнеупорной кладки и воспринимающего механическую нагрузку от набивного слоя; наружного теплоизоляционного слоя, работающего в более легких тепловых условиях и обеспечивающего необходимое тепловое сопротивление подины. Для "основных" печей внутренняя и средняя части подины выполняются из магнезита или доломита, для "кислых" печей – из динаса и кварцевого песка. Наружная часть кладки (теплоизоляционная) выполняется из шамотного порошка и асбеста.

Подину ДСП готовят следующим образом. На металлический каркас дна печи укладывают слой листового асбеста толщиной около 20 мм или насыпной слой шамотного или другого порошка толщиной 30 – 40 мм. Этот слой служит тепловой изоляцией, скрывает неровности кожуха (сварные швы), что способствует более плотной укладке кирпичей.

Футеровка дуговой сталеплавильной печи ДСП-200

Рис. 4.2. Футеровка дуговой сталеплавильной печи ДСП-200

На слой засыпки укладывают на плашку один или два ряда (в зависимости от общей толщины подины) шамотного кирпича и поверх него на ребро несколько рядов (до 4 – 5) основного или кислого огнеупорного кирпича (общей высотой 460 – 575 мм в зависимости от размеров печи). Диносовый кирпич применяют для кислых печей, а магнезитовый – для основных. Кирпичи выкладывают всухую, в перевязку, чтобы не совпадали швы. Швы и ряды кирпичей пересыпают мелким магнезитовым порошком, для лучшего выполнения швов кладки каждого ряда простукивается деревянными молотками. Через каждые 5 – 8 кирпичей в обоих направлениях необходимо делать температурные швы шириной 3 – 4 мм (см. рис. 4.3).

Температурные швы в кадке ДСП

Рис. 4.3. Температурные швы в кадке ДСП: а - стенка, б и в - подина

При набивке магнезитовым порошком в качестве связующего применяют обезвоженную каменноугольную смолу с добавкой 8 – 10 % пека или жидкое стекло, при набивке кварцевым песком – жидкое стекло.

Набивку на жидком стекле выполнить легче и в 4 – 6 раз быстрее, чем на песке. Такая подина не науглероживает сталь первых плавок. Магнезитовый порошок увлажняют жидким стеклом и полусухую массу наносят на кладку подины слоями толщиной 50 мм. Слой трамбуют пневматическими молотками. Плотность набивки (и откосов) оценивают металлическим прутком, диаметром 4 – 5 мм, который при нажатии рукой не должен входить на глубину более 10 мм. Аналогичным образом производят набивку подин кислых печей.

По окончании набивки подины и откосов по всей сферической ванне укладывают листовое железо, которое предохраняет набивной слой от разрушения при первой завалке шихты, и улучшает свариваемость набивного слоя на первой плавке.

Стойкость подин как кислых, так и основных печей достигает 1500 и более плавок (при систематической очистке и подварке после каждой плавки).

Толщина набивного слоя подины составляет 150 мм у небольших печей и доходит до 250 – 300 мм у самых крупных.

Большой срок службы подины обеспечивают тем, что после каждой плавки ее (и откосы) заправляют магнезитовым порошком с небольшими добавками огнеупорной глины или окалины. Попадая на раскаленную поверхность подины, эта масса приваривается к ней, и первоначальная конфигурация подины восстанавливается.

После набивки подину нагревают и сушат сначала с помощью костров из дров и кокса, а затем дугами, зажженными между электродами печи и кусками электродного боя. Сушка длится 6 – 12 часов. Спекание подины продолжается обычно в течение 28 – 30 плавок. На некоторых заводах для снижения трудоемкости ремонта применяют цельнонабивные подины. При изготовлении подин из синтетических масс, основной составляющей которых служит магнезитовый порошок, стойкость достигает 3000 – 5000 плавок.

Для улучшения тепловой изоляции подины вместо шамотного кирпича можно применять пеношамотный кирпич. При этом необходимо проверять достаточна ли механическая прочность футеровки на удар при завалке шихты в условиях максимальной рабочей температуры.

  4.2 Конструкция подины
РЕКЛАМА НА САЙТЕ

КНИГИ ПО МЕТАЛЛУРГИИ