Огнеупоры и огнеупорные материалы
Огнеупоры – это особый вид конструкционных материалов, которые благодаря ряду специфических свойств находят применение при сооружении нагревательных и плавильных печей и агрегатов, в футеровках различных устройств, работающих как собственно в промышленности строительных материалов, так и в химической, стекловаренной и металлургической промышленности.
Огнеупоры эксплуатируются в различных температурных условиях и в разнообразных средах. Одни служат в контакте с расплавленным металлом и шлаком, другие испытывают воздействие лишь газовой атмосферы, т.е. в менее агрессивной среде, третьи дополнительно испытывают знакопеременные тепловые нагрузки. Огнеупоров, которые могли бы использоваться во всех этих случаях и обладающих необходимым для этого комплексом физико-химических свойств, нет. Поэтому для конкретных условий создаются огнеупоры с набором необходимых свойств, и сортамент этой продукции непрерывно расширяется. .
От степени соответствия свойств огнеупоров условиям их службы зависят технико-экономические показатели работы агрегатов и возможность реализации технологического процесса.
Применение более качественных и новых видов огнеупоров позволяет достичь значительных успехов в производстве и использовать новые технологии. С огнеупорами связан практически весь прогресс в сталеплавильном производстве. Достаточно напомнить, что замена кислой футеровки конвертеров, мартеновских и электропечей на основную позволили решить вопросы как роста производства, так и качества металла.
Использование в конструкции верхнего строения мартеновской печи основных огнеупоров позволило применить кислород для интенсификации горения топлива и поднять температуру факела до 1800 1900oС (при кислом своде температура факела не должна была превышать 1700oС). Применение основных огнеупоров в элементах нижнего строения дало возможность интенсифицировать плавку путем вдувания кислорода в металлическую ванну.
Замена смолодоломитной футеровки кислородных конвертеров периклазоуглеродистой (периклазографитовой) позволила увеличить компанию конвертера по футеровке с 350 400 плавок до нескольких десятков тысяч плавок.
Основным потребителем огнеупоров является металлургическая промышленность. На ее долю приходится потребление более 60 % производимых огнеупоров. Потребление других отраслей оценивается такими цифрами: цветная металлургия – 4; химия – 4,7; строительные материалы – 8,1; машиностроение – 10,3. Задача повышения эффективности использования огнеупоров решается за счет повышения качества обычных огнеупоров и создания новых видов огнеупоров (периклазоуглеродистые, огнеупоры на основе волокнистых материалов, композитов на основе систем Si – Al – O – N, RnOm – C и др.). Большое значение имеют качественные изменения в металлургии: сокращение доли мартеновской стали, увеличение объема непрерывной разливки стали, а также использование рациональных схем футеровок конвертеров, основных и промежуточных сталеразливочных ковшей.