Применение отходов огнеупорной промышленности в керамической наплавке

Автор: В.В. Калинчук, С.В. Горбатко
Источник: Охорона навколишнього середовища та раціональне використання природних ресурсів. Збірка доповідей ХХ Всеукраїнської наукової конференції аспірантів і студентів. Т. 1 – Донецьк: ДонНТУ, ДонНУ – 2010, с. 45-46.

Изложение основного материала.

На предприятиях огнеупорной промышленности производящих динасовые и шамотные изделия, при обжиге образуется брак, частично он перерабатывается, остальная часть изделий накапливается в отвалах.

Одним из способов переработки данных материалов является использование их в качестве огнеупорного наполнителя для керамической наплавки.

Керамическая наплавка – один из эффективных способов ремонта кладки тепловых агрегатов, направленных на повышение срока их службы. Она обеспечивает ритмичную работу агрегатов. Такими агрегатами являются коксохимические печи, методические печи для нагревания металлических заготовок.

Актуальной проблемой в коксохимическом производстве является увеличение длительности работы печей коксования.

Коксохимические печи являются высокопроизводительными крупногабаритными тепловыми агрегатами с производительностью до 1 млн. тон в год кокса. Высота печей от 4 до 7 м. Максимальная температура обогреваемой футеровки 1300 °С. Для кладки этих печей в основном используется динасовые огнеупоры и частично шамотные. Для строительства таких печей расходуется несколько десятков тыс. т различных огнеупор¬ных материалов.

Проведение капитального (холодного) ремонта печи требует не только больших трудовых и материальных затрат, но и приводит к прекращению выпуска продукции на несколько лет.

Срок непрерывной эксплуатации огнеупорных материалов в коксохимических печах лимитируется не общим состоянием огнеупорной кладки, а разрушением ее отдельных конструктивных элементов.

Продлить срок эксплуатации печи можно несколькими способами: используя огнеупоры лучшего качества, или периодически восстанавливая футеровку печи во время эксплуатации.

Процесс керамической наплавки заключается в нанесении на футеровку защитного слоя покрытия из огнеупорной массы специально подобранного состава. Слой покрытия воспринимает тепловую нагрузку и защищает кладку от абразивного износа.

Перед нанесением керамической наплавки поверхность огнеупоров подвергается зачистке, которая производится специальными механическими приспособлениями. С поверхности кладки удаляется разрушенные огнеупоры, остатки торкрет масс.

При нанесении наплавки на не зачищенную поверхность на границе огнеупор наплавка образуются легкоплавкие соединения, препятствующие сцеплению и образованию монолитной связи огнеупора и наплавляемого материала.

По применяемым программам керамическая наплавка может быть локальной или повсеместной. При локально наплавке материал наносят на отдельные наиболее изнашиваемые участки кладки. Повсеместная, или профилактическая, керамическая наплавка предполагает равномерное нанесение слоя покрытия по всей доступной для ремонта поверхности футеровки. Часто сочетают повсеместную наплавку с наплавлением мест, подверженных усиленному износу (рис. 1).

Рисунок 1 – Разрушенная и восстановленная кладка коксовой печи
1 – разрушенная часть огнеупорной кладки; 2 – восстановленная часть огнеупорной кладки.

Масса для керамической наплавки представляет собой смесь двух или более компонентов с обязательным содержанием в ней огнеупорной и топливной составляющих. Для каждого вида огнеупоров подбирается соответствующий состав массы для керамической наплавки. В таблице 1 представлены параметры материала полученного методом керамической наплавки и используемого для восстановления динасовых огнеупоров в печах для коксования.