Кирпич для вращающихся печей

Изделия огнеупорные шамотные для футеровки вращающихся печей марки ШЦУ, ШКУ

Изделия огнеупорные шамотные для футеровки вращающихся печей марки ШЦУ, ШКУ, ШЦП

Применение: для футеровки вращающихся печей, применяется в цементной и других отраслях промышленности.

Технические характеристики

Физико – химические показатели, форма и размеры изделий соответствуют ГОСТ 21436-2004

Изготовление изделий возможно по чертежам заказчика

Наименование показателей Норма
Массовая доля, %:
Аl2О3 , не менее 32
Огнеупорность, °С, не ниже 1710
Остаточное изменение размеров при температуре 1400 °С, %, не более 0,3
Открытая пористость, %, не более 20
Предел прочности при сжатии, Н/мм², не менее 25
Температура начала размягчения, °С, не ниже 1370
Термическая стойкость, теплосмены, не менее 4

Предельные отклонения размеров изделий в мм

Размеры изделий ШЦУ
до 100 включ. ±1
свыше 100 до 200 включ. ±2
свыше 200 до 300 включ. ±3
Номинальная разность размеров (a — a1) +1, -2


№ 1 — 7, 9, 13 — 15 Клин торцовый двусторонний


Номер изделия Размеры, мм
a a1 б в
1 100 88 150 300
2 75 55 150 300
3 100 92 150 200
4 75 65 150 200
5 75 55 150 200
6 100 95 150 230
7 100 91 150 230
9 100 93 150 300
13 120 113 200 230
14 100 92 200 200
15 75 65 200 200


№ 16 — 20 Клин ребровый двусторонний

Номер изделия Размеры, мм
a a1 б в
16 100 94 200 160
17 75 67 200 160
18 75 60 200 160
19 100 95 200 120
20 75 65 200 120


№ 22, 23, 28, 29 Клин торцовый двусторонний

Номер изделия Размеры, мм
a a1 б в
22 120 113 200 230
23 65 55 200 230
28 28 65 150 230
29 80 73 150 230

Клин торцовый двусторонний
№ 22, 23, 28, 29 Клин торцовый двусторонний марки ШЦУ, ШКУ, ШЦП, предназначенный для внутренней облицовки печей, каминов, дымоходов и дымовых труб. Шамотный кирпич не только устойчив к высоким температурам (способен выдержать температуру 1400-1800?С), к воздействию химических веществ (щелочей, извести), но и прекрасно проводит тепло, быстро прогревая помещение. В зависимости от физико-химического состава и температуры применения и полукислые изделия подразделяют на марки ШАК, ША, ШБ.

Одним из основных направлений нашей деятельности является шамотный огнеупорный кирпич и смеси огнеупорные.

У нас есть всегда в наличии: Кирпич шамотный ША, ШБ, кирпич легковесный ШЛ, МЛЛ, МЛТ, кирпич ультралегковесный ШЛ, ШТЛ, МКРЛ, мертель МШ28, МШ32, МШ36, МШ39, глина огнеупорная ПГА, ПГБ, порошок шамота молотый ПШБМ Рулонные материалы МКРВ200, МКРР130, Асбест хризотиловый А6К30, Шнур асбестовый ШАОН, ШАК, картон асбестовый КАОН 1,КАОН 3, кирпич пенодиатомитовый КПД, крошка диатомитовая, ткань асбестовая АТ, жидкое стекло, кирпич муллитокорундовый МКС, мертель муллитовый ММЛ, мертель муллитокорундовый ММК, перлитовый песок.

ГОСТ 21436-2004 Изделия огнеупорные и высокоогнеупорные для футеровки вращающихся печей. Технические условия

Текст ГОСТ 21436-2004 Изделия огнеупорные и высокоогнеупорные для футеровки вращающихся печей. Технические условия

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ

INTERSTATE COUNCIL FOR STANDARDIZATION, METROLOGY AND CERTIFICATION

ИЗДЕЛИЯ ОГНЕУПОРНЫЕ И ВЫСОКООГНЕУПОРНЫЕ ДЛЯ ФУТЕРОВКИ ВРАЩАЮЩИХСЯ ПЕЧЕЙ

Технические условия

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0—92 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2—97 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Порядок разработки, принятия, применения, обновления и отмены»

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН ОАО «Восточный институт огнеупоров»

2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол № 26 от 8 декабря 2004 г.)

За принятие стандарта проголосовали:

Краткое наименование страны по MK (ИСО 3166) 004—97

по MK (ИСО 3166) 004—97

Сокращенное наименование национального органа по стандартизации

Госстандарт Республики Беларусь

Госстандарт Республики Казахстан

Федеральное агентство по техническому регулированию и

4 Приложение В к настоящему стандарту идентично международному стандарту ИСО 9205:1988 «Огнеупорные кирпичи для вращающихся печей — Маркировка горячей поверхности» (ISO 9205:1988 «Refractory bricks for use in rotary kilns — Hot-face identification marking», NEQ).

Введение приложения В расширит возможности использования различных вариантов маркировки

5 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 30 марта 2005 г. № 67-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 21436—2004 введен в действие непосредственно в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2006 г.

6 ВЗАМЕН ГОСТ 21436—75

Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта публикуется в указателе «Национальные стандарты».

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в указателе «Национальные стандарты», а текст этих изменений — в информационных указателях «Национальные стандарты». В случае пересмотра или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована в информационном указателе «Национальные стандарты»

В Российской Федерации настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

1 Область применения. 1

2 Нормативные ссылки. 1

3 Термины и определения. 2

5 Форма и размеры. 2

6 Технические требования. 5

7 Правила приемки. 6

8 Методы испытаний. 7

9 Транспортирование и хранение. 7

Приложение А (справочное) Расчетный объем, масса и средняя кажущаяся плотность алюмосиликатных изделий. 8

Приложение Б (справочное) Расчетный объем, масса и средняя кажущаяся плотность магнези-

альношпинелидных изделий. 9

Приложение В (рекомендуемое) Огнеупорные кирпичи для вращающихся печей. Маркировка

горячей поверхности (ИСО 9205:1988). 9

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ИЗДЕЛИЯ ОГНЕУПОРНЫЕ И ВЫСОКООГНЕУПОРНЫЕ ДЛЯ ФУТЕРОВКИ ВРАЩАЮЩИХСЯ ПЕЧЕЙ

Технические условия

Refractory and high-refractory articles for the lining of rotary furnaces. Specifications

Дата введения — 2006—01—01

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на огнеупорные и высокоогнеупорные алюмосиликатные и магнезиальношпинелидные изделия, предназначенные для футеровки вращающихся печей, применяемых в цементной и других отраслях промышленности.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты и классификаторы:

ГОСТ 2409—95(ИСО 5017—88) Огнеупоры. Метод определения кажущейся плотности, открытой и общей пористости, водопоглощения

ГОСТ 2642.0—86 Огнеупоры и огнеупорное сырье. Общие требования к методам анализа ГОСТ 2642.3—97 Огнеупоры и огнеупорное сырье. Методы определения оксида кремния (IV) ГОСТ 2642.4—97 Огнеупоры и огнеупорное сырье. Методы определения оксида алюминия ГОСТ 2642.8—97 Огнеупоры и огнеупорное сырье. Методы определения оксида магния ГОСТ 2642.9—97 Огнеупоры и огнеупорное сырье. Методы определения оксида хрома (III)

ГОСТ 4069—69 Огнеупоры и огнеупорное сырье. Методы определения огнеупорности ГОСТ 4070—2000 (ИСО 1893—89) Изделия огнеупорные. Метод определения температуры деформации под нагрузкой

ГОСТ 4071.1—94 (ИСО 10059-1—92) Изделия огнеупорные с общей пористостью менее 45 %. Метод определения предела прочности при сжатии при комнатной температуре

ГОСТ 4071.2—94 (ИСО 8895—86) Изделия огнеупорные теплоизоляционные. Метод определения предела прочности при сжатии при комнатной температуре

ГОСТ 5402.1—2000 (ИСО 2478—87) Изделия огнеупорные с общей пористостью менее 45 %. Метод определения остаточных изменений размеров при нагреве

ГОСТ 5402.2—2000 (ИСО 2477—87) Изделия огнеупорные теплоизоляционные. Метод определения остаточных изменений размеров при нагреве

ГОСТ 7875.0—94 Изделия огнеупорные. Общие требования к методам определения термической стойкости

ГОСТ 7875.1—94 Изделия огнеупорные. Метод определения термической стойкости на кирпичах ГОСТ 8179—98 (ИСО 5022—79) Изделия огнеупорные. Отбор образцов и приемочные испытания ГОСТ 12170—85 Огнеупоры. Стационарный метод измерения теплопроводности ГОСТ 15136—78 Изделия огнеупорные. Метод измерения глубины отбитости углов и ребер ГОСТ 24468—80 (ИСО 5016—86) Изделия огнеупорные. Метод определения кажущейся плотности и общей пористости теплоизоляционных изделий

ГОСТ 24717—2004 Огнеупоры и огнеупорное сырье. Маркировка, упаковка, хранение и транспортирование

ГОСТ 25714—83 Контроль неразрушающий. Акустический звуковой метод определения открытой пористости, кажущейся плотности, плотности и предела прочности при сжатии огнеупорных изделий

ГОСТ 28833—90 Дефекты огнеупорных изделий. Термины и определения

ГОСТ 28874—2004 Огнеупоры. Классификация

ГОСТ 30762—2001 Изделия огнеупорные. Методы измерений геометрических размеров, дефектов формы и поверхностей

МК (ИСО 3166) 004—97 Межгосударственный классификатор стран мира

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов по указателю «Национальные стандарты», составленному по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться замененным (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 28833, ГОСТ 28874, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 рабочая поверхность огнеупорного изделия: Поверхность, находящаяся в контакте с материалом обжига.

3.2 шовная поверхность: Поверхность, по которой огнеупорные изделия соединяются между собой.

4.1 Изделия подразделяют на марки, указанные в таблице 1.

Футеровка печной системы для обжига клинкера

Л.И. Скобло, канд. техн. наук,
главный редактор журнала
«Цемент и его применение»

1. Типы огнеупорных материалов

Поскольку огнеупоры контактируют с обжигаемым материалом при высоких температурах, они должны быть химичес­ки устойчивыми по отношению к этим материалам. Поэтому первично огне­упоры делятся на кислые (для обжига кис­лых материалов), оснóвные (для обжига оснóвных материалов) и нейтральные.

Наиболее характерные представители указанных разновидностей огнеупоров: кислых — динас (в основном состоящий из полиморфных модификаций SiО2), оснóвных — периклаз (MgO) и нейтральных — алюмосиликатные (муллитосодержащие).

Для футеровки высокотемпературных зон вращающихся цементных печей, как правило, применяют оснóвные огнеупоры — периклазовые и, гораздо реже, доломитовые. Остальные участки и запечные системы могут футероваться нейтральными огнеупорами — шамотными и высокоглиноземистыми, которые обычно заметно дешевле и менее прихотливы, поскольку не подвержены гидратации. Кислые огнеупоры в цементных печах не применяются.

Огнеупоры могут поставляться в виде формованных изделий (обожженных или необожженных) или неформованными — в виде огнеупорных смесей, которые могут укладываться различными способами и на различных связках, или пластичных масс.

2. Свойства и методы испытаний огнеупоров

Из общепринятых характеристик огне­упоров для применения в цемент­ных печах имеют значение следующие: проч­ность, температура деформации под нагрузкой, пористость, кажущаяся плотность, термостойкость и химическая стойкость. В некоторых случаях для стационарных участков печного агрегата, например для шахты, холодильника, циклона, также имеет значение крип — ползучесть. Огне­упорность, определяемая по результатам испытаний, является очень условной характеристикой и для определения качества материала обычно значения не имеет.

Особо следует отметить показатель тер­­мостойкости — это способность огне­упора выдерживать смены температур без изменения прочностных показателей и растрескивания. Для его определения могут использоваться разные методы. Поведение огнеупоров при определении температуры деформации под нагрузкой (обычно равной 2 кг/см2 — около 200 кПа) очень различается для оснóвных и алюмосиликатных огнеупоров. Если последние деформируются постепенно в довольно широком интервале температур, то оснóвные огнеупоры разрушаются практически мгновенно при достижении определенной температуры.

Поскольку огнеупоры используются для защиты от перегрева металлического ограж­дения, существенное значение имеют их теплоизоляционные свойства. Они могут описываться через значение пористости — чем пористее огнеупор, тем выше его теплоизоляционные свойства. Также они могут описываться через плотность — чем она меньше, тем лучше теплоизоляция.

На данный момент общепризнанных методов определения химической стойкости не существует. Все они носят довольно условный характер и могут использоваться только для сравнительных целей.

3. Механизмы износа

Как правило, наиболее подвержена износу футеровка высокотемпературной зоны печи. Однако разъедание толщи огне­упора расплавом происходит только при грубых нарушениях технологии. В нормальных условиях перерождению подвергается только поверхностный слой огне­упора толщиной несколько миллиметров, на поверхность которого затем налипает слой обжигаемого материала — обмазка. Обмазка предохраняет огнеупор от воздействия материала и значительно улучшает теплоизоляцию. Без образования достаточно устойчивой обмазки обеспечить длительную службу футеровки в зоне спекания практически невозможно.

Обычный механизм износа огнеупоров — это сколы их поверхностных слоев. Сколы происходят под воздействием механических и термомеханических нагрузок по ослабленным слоям огне­упора, которые возникают в толще футеровки из-за химического износа. Особенно сильные термомеханические нагрузки возникают при остановках печи с ее охлаждением и последующим розжигом, что часто сопровождается обрушением обмазки и части футеровки.

Наиболее сильному механическому воздействию огнеупоры подвергаются на участках возле бандажей из-за деформации корпуса печи. Поэтому подбандажные участки являются наиболее уязвимыми в цементной печи, и в какой-то мере это относится и к алюмосиликатному огне­упору.

Основной химический износ происходит за счет диффузии газов из печного пространства в толщу огнеупора, поэтому большое значение имеет пористость изделий. При проникновении печных газов в огнеупоре откладываются щелочные соли, подвергающиеся возгонке в зоне спекания. Как правило, этот процесс приводит к возникновению зональности по толщине футеровки. В нескольких сантиметрах от горячей поверхности имеют место особенно интенсивное отложение солей, перерож­дение структуры и потеря прочности. Именно по этой зоне обычно происходит скол.

Проникновение щелочных солей в алюмосиликатные огнеупоры также приводит к перерождению слоев, особенно в зонах температур, близких к 1000 °C, т. е. в зоне загрузочной головки печи, вертикальном газоходе и нижнем циклоне. За счет новообразований здесь также происходят постоянные сколы.

Магнезиальные огнеупоры обладают высокой химической устойчивостью, в том числе и к щелочным солям. Они практически не подвергаются химическому износу. Но использование чистых магнезиальных огнеупоров практически невозможно ввиду их низкой термостойкости, они легко растрескиваются при смене температур. Чтобы магнезиальные огнеупоры обладали достаточно высокой термостойкостью, в них добавляют шпинель. Благородная шпинель сохраняет устойчивость даже при 2000 °C. Но именно она и реагирует с солями, вследствие чего происходит ее разрушение. Подбор оптимального состава и количества шпинели в магнезиальных огнеупорах — это направление постоянных исследований и новых решений.

При использовании альтернативного топлива, особенно в случае наличия в нем поливинилхлорида (ПВХ), нужно учитывать количество поступающего хлора, поскольку хлорид калия в зоне спекания испаряется полностью, накап­ливается в обжигаемом материале, разъе­дает футеровку, а на поверхности цик­лонных теп­лообменников осаждается в виде жидкос­ти, из-за чего начинается образование налипаний, которое может привести к экстренной остановке печного агрегата. В этом случае обязательна установка байпаса, если превышено ограни­чение по поступлению хлора в печь (не более 0,02 %).

При подборе огнеупоров нужно учитывать абразивные свойства материалов в различных зонах. Сырьевая мука имеет очень низкие абразивные свойства, поверхность футеровки может практически не подвергаться истиранию в течение многих лет. Совершенно иная ситуация с клинкером, который является очень абразивным материалом. Поэтому зоны охлаждения, шахты, вход в холодильник подвержены довольно сильному абразивному износу. В этих зонах целесообразно применение алюмосиликатных огнеупоров с добавлением карборунда, а также высокоглиноземис­тых огнеупоров.

Длина зон спекания в цементных печах зависит от вида топлива. При использовании угля зона получается короткой (ее длина равна 4—5 диаметрам печи) и перенапряженной. Если же используется газ, то зона спекания длиннее — 8—10 диамет­ров печи. Лучеиспускание в первом случае гораздо интенсивнее, теп­лопередача тоже, поэтому при использовании угля в зоне спекания срок службы огнеупоров часто меньше.

В большинстве случаев при нормальной эксплуатации срок службы огнеупоров на отдельных участках составляет примерно год. С таким интервалом и производятся плановая остановка и перефутеровка печи.

4. Выполнение и ремонты футеровок

Методы укладки футеровок различаются в зависимости от используемых материалов.

Для выполнения арки или круговой футеровки вращающейся печи штучными огнеупорами кирпич должен иметь клиновидную форму, поскольку длина внешней окружности больше, чем внутренней. В России, а теперь и во всем мире, для кладки используется набор из двух клиньев, один из которых рассчитан на больший диаметр, второй на меньший; таким образом, из кирпичей этого набора можно выполнять футеровку на разных диаметрах. Ранее в Европе на каждый диаметр печи выпускался кирпич своего размера.

При укладке используются передвижные кружала или применяется система распоров с подворотами печи. Если используются кружала — кладка происходит кольцами, если система распоров – тогда вперевязь.
В высокотемпературных зонах наиболее часто используются прокладки из стальных пластин, которые помещают между кирпичами в расчете на то, что сталь расплавится и сварит кирпичи между собой. Многие фирмы выпускают огнеупоры сразу в кассетах, спрессованные с такими пластинами, а также метят внут­реннюю сторону кирпича, чтобы исключить ошибку при укладке. Зоны высоких температур почти всегда футеруются кирпичами.

В запечной системе целесообразно использовать бетоны. Как правило, эти системы футеруются двумя слоями, ино­гда используются муллитовые маты — материал с высокими теплоизоляционными свойствами.
Требования к условиям хранения различных огнеупоров неодинаковы. Например, магнезиальные огнеупоры необходимо хранить на крытых складах, так как они реагируют с водой. Остальные огнеупоры допустимо хранить под навесами.

Пластичные массы с фосфатными связками поставляются в виде брикетов в герметичных упаковках. Для их укладки используют системы анкеров. Пластичные массы применяются на геометрически сложных участках, например, на горелке.

Ремонты футеровки бывают плановые и внеплановые, случаются и горячие ремонты, когда печь либо не остывает, либо остывает не полностью (как правило, таких ремонтов требуют высокотемпературные зоны). Значительную трудность представляет собой задача предварительного определения объемов ремонта. Для планового ремонта закупаются и подаются в печь сотни тонн огнеупоров, привлекаются ремонтные бригады, проводится установка транспортеров, подводится демонтажная техника. В последнее время применяются специальные тепловизионные методы, которые позволяют определить и рассчитать необходимый объем работ и выполнить необходимую подготовку.

Кирпичную футеровку иногда меняют панелями, не целиком, а частями, по обрезным швам. Отбойными молотками удаляется полоса кирпичей (штроба), а затем печь проворачивается, и оставшийся кирпич обваливается.
Демонтаж футеровки — сложная и опас­ная часть ремонта, поэтому предпочтительнее выполнять демонтаж при помощи специальной техники.

Отработанный огнеупор утилизуется. Иногда возможна его последующая переработка в заполнители для огнеупорных бетонов. При утилизации огнеупоров необходимо учитывать, что отходы магнезиально-хромистых огнеупоров представляют особую опасность, так как во время эксплуатации в них образуется шестивалентный хром, для которого введены очень строгие ограничения на его попадание в окружающую среду.

5. Особенности эксплуатации футеровок

При правильной эксплуатации огне­упорная футеровка может прослужить достаточно долго и не требовать остановок печи за весь срок между плановыми ремонтами. Для этого существует ряд общих рекомендаций.
Во-первых, следует избегать вращения печи в холодном состоянии, поскольку в нагретом, соответственно, расширенном состоянии футеровка «садится» на корпус печи, а при остывании и усадке возникают зазоры, и при повороте возможно смещение и скручивание футеровки, что может вызвать ее обрушение.

Во-вторых, желательно избегать остановок печи с охлаждением, так как при этом происходит обрушение обмазки, которая может захватывать с собой и огнеупоры.

В-третьих, если в печной системе используются бетоны, розжиг печи следует проводить очень постепенно и равномерно, чтобы футеровку не повредило паром. Обычно это происходит в течение нескольких суток, по специальному графику розжига.

В-четвертых, нежелательно форсировать печь и создавать короткую и перенапряженную зону спекания. Если это возможно, рекомендуется поддерживать длину зоны горения максимальной, хотя в печах сухого способа выполнить эту задачу весьма непросто из-за того, что вторичный воздух имеет очень высокую температуру.

Большую помощь в правильной экс­плуа­тации огнеупорной футеровки могут оказать сканирующие инфракрасные устройства с соответствующим программным обеспечением. Они позволяют вовремя обнаружить проблемы и принять меры по наращиванию обмазки на опасных участках.

На многих заводах для улучшения образования обмазки и предохранения корпуса печи вдоль высокотемпературной зоны устанавливают воздуходувки, охлаж­дающие корпус печи.

6. Заключение

Основные тренды в улучшении качества магнезиальных огнеупоров — это использование все более чистых материалов, высокотемпературный обжиг исходных материалов и изделий, обжиг с нагрузкой, что приводит к увеличению стои­мости. Естественно, такое увеличение стоимости огнеупоров оправдано только в том случае, если оно обеспечивает соответствующее сокращение эксплуатационных расходов.

Интересно направление использования доломита. Он намного дешевле магнезита, а по своим огнеупорным качествам ничуть ему не уступает. Главный недостаток доломита — наличие в больших количествах свободного оксида кальция, который легко гидратируется, что делает применение доломитового кирпича очень сложным.

Кирпич для вращающихся печей

Введен в действие

от 30 марта 2005 г. N 67-ст

ИЗДЕЛИЯ ОГНЕУПОРНЫЕ И ВЫСОКООГНЕУПОРНЫЕ

ДЛЯ ФУТЕРОВКИ ВРАЩАЮЩИХСЯ ПЕЧЕЙ

Refractory and high-refractory articles

for the lining of rotary furnaces.

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-97 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Порядок разработки, принятия, применения, обновления и отмены».

Сведения о стандарте

1. Разработан ОАО «Восточный институт огнеупоров».

2. Внесен Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии.

3. Принят Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол N 26 от 8 декабря 2004 г.).

За принятие стандарта проголосовали:

│Краткое наименование│ Код страны по│ Сокращенное наименование │

│ страны по │ МК (ИСО 3166)│ национального органа │

│МК (ИСО 3166) 004-97│ 004-97 │ по стандартизации │

│Азербайджан │ AZ │ Азгосстандарт │

│Армения │ AM │ Армгосстандарт │

│Беларусь │ BY │Госстандарт Республики │

│Грузия │ GE │ Грузстандарт │

│Казахстан │ KZ │Госстандарт Республики │

│Киргизия │ KG │ Кыргызстандарт │

│Молдова │ MD │Молдова-Стандарт │

│Российская Федерация│ RU │Федеральное агентство по │

│Таджикистан │ TJ │ Таджикстандарт │

│Туркменистан │ TM │ Главгосслужба │

│Узбекистан │ UZ │ Узгосстандарт │

│Украина │ UA │ Укрпотребсоюз │

4. Приложение В к настоящему стандарту идентично международному стандарту ИСО 9205:1988 «Огнеупорные кирпичи для вращающихся печей — Маркировка горячей поверхности» (ISO 9205:1988 » Refractory bricks for use in rotary kilns — Hot-face identification marking «, NEQ).

Введение Приложения В расширит возможности использования различных вариантов маркировки.

5. Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 30 марта 2005 г. N 67-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 21436-2004 введен в действие непосредственно в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2006 г.

6. Взамен ГОСТ 21436-75.

1. Область применения

Настоящий стандарт распространяется на огнеупорные и высокоогнеупорные алюмосиликатные и магнезиальношпинелидные изделия, предназначенные для футеровки вращающихся печей, применяемых в цементной и других отраслях промышленности.

2. Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты и классификаторы:

ГОСТ 2409-95 (ИСО 5017-88) Огнеупоры. Метод определения кажущейся плотности, открытой и общей пористости, водопоглощения

ГОСТ 2642.0-86 Огнеупоры и огнеупорное сырье. Общие требования к методам анализа

ГОСТ 2642.3-97 Огнеупоры и огнеупорное сырье. Методы определения оксида кремния (IV)

ГОСТ 2642.4-97 Огнеупоры и огнеупорное сырье. Методы определения оксида алюминия

ГОСТ 2642.8-97 Огнеупоры и огнеупорное сырье. Методы определения оксида магния

ГОСТ 2642.9-97 Огнеупоры и огнеупорное сырье. Методы определения оксида хрома (III)

ГОСТ 4069-69 Огнеупоры и огнеупорное сырье. Методы определения огнеупорности

ГОСТ 4070-2000 (ИСО 1893-89) Изделия огнеупорные. Метод определения температуры деформации под нагрузкой

ГОСТ 4071.1-94 (ИСО 10059-1-92) Изделия огнеупорные с общей пористостью менее 45%. Метод определения предела прочности при сжатии при комнатной температуре

ГОСТ 4071.2-94 (ИСО 8895-86) Изделия огнеупорные теплоизоляционные. Метод определения предела прочности при сжатии при комнатной температуре

ГОСТ 5402.1-2000 (ИСО 2478-87) Изделия огнеупорные с общей пористостью менее 45%. Метод определения остаточных изменений размеров при нагреве

ГОСТ 5402.2-2000 (ИСО 2477-87) Изделия огнеупорные теплоизоляционные. Метод определения остаточных изменений размеров при нагреве

ГОСТ 7875.0-94 Изделия огнеупорные. Общие требования к методам определения термической стойкости

ГОСТ 7875.1-94 Изделия огнеупорные. Метод определения термической стойкости на кирпичах

ГОСТ 8179-98 (ИСО 5022-79) Изделия огнеупорные. Отбор образцов и приемочные испытания

ГОСТ 12170-85 Огнеупоры. Стационарный метод измерения теплопроводности

ГОСТ 15136-78 Изделия огнеупорные. Метод измерения глубины отбитости углов и ребер

ГОСТ 24468-80 (ИСО 5016-86) Изделия огнеупорные. Метод определения кажущейся плотности и общей пористости теплоизоляционных изделий

ГОСТ 24717-2004 Огнеупоры и огнеупорное сырье. Маркировка, упаковка, хранение и транспортирование

ГОСТ 25714-83 Контроль неразрушающий. Акустический звуковой метод определения открытой пористости, кажущейся плотности, плотности и предела прочности при сжатии огнеупорных изделий

ГОСТ 28833-90 Дефекты огнеупорных изделий. Термины и определения

ГОСТ 28874-2004 Огнеупоры. Классификация

ГОСТ 30762-2001 Изделия огнеупорные. Методы измерений геометрических размеров, дефектов формы и поверхностей

МК (ИСО 3166) 004-97 Межгосударственный классификатор стран мира

Примечание. При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов по указателю «Национальные стандарты», составленному по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться замененным (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3. Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 28833, ГОСТ 28874, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1. рабочая поверхность огнеупорного изделия: Поверхность, находящаяся в контакте с материалом обжига.

3.2. шовная поверхность: Поверхность, по которой огнеупорные изделия соединяются между собой.

4.1. Изделия подразделяют на марки, указанные в таблице 1.

Трубчатые вращающиеся печи

Для термической обработки сыпучих материалов мелкого дробления без их расплавления применяются трубчатые вращающиеся печи. В большинстве своем они представляют собой длинную трубу из устойчивых к высоким температурам материалов, внутри которых, чаще всего встречно-параллельно, движется обрабатываемый материал и горячие газы.

Труба имеет наклон, из-за чего, при вращении, частички нагреваемого материала (шихты) поднимаются на небольшую высоту, падают, сдвигаются вниз. В процессе передвижения по трубе, шихта перемешивается, из-за чего каждая частичка равномерно нагревается. Дополнительное тепло материал получает от разогретого корпуса печи.

Трубчатые печи благодаря высокому коэффициенту теплообмена между продуктами сгорания топлива и нагреваемым веществом нашли широкое применение в различных производственных процессах. С их помощью производится сушка материала с удалением химически связанной влаги. В трубчатых печах производят спекание различных веществ с целью создания новых материалов. Подобные устройства незаменимы в металлургии, для обработки глинозема (спекание и кальцинация) в процессе производства алюминия.


Рис. 1 – Печь для спекания бокситов

Классическим примером трубчатой вращающейся печи является печь, предназначенная для спекания бокситов – материала, содержащего алюминий. Печь состоит из нескольких основных узлов:

— барабан;
— механизм, обеспечивающий вращение;
— опоры роликового типа;
— топливная головка;
— загрузочная камера.

Основной составляющей печи является вращающийся барабан. Его диаметр может варьироваться в пределах от 2 до 3,8 м, длина может достигать 150 м. Барабан футеруется кирпичом. Для футеровки применяется высокоглиноземный или шамотный кирпич.

Нагреваемый материал, шихта, в сухом или насыщенном влагой (40-42%) виде помещается в верхнюю (холодную) камеру. В результате вращения печи шихта медленно движется к нижнему (горячему) концу. В то же время снизу поднимаются продукты горения топлива, высушивая и спекая материал. Продукт спекания, так называемый «спек» достигая нижнего конца трубы, высыпается в охладитель, расположенный под вращающейся печью.

Охладитель (холодильник) конструктивно выполнен в виде барабана длиной до 30 м, с внутренним диаметром до 2,5 м. Внутри охладителя спек охлаждается набегающим потоком воздуха или потоками воды, которой поливают барабан. В случае воздушного охлаждения, нагретый воздух направляется в печь, оптимизируя процесс сжигания топлива, что позволяет значительно увеличить КПД печи.

Топливом для печей может служить природный газ, мазут, угольная пыль. Камера с горелками или форсунками располагается у нижнего конца печи. Отработанные газы проходят несколько степеней очистки, прежде чем быть выброшенными в дымовые трубы. Они направляются в камеры, улавливающие пыль, минуя несколько электрофильтров.

Подготовленная и загруженная печь имеет очень большую массу. К примеру, полная масса печи с барабаном, длиной 70 м может достигать 400 т. Для того чтобы поддерживать трубу и обеспечивать ей возможность вращения используют специальные бандажи, опоясывающие кожух печи. Функцию опоры выполняют ролики, установленные на подшипниках качения.

Вращение барабана осуществляется с помощью мотора. Усилие передается через редуктор на венцовую шестерню, закрепленную на корпусе барабана. Частота вращения может регулироваться и, как правило, составляет от 0,6 до 2 оборотов в минуту.

Монтируется печь под углом к горизонтали. Угол составляет от 3 до 6 %. Для того чтобы не допустить смещения конструкции под воздействием собственного веса применяют упорные ролики. Их размещают горизонтально, бандажи упираются в них сбоку.

Нижний (2) горячий конец барабана присоединяется к топливной головке. Там же расположен канал по которому спек ссыпается в холодильник. Для удобства эксплуатации, топливная головка откатная. Барабан от топливной камеры отделяют лабиринтным уплотнением. Оно представляет собой вращающийся в коробке диск с отверстиями для форсунок.

Холодный (верхний) конец барабана подсоединен к загрузочной камере. Для загрузки сухой шихты используют жесткий патрубок. Жидкую пульпу сливают или распыляют с помощью форсунок. Чтобы избежать слеживания шихты, загрузочная камера оборудована специальным отбойником. Он представляет собой болванку (груз) из стали, висящую на гибком подвесе (цепи). Во время вращения барабана груз раскачивается, разбивая слежавшийся материал.

Рис. 2 – Тепловой баланс печи

Рассматривая график температурных показателей барабана можно выделить четыре участка со схожими характеристиками. Выделяют основные участки:

— зона сушки;
— зона кальцинации;
— зона спекания;
— зона охлаждения.

Самая высокая температура поддерживается в зоне спекания. Она может подниматься до 1600 °С. Температура отработанных газов на верхнем конце барабана печи снижается до 400-500 °С. Поддержание такого температурного режима гарантирует хорошее спекание и эффективную работу очищающих фильтров.

Расчетное количество тепла на килограмм спека должно находиться в пределах 6300 – 7100 кДж. Производительность, в случае использовании мокрой бокситовой шихты, будет составлять 12 и более тонн спека в час.