ФУТЕРОВКА ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ПЕЧИ

Полезная модель может быть использована для футеровки вращающейся печи, преимущественно зоны обжига или спекания, в промышленности строительных материалов, а также металлургической и химической промышленностях.
Известна футеровка зоны формирования клинкера вельц-печи, выполненная из двух слоев: теплоизоляционный нижний слой выполнен из кислых огнеупоров, верхний - из основных огнеупоров с чередующейся толщиной кладки в пределах 1:1,15-1:2 по окружности печи (авт. свид. SU 1349418 по кл. F 27 В 7/28). Данная футеровка обеспечивает повышение стойкости применяемых огнеупоров за счет устойчивого и равномерного образования защитного гарнисажного покрытия на внутренней рабочей поверхности футеровки, обращенной внутрь печи, и не может быть применена для печи, где образование гарнисажа на поверхности футеровки отрицательно влияет на ее работу.
Ближайшим аналогом к заявляемой полезной модели является футеровка зоны обжига или спекания вращающейся печи, где ряды двухслойной футеровки, в которой теплоизоляционный нижний слой выполнен из кислых огнеупоров, верхний - из основных огнеупоров, чередуются с закрепляющими рядами из основных огнеупоров, уложенными на слой раствора, нанесенный непосредственно на стальной кожух печи. Закрепляющие ряды предотвращают перемещение основных огнеупоров по нижнему слою из кислых огнеупоров в рядах двухслойной футеровке при вращении печи (В.Г.Лисиенко, Я.М.Щелоков, М.Г.Ладыгичев. Вращающиеся печи. Справочное издание в 2-х книгах, Москва: «Теплотехник», 2004, книга 1, с.628). Недостатком данной футеровки является сокращение срока службы футеровки из-за низкой стойкости закрепляющих рядов при использовании в процессе их кладки раствора, который, во-первых, требует наличие определенных условий при приготовлении: обеспечение оптимальных
температур, необходимость дозировки исходных компонентов и тщательного их перемешивания, обеспечение условий хранения и транспортирования, ограничение времени употребления приготовленного раствора, во-вторых, теряет механическую прочность в процессе эксплуатации печи, в результате чего происходит выпадение закрепляющих рядов из основных огнеупоров и разрушение прилегающих рядов двухслойной футеровки.
Технической задачей заявляемой полезной модели является повышение срока службы футеровки зоны обжига или спекания вращающейся печи за счет повышения стойкости закрепляющих рядов.
Поставленная задача решается тем, что в футеровке вращающейся печи, преимущественно зоны обжига или спекания, включающей ряды двухслойной футеровки из кислых и основных огнеупоров и закрепляющие ряды из основных огнеупоров, согласно заявляемой полезной модели основные огнеупоры закрепляющих рядов свободно установлены между рядами двухслойной футеровки и имеют высоту, равную сумме 0,5-1,0 высоты кислых огнеупоров нижнего слоя и высоты основных огнеупоров верхнего слоя, используемых в двухслойной футеровке.
На фигуре представлена футеровка зоны обжига или спекания вращающейся печи.
Стальной цилиндрический кожух 1 вращающейся печи в зоне обжига или спекания имеет футеровку, включающую ряды двухслойной футеровки и закрепляющие ряды. Теплоизоляционный нижний слой двухслойной футеровки выполнен из кислых огнеупоров 2. На внутренней рабочей поверхности кислых огнеупоров 2, обращенной внутрь печи, уложены основные огнеупоры 3, составляющие верхний слой двухслойной футеровки. Закрепляющие ряды выполнены из основных огнеупоров 4, высота которых равна сумме 0,5-1 высоты кислых огнеупоров 2 и высоты основных огнеупоров 3 двухслойной футеровки. Закрепляющие ряды из основных огнеупоров 4 углублены по отношению к примыкающим
рядам двухслойной футеровки или находятся вровень с ее поверхностью. За счет этого образуется необходимое сцепление закрепляющих рядов и слоев прилегающих рядов двухслойной футеровки, предотвращается перемещение верхнего слоя из основных огнеупоров 3 по нижнему слою из кислых огнеупоров 2 двухслойной футеровки.
При высоте основных огнеупоров в закрепляющих рядах более суммы 0,5-1 высоты кислых огнеупоров и высоты основных огнеупоров двухслойной футеровки закрепляющие ряды выступают над поверхностью двухслойной футеровки. При вращении печи происходит захват значительного количества обжигаемого или спекаемого сыпучего материала выступающими относительно поверхности двухслойной футеровки закрепляющими рядами, возникают дополнительные внешние нагрузки на закрепляющие ряды футеровки, снижается их стойкость, уменьшается срок службы футеровки. Кроме этого, в процессе захвата сыпучего материала, часть этого материала переносится в газовый поток, что приводит к увеличению пылеуноса и снижению производительности печи.
При высоте основных огнеупоров в закрепляющих рядах менее суммы 0,5-1 высоты кислых огнеупоров и высоты основных огнеупоров, используемых в двухслойной футеровке, не обеспечивается необходимое сцепление закрепляющих рядов и слоев прилегающих рядов двухслойной футеровки. Возрастает вероятность выпадения из футеровки закрепляющих рядов и перемещения слоев двухслойной футеровки относительно друг друга, срок службы футеровки снижается. Кроме этого, при уменьшении высоты закрепляющих рядов футеровки возрастают тепловые потери печи, нарушается защита стального кожуха печи от перегрева.
Лучшие результаты достигаются при использовании в закрепляющих рядах огнеупоров с высотой, равной сумме высоты кислых огнеупоров и высоты основных огнеупоров двухслойной футеровки. В данном случае образуется полное сцепление закрепляющих рядов и слоев прилегающих рядов двухслойной
футеровки при отсутствии увеличения пылеуноса из печи и тепловых потерь через кожух, повышается стойкость закрепляющих рядов и увеличивается срок службы футеровки.
Предлагаемая футеровка была испытана на вращающихся печах при обжиге известняка в дробильно-обжиговом цехе горно-обогатительного производства ОАО "ММК". Для теплоизоляционного нижнего слоя двухслойной футеровки в зоне обжига известняка использовались легковесные шамотные огнеупоры повышенной огнеупорности ПО-3 толщиной 65 мм, для верхнего - периклазошпинельные огнеупоры ПШПЦ 29 высотой 250 мм. Огнеупоры ПО-3 были уложены на плашку, высота нижнего слоя двухслойной футеровки составила 65 мм. Огнеупоры ПШПЦ 29 были уложены на торец, высота верхнего слоя двухслойной футеровки составила 250 мм. В закрепляющих рядах использовались периклазошпинельные огнеупоры ПШПЦ 12 высотой 300 мм, укладка производилась на торец. Высота закрепляющих рядов составила 300 мм, что составляет сумму 0,7693 высоты кислых огнеупоров ПО-3 и высоты основных огнеупоров ПШПЦ 29, используемых в двухслойной футеровке.
Результаты испытаний показали значительное увеличение срока службы футеровки: удельный расход огнеупоров при производстве извести был снижен на 15%.