Футеровка лещади доменной печи

Современные доменные печи имеют как цельноуглеродистые, так комбинированные лещади.

Цельноуглеродистая конструкция лещади

Для доменных печей > 3000 м³ лещадь выкладывается полностью из углеродистых блоков.

Кладка лещади при этом представляет собой углеродистый стакан с размещением в основании вертикального ряда блоков, а по периферии – блоков уложенных горизонтально.

В нижней части лещади в центре устанавливают вертикальные и по периферии горизонтальные прямоугольные графитированные блоки. Графитированные блоки всегда размещают в основании лещади как более прочные и теплопроводные. Кладка ведется на углеродистой пасте с вертикальными (2,5 мм) и горизонтальными (1 мм) швами (рис. 1, 2). Каждый блок должен прилегать к соседним блокам своими плоскостями, образуя шов требуемой толщины. Шов между блоками должен быть заполнен углеродистой пастой, подогретой до 30-50^oС. Каждый последующий ряд укладывается после проверки вертикальности, горизонтальности и прямолинейности выполненного ряда и устранения замеченных дефектов.

  Рисунок 1 Лещадь цельноуглеродистая: а) двухкольцевая кладка; б) однокольцевая кладка, 1 – графитированные блоки; 2 – углеродистые блоки; 3 – высокоогнеупорные муллитовые изделия; 4 – углеродистая масса повышенной теплопроводности; 5 – углеродистая масса; 6 – углеродистые блоки (вертикальные) повышенной теплопроводности; 7 – шамотные изделия; 8 – плиты воздушного охлаждения лещади

Рисунок 2 Лещадь цельноуглеродистая (план двухкольцевой кладки): 1 – графитированные блоки; 2 – углеродистые блоки; 3 – углеродистые блоки повышенной теплопроводности; 4 – углеродистая масса повышенной теплопроводности

Отклонение фактического расстояния от проектного (от основания лещади до оси чугунной летки) по высоте не должно превышать 20 мм, а отклонение от горизонтали не более 5 мм. Для этого основание лещади перед началом кладки тщательно выравнивают углеродистой массой. Выше графитированных блоков в центре лещади устанавливают ряд углеродистых блоков на углеродистой пасте.

Известна конструкция лещади, при которой выше графитированных блоков уложены два ряда углеродистых клинообразных блоков (рис. 3). По периферии клинообразные блоки обкладывают прямоугольными блоками, прилегающими к ним своими скосами. Зазор между блоками и холодильниками составляет 90 120 мм. Зазоры между вертикально и горизонтально установленными блоками составляют около 80 мм. Все зазоры заполняют нагретой до 70-80^oС углеродистой массой.

Рисунок 3 Лещадь цельноуглеродистая с клинообразными углеродистыми блоками: 1 – графитированные блоки; 2 – клинообразные углеродистые блоки; 3 – горизонтальные углеродистые блоки; 4 – углеродистая масса; 5 – плитовые холодильники

Основным преимуществом углеродистых изделий перед шамотными является отсутствие дополнительной усадки при самых высоких температурах, практическое отсутствие смачиваемости шлаками, высокая огнеупорность, отсутствие деформации под нагрузкой при высоких температурах. Износ углеродистых блоков в горне и лещади доменной печи происходит главным образом от взаимодействия с парами воды, углекислотой и закисью железа и марганца. Кроме того, однородность материалов обеспечивает лучшую стойкость лещади.

Комбинированная конструкция лещади

Углеродистые графитированные блоки кладут также, как и в цельноуглеродистой лещади (рис. 4). Кладка выше графитированных блоков ведется на периферии из углеродистых трапециевидных блоков, укладываемых горизонтально, на углеродистой пасте при толщине горизонтальных швов до 1,0 мм, и вертикальных – до 0,5-0,7 мм. Вертикальные швы в смежных по высоте рядах углеродистых блоков должны располагаться вразбежку с расстоянием между швами не менее 100 мм. Кладку центральной части комбинированной лещади ведут из высокоглиноземистых изделий с содержанием глинозема не менее 62 % (Al2O3 > или = 62 %) на растворе жидкой консистенции из муллитового пластифицированного мертеля марки ММЛП 62, при этом толщина горизонтальных швов не должна превышать 1 мм, а вертикальных – 0,7 мм.

Рисунок 4 Лещадь комбинированная: 1 – графитированные блоки; 2 – высокоогнеупорные муллитовые изделия; 3 – углеродистые блоки; 4 – углеродистые блоки вертикальные, повышенной теплопроводности; 5 – углеродистая масса повышенной теплопроводности; 6 – углеродистая масса; 7 – шамотные изделия; 8 – плиты воздушного охлаждения лещади

Кладка центральной алюмосиликатной части лещади осуществляется крестом (рис. 5) без перевязки горизонтальных швов. Перевязка вертикальных швов осуществляется за счет смещения вышележащего ряда по отношению к нижележащему на 22^o30^/ (рис. 6). Вертикальные продольные швы верхнего ряда лещади должны располагаться под углом 45^o к оси чугунных леток. При нескольких летках допускается уменьшение угла поворота швов до 35-38^o. Поверхность выполненного ряда выравнивают шлифовальными машинами, после чего закладывают крест следующего ряда. Верхний ряд лещади выравнивают только по кольцу под углеродистые блоки.

Рисунок 5 Закладка деревянного креста при кладке алюмосиликатной части лещади: 1 – ось печи; 2 – шнур; 3 – брус

Рисунок 6 Лещадь комбинированная: а – четный ряд; б – не четный ряд, 1 – углеродистые блоки; 2 – высокоогнеупорные муллитовые изделия; 3 – углеродистая масса; 4 – углеродистые блоки повышенной теплопроводности; 5 – углеродистая масса повышенной теплопроводности

Зазор между углеродистой кладкой и холодильниками шириной 90-120 мм и зазор между углеродистой и алюмосиликатной кладкой шириной 40 мм забивают углеродистой массой, как и при кладке цельноуглеродистой лещади.

Для печей менее 700 м³ допускается лещадь, выполненная полностью из алюмосиликатных изделий.

Источник: 
"Огнеупоры и их эксплуатация"
Дюдкин Д.А., Ухин В.Е.