Особенности футеровки заливочных и транспортировочных ковшей

Правильно подобранная футеровка заливочных и транспортировочных ковшей не только помогает предотвратить повреждение этого оборудования и значительно увеличить его долговечность, но и снизить затраты на ремонт и замену литейных ковшей.

Футеровка также способствует повышению качества выпускаемой продукции. Ведь предотвращается контакт расплавленного металла с поверхностью ковша, что позволяет избежать загрязнения металлического расплава и сохранить его чистоту.

Кроме того, правильная футеровка обеспечивает оптимальные условия для транспортировки расплавленного металла, предотвращая его охлаждение и застывание. Это позволяет сохранить нужную температуру металла и обеспечить его равномерное распределение при заливке.

Зачем футеровать ковш

Литейные ковши представляют собой металлические резервуары из чугуна или стали, в которые помещается расплав металла. В этой ёмкости металл может транспортироваться к месту заливки, непосредственно из него заливают форму, а также ковши используют для рафинирования и кратковременного хранения расплава.

Футеровка – это неотъемлемая часть ковша и от её качества зависит продолжительность эксплуатации этого оборудования. Причём слоёв и участков у футеровок много, от того, из какого материала она сделана и где располагается, зависит и срок её службы. Это может быть, и 40, и 90, и 600 плавок. И ремонт, соответственно, нужен то «косметический», а то и «капитальный.

Виды футеровок ковшей

Классическая футеровка ковша состоит из трёх слоёв. Это необходимо для снижения тепловых потерь, увеличения защиты корпуса ковша, но и для уменьшения весовой нагрузки на оборудование. При этом каждый слой футеровки служит своим целям.

Сначала укладывается первый теплоизоляционный слой. Его ещё называют выравнивающим. Он готовит внутреннюю поверхность ковша для укладки ответственного арматурного слоя. Масса, состоящая из смеси глины с шамотом или кварцевым песком, влажностью около 10 % равномерным слоем наносится на поверхность ковша.

Следующим идёт арматурный слой, который добавляет футеровке теплоизоляционные свойства и обеспечивает безопасность всей системы в случае повреждения рабочего слоя. Поэтому он характеризуется повышенными прочностными и износостойкими свойствами. Изготавливается арматурный слой обычно из шамотного кирпича, который скрепляется между собой влажной смесью шамота и глины.

Чем выше объём ковша, тем толще должен быть арматурный слой. Кроме того, толщина слоя увеличивается от верха к низу и на дне может составлять 1 метр. При аккуратной эксплуатации оборудования, арматурный слой ковшей может прослужить и до 1 года.

Самым нагруженным и ответственным элементом футеровок транспортировочных и заливочных ковшей является внешний рабочий слой. Он непосредственно соприкасается с жидким металлом и шлаком. Этот слой часто изготавливается из шамотного кирпича и из-за тяжёлых условий работы подлежит замене быстрее всего. Он определяет общую стойкость ковша. Наибольший износ наблюдается в районе шлакового пояса – из-за агрессивного воздействия шлаков, а также внизу и в местах попадания струи металла в стенку ковша. В этих местах в результате повышенного давления со стороны металла происходит более сильная пропитка огнеупоров расплавом и выход их из строя. С этим борются, меняя толщину рабочего слоя футеровки пропорционально износу. Кроме того, важно не допускать износ стенок футеровок внешнего слоя меньше чем на треть первоначальной толщины. Так можно добиться минимального расхода новых огнеупорных материалов при ремонте.

Типы материалов для футеровки

Главное отличие в футеровке транспортировочного или заливочного ковша и стационарной печи для плавления металла – это наличие у ковшей подвижных частей оборудования. Поэтому просто кирпичей или блоков для его футеровки часто бывает недостаточно.

Для теплоизоляционного слоя футеровки ковша используются керамоволокнистые плиты. Большое преимущество этих материалов в том, что в них нет асбеста, но при этом они обладают низкой теплопроводностью и высокой прочностью на изгиб. Диапазон рабочих температур от 1150 до 1350 оС.

Для арматурного слоя футеровки могут использоваться следующие материалы:
- огнеупорный алюмосиликатный кирпич, обладающий хорошей стойкостью к высоким температурам и агрессивным химическим воздействиям

- безобжиговые кварцитовые огнеупоры, которые превосходят по термостойкости обожжённые огнеупоры, а по прочности не уступают им

- периклазохромитовые или периклазоуглеродистые огнеупорные блоки – огнеупоры с высоким содержанием оксида магния и добавлением хромитового или графитового порошка

- муллитокорундовый огнеупорный кирпич – самый огнеупорный кирпич изготавливается из алюмосиликатных высокоглинозёмистых огнеупоров – муллита и корунда – кристаллов оксида алюминия

- огнеупорные бетоны с высоким содержанием оксида алюминия, которые добавляют арматурному слою прочность и жёсткость.

Для изготовления рабочего внешнего слоя используются неформованные огнеупорные материалы и торкрет-массы, которые наносят методом разбрызгивания. Это, могут быть кусковые, порошковые, волокнистые материалы, а также пасты и суспензии.

Более точно подобрать состав материалов футеровки и производителей может только специалист, видя конкретный агрегат. Потому что во многом это зависит от условий его работы в конкретном производстве.

Компания СЛТ предоставляет услуги по выполнению футеровочных работ для чёрной и цветной металлургии с использованием только современных и высококачественных футеровочных материалов. Мы сами подбираем сырьё и технологию в каждом конкретном случае. На все виды футеровочных работ предоставляем гарантию.