10.05.2018

Требования, предъявляемые к трубкам, залитым в холодильники


Технологи, доменщики и работники проектных институтов стремились при отливке холодильников добиться хорошего теплового контакта между залитыми трубками и холодильниками. Считали, что в этом случае холодильники будут лучше охлаждаться. Поэтому в ряд конструкций по отливке холодильников был введен пункт о тщательной очистке внешней поверхности труб перед укладкой в формы.

Литейщики, наоборот, рекомендовали покрывать трубы перед заливкой различными составами для уменьшения литейного брака в результате прожига труб. В ряде случаев участки труб, склонные к прожигу (при данной литниковой системе), предлагали защищать навитой из проволоки спиралью.
Обе эти крайние позиции оказались неправильными. В ряде работ было установлено, что в процессе отливки холодильников заливаемые чугуном трубки науглероживаются. Углерод диффундирует в трубки из чугуна. Скорость диффузии углерода тем больше, чем выше температура чугуна (рис. 28). Толщина науглероженного слоя в зависимости от условий составляет 2—4 мм (рис. 29). Микроструктура науглероженного слоя приведена на рис. 30. Из рисунка видно, что в структуру поверхностного науглероженного слоя входит цементит, переходящий по направлению к глубинным слоям в перлит. Вследствие науглероживания поверхностного слоя механические свойства трубки значительно изменяются — при малейшей деформации она разрушается. Вид хрупкого излома науглероженной трубки приведен на рис. 31.
Результаты исследований большого числа холодильников, извлеченных из печи во время ремонтов, показали, что науглероженность трубок — массовое явление. При раздавливании таких холодильников на прессе или разбивании на копре вместе с чугунным холодильником разрушаются и залитые в него трубки. При работе в печи науглероженные трубки также будут разрушаться при появлении трещин в холодильниках, в результате чего появятся течи.
Низкая стойкость плитовых холодильников шахт доменных печей в значительной мере обусловливается именно хрупкостью залитых в них трубок. Такая неправильная технология отливки холодильников наносит доменному производству неизмеримый ущерб.

После выяснения причин преждевременного выхода холодильников из строя была разработана новая технология их отливки, при которой практически полностью исключалось науглероживание трубок при отливке. Это было достигнуто нанесением на трубы специальной огнеупорной краски перед установкой их в литейные формы и понижением температуры заливаемого чугуна до 1220° С.

Рекомендуется следующая технология подготовки трубок.

1. Наружную поверхность труб (змеевиков) следует тщательно очищать до металлического блеска или протравливать кислотой с последующей примывкой горячей водой и сушкой. Если по условиям работы трубы очищают вне помещения цеха и до покрытия защитной краской возможно окисление зачищенной поверхности, то предварительно необходимо окрасить их следующим составом: 20 частей алюминиевой пудры, 8 частей жидкого стекла и 72 части воды.

2. Для предотвращения науглероживания на наружную поверхность трубок (змеевиков) перед установкой их в форму наносят маршалитовую краску.

В холодильниках, отлитых по указанной технологии, трубки практически не науглероживаются, а их пластические свойства не изменяются.
На рис. 32 показано согнутое в виде восьмерки колечко, вырезанное из трубы отлитого по рекомендуемой технологии холодильника. Этот рисунок целесообразно сравнить с рис. 31, на котором отображен излом хрупкой науглероженной трубки. После того, как холодильники с науглероженными трубками раздавливали на прессе и разбивали на копре, пластичные стальные трубки не разрушались и соединяли отдельные обломки чугуна как арматура (рис. 33).
Из сказанного выше следует, что если при работе в печи чугунные плиты холодильников со временем растрескаются, то стальные пластичные трубки останутся целыми и система охлаждения будет продолжать работать.

Результаты опытов подтвердили высокую стойкость холодильников, отлитых по новой технологии. Одна из печей, объемом 1719 м3, оборудованная такими холодильниками, после 6,5 лет работы была остановлена на ремонт. Холодильники шахты и заплечиков были тщательно осмотрены. Они оказались в отличном состоянии (рис. 34). Такой же хороший результат достигнут на печах объемом 1033 м3.
В настоящее время по рекомендованной технологии отливают все холодильники печей с испарительным охлаждением,

Дополнительное термическое сопротивление, создаваемое слоем маршалитовой краски, оказалось незначительным. При максимальной плотности теплового потока [70000 ккал/(м2*ч)] перепад температур в слое краски составляет 20—25 град, т. е. приближенно можно считать, что холодильники, отлитые по новой технологии, нагреваются на 20—25° С больше холодильников, отлитых по обычной технологии. Такое повышение температуры холодильников не является значительным и им можно пренебречь.





Яндекс.Метрика