Когда слышишь 'корундовый огнеупор', многие представляют себе нечто универсальное, подходящее для любых печей. Но на практике даже в пределах одного цеха разные участки нагрева требуют разной плотности и содержания Al2O3. Помню, как на одном из металлургических комбинатов под Челябинском пытались сэкономить, уложив кирпич с 85% глинозема в зоне максимального теплового удара - через два месяца пришлось останавливать плавку.
Цифры в обозначении типа корундовый огнеупорный ШКУ-38 или ШБ-47 - это не просто артикул. Первые указывают на содержание корунда, вторые - на максимальную рабочую температуру. Хотя некоторые поставщики любят 'округлить' показатели, особенно когда речь идет о партиях для стекловаренных печей.
В 2018 году мы столкнулись с китайским материалом, где заявленные 95% Al2O3 на деле оказались 91-92%. Разница критичная при температурах выше 1750°C. Лабораторный анализ показал повышенное содержание кремнезема, что снижало стойкость к шлаку.
Сейчас обращаем внимание не только на сертификаты, но и на историю производства. Например, кирпич корундовый от ООО Шимань Босэн Технолоджи Абразив проходит контроль на каждом этапе - от подготовки шихты до обжига. Их линия глубокой переработки карбида бора косвенно говорит о серьезном подходе к подготовке сырья.
При укладке в вращающихся печах часто недооценивают влияние центробежных сил. Стандартный раствор не держит, приходится использовать специальные компенсирующие смеси. Как-то раз в Воркуте пришлось экстренно добавлять в кладочный состав молотый шамот - сработало, хотя и не по технологии.
Зазоры между огнеупорный кирпич - отдельная история. Если для стационарных печей допуск 1-1.5 мм, то для агрегатов с вибрацией (типа грохотов) оставляем до 3 мм с последующей промазкой жаростойким герметиком.
Зимний монтаж - вообще отдельный вызов. Даже при -15°C нужно прогревать не только кирпич, но и основание. Один раз в Норильске попробовали укладывать на холодную броню - при первом же нагреве получили сетку трещин по всему контуру.
Самое обидное - когда видишь, что материал качественный, но разрушается раньше срока. На алюминиевом заводе в Красноярске корундовый кирпич начал крошиться уже через 4 месяца. Оказалось, проблема в конденсате паров натрия - они проникали в поры и создавали напряжения при температурных скачках.
Другой частый случай - термические удары при неправильном запуске оборудования. Особенно чувствителен кирпич с высоким содержанием корунда (свыше 90%). Требуется плавный прогрев в течение 48-72 часов, но многие технологи стараются ускорить процесс до суток.
Интересный опыт был с комбинатом ООО Шимань Босэн Технолоджи Абразив - их карбид бора марки 'Хуангэн' используется как добавка в особо стойкие марки огнеупоров. Такие материалы показывают лучшую стойкость к абразивному износу в зонах загрузки сырья.
В печах с восстановительной атмосферой (например, при производстве ферросплавов) стандартный корундовый кирпич может терять до 40% срока службы. Углерод проникает в структуру и реагирует с оксидами, образуя карбиды и разрушая матрицу.
Для таких условий сейчас пробуем материалы с добавлением карбида кремния или циркония. Хотя они дороже, но в пересчете на межремонтный период получается выгоднее. Кстати, на сайте https://www.cn-boroncarbide.ru есть данные по испытаниям в разных средах - полезно для сравнения.
Важный момент: в восстановительной среде нельзя использовать фосфатные связки - они разрушаются при контакте с CO. Лучше показывают себя алюмохромфосфатные, хотя они и сложнее в приготовлении.
Часто возникает дилемма - ремонтировать отдельные участки или менять всю футеровку. Если износ менее 30%, обычно идем по пути ремонта специальными массами на основе корунда. Но здесь важно оценить не только глубину повреждений, но и остаточную прочность соседних участков.
На одном из цементных заводов в Липецке пытались 'латать' кладку в течение трех лет подряд. В итоге стоимость ремонтов превысила цену новой футеровки, плюс простой оборудования при каждом ремонте.
Сейчас считаем не только стоимость материалов, но и потери от простоя. Иногда выгоднее сразу ставить более дорогой, но долговечный вариант - например, кирпич с добавлением карбида бора от производителей типа ООО Шимань Босэн Технолоджи Абразив, чья продукция сертифицирована для температур до 1850°C.
Последние тенденции - переход на безобжиговые корундовые материалы. Они дешевле в производстве, но требуют точного соблюдения режима сушки. Китайские коллеги уже активно используют такие решения в своих проектах.
Интерес представляют композитные материалы, где корунд сочетается с нитридами или карбидами. Например, карбид бора производства ООО Шимань Босэн Технолоджи Абразив (у них как раз есть линия мощностью 2000 тонн для глубокой переработки) позволяет создавать огнеупоры с повышенной стойкостью к тепловым ударам.
Локальные уплотнения в зонах максимального износа - еще одно перспективное направление. Вместо замены всего контура усиливаем только критические участки материалами с содержанием Al2O3 до 99%. Такой подход уже опробован на нескольких коксовых батареях с увеличением межремонтного пробега на 15-20%.
