Когда слышишь про ШБ 44, многие сразу думают — обычный шамот, ничего особенного. А вот и нет. В печах для карбида бора этот кирпич ведёт себя иначе, чем в стандартных металлургических агрегатах. Помню, на одном из объектов в Яане пытались заменить его дешёвым аналогом — через два месяца кладка пошла трещинами. Именно при термообработке карбида бора раскрываются все нюансы его поведения.
В ШБ 44 важно не просто содержание глинозёма, а именно распределение кварцевых зёрен. При температурах выше 1350°C начинается перекристаллизация, которая в печах для карбида бора идёт неравномерно. Мы как-то вскрыли футеровку после года эксплуатации — в зоне термоконтакта образовался стекловидный слой толщиной до 3 мм, которого не бывает в сталеплавильных печах.
Производители часто умалчивают про коэффициент термического расширения в условиях длительного циклического нагрева. На проекте в Чжума пришлось увеличивать компенсационные швы на 15% по сравнению с расчётными — иначе кирпичи начинали 'выпирать' уже после третьего цикла термообработки.
Сейчас некоторые поставщики предлагают ШБ 44 с добавками циркония, но для линий карбида бора это скорее вредно — появляется риск химического взаимодействия с парами борсодержащих соединений.
На мощностях ООО Шимань Босэн Технолоджи Абразив пришлось пересматривать стандартные схемы футеровки. Особенность в том, что при глубокой переработке карбида бора температуры хоть и не запредельные (обычно до 1400°C), но длительность циклов достигает 72 часов. Обычный ШБ 44 начинает терять прочность после 40-50 таких циклов.
Заметил интересную деталь — в зоне загрузки шихты кирпич работает в условиях абразивного износа, а в зоне отжига добавляется химическое воздействие. Поэтому верхние ряды кладки мы всегда выполняли с повышенным содержанием корунда, хотя это и увеличивало стоимость.
Кстати, на их сайте cn-boroncarbide.ru есть технические требования к футеровке, но там даны общие рекомендации. На практике пришлось разрабатывать собственные карты термошвов — стандартные не подходили из-за вибрации от дробильных установок.
Самая распространённая ошибка — экономия на огнеупорном растворе. Как-то наблюдал, как подрядчик пытался использовать обычный шамотный раствор вместо специального для высоких температур. Результат — через месяц кладка 'поплыла' в зоне температурного градиента.
Ещё важный момент — скорость нагрева после ремонта. Для ШБ 44 в печах карбида бора нельзя превышать 50°C/час до 800°C, а многие технологи пытаются ускорить процесс. Помню случай на линии в 2000 тонн — после замены футеровки дали нагрев 80°C/час, и пошли радиальные трещины в своде.
Сейчас всегда требую прокалки швов инфракрасными горелками перед пуском — это добавляет сутки к ремонту, но предотвращает деформации в первых рабочих циклах.
При производстве карбида бора марки 'Хуангэн' есть особенность — периодические выбросы паров борной кислоты. ШБ 44 с этим справляется неплохо, но требует более частой инспекции в зоне загрузки. Раз в полгода приходится выборочно заменять 2-3 кирпича в самых нагруженных местах.
Интересно, что на новой линии глубокой переработки температурные поля распределяются иначе. Пришлось делать комбинированную кладку — в нижней зоне ШБ 44, в верхней более плотные марки. Хотя проектировщики изначально были против такого решения.
Заметил, что после модернизации линии в 2022 году тепловые нагрузки на футеровку снизились — видимо, сказалось улучшение теплоизоляции. Но это потребовало коррекции режимов отжига — при меньших теплопотерях изменился характер температурных деформаций.
Сейчас пробуем комбинировать ШБ 44 с волокнистыми модулями в менее нагруженных зонах. Это даёт экономию 10-15% без потери срока службы, но требует точного расчёта точек соединения разнородных материалов.
Для новых проектов вроде расширения мощностей до 3000 тонн рассматриваем ШБ 44 с модифицированной структурой — с уменьшенным размером пор. Но пока это дороже на 25%, и неясно, как поведёт себя при длительной работе с парами бора.
Вообще, для карбида бора пока лучше ШБ 44 ничего не нашли — все экспериментальные марки либо нестабильны, либо резко теряют свойства после 200 циклов. Хотя в ООО Шимань Босэн Технолоджи Абразив продолжают испытания новых материалов — их производственная база в Яане позволяет проводить такие эксперименты без остановки основной линии.
