Комплекс огнеупорных материалов для литейного производства

Голубев Д.А., Ильченко Н.В. (ООО «Промышленно-торговая компания «ДОНВАК-Микс», г. Донецк)

Промышленно-торговая компания «ДОНВАК-МИКС» была основана в 2001 году в городе Донецке (Украина), с целью производства неформованных огнеупоров для металлургических тепловых агрегатов, таких как мартены, конвертера, методические печи, нагревательные колодцы, электропечи и др. Производственные мощности компании размещены на промышленной площадке ПАО «Красногоровский огнеупорный завод» г. Красногоровка (Донецкая область, Украина). Производственный потенциал позволяет выпускать несколько тысяч тонн неформованных огнеупоров в месяц.

Специалистами компании «ДОНВАК-МИКС» в 2003 году была разработана технология и налажено производство огнеупорных материалов для футеровки тигельных и канальных индукционных плавильных печей, широко используемых в литейном производстве. Для чего же специалистами компании была разработана технология производства огнеупоров для «малой металлургии» - литейного комплекса, вооружённого индукционными печами со сравнительно небольшими потребностями в огнеупорах? Ответ на этот вопрос, как кажется, кроется на поверхности - в количественном составе литейных предприятий, которых только в Украине насчитывается до восьмисот, ведь в прежние времена свою «литейку» имели практически все крупные и средние промышленные предприятия, не считая специализированных литейных производств. Между тем, основная причина разработки технологии и запуска производства набивных футеровочных масс для индукционных печей основного состава на основе плавленого периклаза заключается в отсутствии конкурентного отечественного производителя в противовес значительно более дорогим импортным аналогам.

Технология производства футеровочных порошков на основе периклаза возникла не на пустом месте. В конце 80-х годов в огнеупорной отрасли были разработаны готовые периклазовые массы с подобранным фракционным и компонентным составом, как аналог более дорогих импортных футеровочных набивных масс. Однако в середине 90–х годов экономический кризис в стране, отсутствие средств у производителей и разрыв хозяйственных связей между предприятиями стран СНГ несколько приостановил внедрение периклазовых футеровочных масс, что в большей мере связано с дороговизной сырья, экономическими проблемами у отечественных производителей литья, удалённостью мест его производства за рубежом и другие причины.

В начале 2003 года нашими специалистами была разработана и внедрена технология производства футеровочных набивных масс, в основе которой лежат как разработки прошлых лет, так и существенные дополнения, улучшающие качество материала и учитывающие современные требования.

Следствием этой разработки стал ввод в эксплуатацию компанией «ДОНВАК-МИКС» в июне 2003 года совместно с ОАО «Красногоровский огнеупорный завод» новой технологической линии по производству многокомпонентных огнеупорных масс на основе периклаза и других сырьевых компонентов для обеспечения ими литейных производств. Новая технологическая линия представляет собой комплекс оборудования, состоящего из установок по сушке, дроблению, рассеву, помолу, дозировке и смешиванию материалов, что даёт возможность получить практически любой размер зерна во фракции и добиться необходимого количества целевых фракций порошков (в том числе и тонкомолотых). Производственная мощность линии составляет около одной тысячи тонн продукции в год.

В 2006 и 2013 годах, в связи с увеличением объёмов заказов, были поэтапно введены в эксплуатацию вторая и третья  линии по производству огнеупорных футеровочных масс, что позволило в несколько раз увеличить производительность участка. В настоящее время нашими потребителями являются более 80 предприятий литейного комплекса Украины и стран СНГ.

На сегодняшний день нашей компанией выпускаются четыре основные футеровочные массы для индукционных печей (имеется ещё ряд составов разработанных под условия конкретного потребителя):

Порошки периклазовые с добавкой оксида алюминия марок ППА-94, ППА-91, ППА-89, ППА-78 (ТУ У 23.2-00190503-363:2012) - многокомпонентные высокоогнеупорные  набивные футеровочные массы с подобранным зерновым составом, основой которых является плавленый периклаз с содержанием MgO в пределах 97,0 - 97,5 % с добавлением других компонентов, обеспечивающих спекаемость, термическую стойкость и снижение усадки.

Футеровочные массы подбираются нашими специалистами, учитывая запросы потребителя, по следующим параметрам: температура службы, стойкость к агрессивной среде (химическая стойкость) и термостойкость (режим работы индукционной печи). Эти параметры и технические характеристики футеровочных масс приведены в таблице 1.

Таблица 1.

Порошки периклазовые ППАпредназначены для футеровки индукционных плавильных печей путем ручной набивки или методом виброуплотнения (пневмотрамбовка). В случае применения пневмотрамбовки стойкость футеровки более стабильна и может значительно увеличиваться, что связано с уменьшение действия человеческого фактора при ручной футеровке.

Порошки периклазовые ППА – относятся к футеровкам основного состава, которые предназначены для выплавки чугунов и сталей, но наибольшая эффективность применения порошков  проявляется при выплавке легированных сталей и специальных сплавов на основе Ni, Co, Cr, Ti, Mn, V и др.

При условии, что печь обслуживает опытный квалифицированный персонал, соблюдаются параметры работы печи, стойкость футеровки изготовленной из порошков ППА достигает 60-140 плавок. При этом значительное влияние на стойкость оказывает состав и температура сплавов, а также ёмкость печи.

Согласно технологии, набивка должна вестись исключительно насухо. Дополнительное увлажнение или ввод связующего категорично исключается, так как порошок должен применяться с минимальной влажностью (0,6%). Это обуславливает применение двойной упаковки – 50 килограммовые полипропиленовые мешки с полиэтиленовым вкладышем, упакованные в контейнер МКР «биг-бег» с полиэтиленовым вкладышем.

При транспортировке нужно избегать повреждения упаковки, при хранении упаковку вскрывать поступательно (помешочно) по мере необходимости. Упаковку с остатками неиспользованного порошка необходимо герметично закрыть, так как материал гигроскопичен и может впитывать влагу из окружающего среды. Если попадание влаги в процессе транспортировки или хранения материала на складе потребителя всё-таки произошло, то перед применением необходимо произвести сушку материала.

Смесь периклазовая бетонная марки СПБ (ТТ 5-2012),  изготавливается из периклаза и добавок, пластифицирующих и ускоряющих твердение готовой массы. В индукционных печах смесь предназначена для выполнения огнеупорной защитной обмазки индуктора, которая, играя роль буфера, предохраняет индуктор от попадания на него расплавленного металла и постоянного действия высоких температур. Огнеупорное покрытие, нанесённое на внутреннюю поверхность индуктора, придаёт ему виброустойчивость и увеличивает механическую прочность и жёсткость конструкции, что благоприятно сказывается на службе тигля печи.

Технические характеристики приведены в таблице 2.

Таблица 2.

Порошок периклазовый на фосфатной связке марки ППФ-87 (ТУ У 26.2-00190503-251-2004) в качестве химической связки применяется фосфатная связка, которая позволяет добиться достаточной пластичности при футеровке и прочности в службе, путём добавления в порошок ППФ-87 воды. Материал характеризуется простотой применения, является высокоогнеупорным и достаточно стойким к механическим нагрузкам после твердения, которое происходит в течение одного часа.

Применяется ППФ-87 в качестве массы для промежуточного ремонта тигля индукционной печи, что удлиняет срок службы тигля, а также для изготовления воротника и обмазки носка, крышки и ковша печи. Литейные предприятия зачастую используют для этих работ имеющуюся основную футеровочную массу и затворяют её «кислым» жидким стеклом. Из-за этого, в частности, при изготовлении воротника жидкое стекло попадает в верхний слой футеровки и разрушает его. Также, учитывая, что ППФ-87 более чем в 2 раза дешевле, то кроме технологических плюсов имеется и экономический эффект. Технические характеристики приведены в таблице 3.

Таблица 3.

Заполнитель форстеритовый марки ЗФ (ТУ У 14-7-163-99) – в литейной производстве применяется в качестве изготовления компонентов холоднотвердеющих стержневых смесей (ХТС). Технические характеристики приведены в таблице 4.

Таблица 4.

Заполнители огнеупорные хромитовые марки ЗХ-40 и ЗХ-45 и периклазовые марки ЗПСп-90 (ТУ У 26.2-00190503-318:2008) – в литейном производстве применяется в качестве огнеупорной составляющей дисперсностью менее 40 мкм для изготовления огнеупорных красок и обмазок на основе магнезита и хромита.

Технические характеристики их приведены в таблице 5.

Таблица 5.

Техническая служба компании проводит предпродажное и послепродажное информационное сопровождение реализованной продукции путём предоставления рекомендаций по применению, технических консультаций и осуществления выезда специалистов к потребителям на место проведения испытаний. Исследовательская работа, направленная на повышение стойкости и долговечности службы футеровки, ведётся непрерывно с нашими партнёрами – литейными предприятиями, а также с профильными исследовательскими институтами и инжиниринговыми компаниями Украины.

На всю выпускаемую огнеупорную продукцию имеются все нормативные документы, предусмотренные Госстандартом Украины и санитарно-эпидемиологические заключения. Испытание и контроль качества выпускаемой продукции производится в лаборатории ПАО «Красногоровский огнеупорный завод», сертифицированной Госстандартом Украины.

Промышленно-торговая компания «ДОНВАК-МИКС» всячески приветствует поступление различных профильных заказов от потребителей и рассмотрит все Ваши пожелания и предложения по производству как существующих, так и новых видов огнеупорной продукции.

Подробные технические характеристики материалов, рекомендации по применению и другую информацию можно получить в ООО «ПРОМЫШЛЕННО-ТОРГОВАЯ КОМПАНИЯ «ДОНВАК-МИКС» по следующим координатам:

Опубликовано: ИТБ "Литье Украины", №08 (157) 2013 г.