Муллитовый огнеупорный кирпич для доменной печи, воздухонагревателей и цикличных печей

Муллитовый кирпич выбирают тогда, когда футеровку разрушает термоциклирование, а не химическое воздействие. Перевод алюмосиликатной матрицы в муллит даёт кирпичу заметно более низкий коэффициент теплового расширения, чем у корунда, поэтому при каждом перепаде температуры он перемещается меньше — а футеровки, которые перемещаются меньше, меньше скалываются.

Почему расширение — скрытый убийца

Каждый раз при нагреве и охлаждении печи футеровка расширяется и сжимается. Если соседние пояса или поверхность и внутренняя часть кирпича перемещаются на разные величины, накапливаются напряжения, образуются микротрещины и в итоге части горячей поверхности отходят. Это скалывание, и оно обрывает больше кампаний керамических, обжиговых и циклически работающих зон, чем коррозия.

Муллит решает это на уровне материала. Меньшее расширение означает меньшее напряжение за цикл, а значит больше циклов до растрескивания. В сочетании с хорошей горячей прочностью — предел прочности при сжатии ≥80 МПа при огнеупорности под нагрузкой до 1700 °C у XZK-ML70-B — кирпич держится в условиях службы, которые разрушили бы более чистый и более хрупкий материал.

Как читать марки

• XZK-ML70-B — 70 % Al₂O₃, Fe₂O₃ ≤0,2 %, кажущаяся плотность 2,65 г/см³, огнеупорность под нагрузкой 1700 °C. Премиальная прессованная марка для высокотемпературных, циклически работающих и нагруженных зон, а также там, где важно загрязнение железом.
• XZK-ML70-A — 70 % Al₂O₃, Fe₂O₃ ≤1,2 %, огнеупорность под нагрузкой 1620 °C. Прессованная марка общего назначения.
• XZK-ML65-C — 65 % Al₂O₃, литой крупноблочный формат, огнеупорность под нагрузкой 1600 °C. Меньше швов для больших плоских участков, например сводов печных вагонеток.

Место муллита среди соседних материалов

• против корундово-муллитового — у муллита лучше поведение при циклировании; корундово-муллитовый лучше сопротивляется шлаку и плотнее. Циклирование в пользу муллита; шлак и температура в пользу корундово-муллитового.
• против высокоглинозёмистого — у муллита ниже расширение и выше огнеупорность под нагрузкой; высокоглинозёмистый дешевле. Применяйте муллит там, где циклирование или нагрузка это оправдывают.
• против основных огнеупоров — муллит глинозёмистый и разрушается сильно основными шлаками. Для шлаковых линий кислородных конвертеров и ковшей применяйте марки MgO-C, AMC или шпинелидные.

Производство и документация

Муллитовый кирпич XZK прессуется или отливается из контролируемого алюмосиликатного сырья и обжигается для развития муллитовой фазы. Кажущаяся плотность и пористость по ASTM C830, предел прочности при сжатии по ASTM C133, огнеупорность под нагрузкой по ISO 1893 и химический состав по GB/T 6900 контролируются по каждой партии, с сертификатом анализа на каждую отгрузку. Сложные фасонные изделия для печных вагонеток, горелочных обрамлений и сводов изготавливаются по чертежу с механической обработкой поверхностей, где это требуется.

Место этой марки в системе футеровки

Корундовые и высокоглинозёмистые марки оправдывают себя горячей прочностью и стойкостью к ползучести, и эти свойства окупаются только тогда, когда окружающие зоны служат не меньше. Именно так теряется большая часть бюджета на огнеупоры: самый прочный кирпич ставят в самую тяжёлую зону, а остальное оставляют по привычке.

XZK поставляет муллитовый кирпич как одну зону зонного комплекта, а не как отдельную позицию: марки, которые обычно зонуются рядом с ним, — среди них корундово-муллитовый кирпич — описаны на странице корундовые и высокоглинозёмистые огнеупоры, а архитектура уровня сосуда — где начинается и заканчивается каждая зона и какой механизм действительно ограничивает кампанию — изложена на страницах доменная печь и воздухонагреватель.

Проектная справка программа ДП №10 и 375-т ковша ММК Магнитогорск документирует, как этот класс материала показал себя в полной эксплуатации, с измеренными показателями кампании, а не паспортными значениями.