Гарнисаж

Гарниса́ж (от фр. garnissage — футеровка) — в металлургии защитный слой из шихтовых материалов или шлака, образующийся за счёт разности температур на рабочей поверхности стенок рабочего пространства некоторых металлургических агрегатов в результате физико-химических взаимодействий шихты, материала футеровки и газов[1].

В отличие от настыли, образующейся в результате нарушений технологического процесса плавки, гарнисаж создаётся намеренно и используется в целях защиты конструкций печи[2].

Использование в металлургии

В доменной печи

Гарнисаж используется, как правило, для защиты футеровки печи от износа. Если состав шихтовых компонентов и футеровки печи способствует образованию гарнисажа, режим плавки подбирают в том числе с учётом необходимости поддержания гарнисажа в стабильном состоянии[3]. Существует устоявшийся термин «срыв гарнисажа»[4].

В литейном процессе

Для утепления верха слитка с целью уменьшения глубины усадочной раковины в изложницу вводят шлакообразующие смеси. Образующийся в процессе наполнения изложницы жидкий шлак образует между изложницей и поверхностью слитка гарнисажную прослойку, снижающую температурный градиент и напряжения в корочке слитка[5].

В плавильных печах

В ватержакетыых печах гарнисаж может образовываться в виде корки на поверхности стенок кессонов из-за охлаждения циркулирующей водой размягчённой шихты или расплава[1].

Состав и особенности

Основой гарнисажа в доменной печи служат перемещающиеся вдоль стенки шихтовые материалы. В составе гарнисажа в нижней части шахты доменной печи на отдельных участках в трещинах шириной 30—50 мм обнаруживаются крупные кристаллы цинкита или минералов с высоким содержанием оксидов щелочных металлов. В местах примыкания гарнисажа к огнеупорной кладке присутствуют частицы шамотного кирпича, оторванные от его основной массы. Значительная часть отложений сажистого углерода располагалась между поверхностями холодильников и гарнисажа.

В периоды продолжительного устойчивого хода доменной печи образуются плотные металлизованные прослойки, которые служат границей опускающейся шихты. Позднее в гарнисаже и на его границе с холодильниками и футеровкой появляются отложения сажистого углерода, цинкита и оксидов щелочных металлов[6].

Влияние на доменный процесс

Опустившись вниз, крупные куски гарнисажа деформируют воздушные фурмы и каждый раз приносят в горн значительное количество не полностью восстановленного железа, серы, коксовой мелочи, оксидов щелочных металлов и цинка. В итоге горн охлаждается, затрудняется выпуск продуктов плавки, в шлаке резко возрастает содержание К2O + Na2O. После этого обычно следует период работы печи с уменьшенным выходом оксидов щелочных металлов со шлаком и их накоплением в новом гарнисаже.

Срыву гарнисажа способствуют принудительные осадки шихты во время расстройств хода и остановки печи как для смены воздушных фурм, так и по другим причинам.

См. также

Примечания
  1. Лякишев, 2000, с. 95.
  2. Лякишев, 2000, с. 349.
  3. Бабарыкин, 2009, с. 106—107.
  4. Бабарыкин, 2009, с. 111.
  5. Кудрин, 1989, с. 472.
  6. Бабарыкин, 2009, с. 110.

Литература
  • Бабарыкин Н. Н. Теория и технология доменного процесса. — Магнитогорск: ГОУ ВПО "МГТУ", 2009. — 257 с.
  • Вегман Е. Ф., Жеребин Б. Н., Похвиснев А. Н. и др. Металлургия чугуна : Учебник для вузов / под ред. Ю. С. Юсфина. — 3-е издание, переработанное и дополненное. — М. : ИКЦ «Академкнига», 2004. — 774 с. — 2000 экз. — ISBN 5-94628-120-8.
  • Кудрин В. А. Металлургия стали: Учебник для вузов — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Металлургия, 1989. — 560 с. — 7450 экз. — ISBN 5-229-00234-4
  • Коллектив авторов. Энциклопедический словарь по металлургии : Справочное издание : в 2 т. / гл. ред. Н. П. Лякишев. — М. : «Интермет Инжиниринг», 2000. — Т. 1: А — О. — 412 с. — 500 экз. — ISBN 5-89594-037-4.
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.