Каменное литье — один из немногих материалов, сочетающих в себе все виды хороших эксплуатационных свойств.
Высокая износостойкость, кислото-, щелоче- и термостойкость в сочетании с хорошими диэлектрическими свойствами и достаточно высокими механическими характеристиками делают каменное литье конкурентоспособным по отношению к таким материалам, как сталь, чугун, огнеупорные и железобетонные изделия, и позволяют продлить срок службы оборудования в 4-20 раз в зависимости от условий эксплуатации.
На каждую тонну установленного каменного литья экономится 5-8 тонн металла и значительно сокращается объем ремонтных работ.
Поскольку теплопроводность и коэффициент трения каменного литья в 50 раз ниже, чем у металла, значительно улучшаются эксплуатационные характеристики оборудования, особенно в зимний период, и в несколько раз снижается степень обледенения стенок трубопроводов, желобов и лотков для транспортировки материалов.
Тенденцией развития изделий из каменного литья является увеличение габаритных размеров и подготовка отдельных элементов к механизированным способам монтажа. В качестве примера можно привести блочные мультиклоны из трех или девяти элементов, стальные трубы диаметром до 1420 мм и длиной 6-12 м, облицованные каменными вкладышами, панели для загрузочных бункеров и кольца диаметром 2200 мм для костровых ям.
Интересным направлением является производство пемзовых отливок.
Эффективным способом внедрения на предприятиях более широкого ассортимента изделий из каменного литья является включение новых материалов в конструкцию разрабатываемого оборудования, а также в проект цехов и площадок, где конструкции подвергаются воздействию абразивных, выветривающихся сред и высоких температур.
Стоимость производства одной тонны каменного литья меньше, чем цена одной тонны металла. Учитывая, что удельный вес камня почти в три раза больше, чем у железа, переход от чугунных и стальных изделий к каменному литью представляет собой значительную экономическую перспективу.
Области применения и опыт эксплуатации каменного литья.
Анализ эксплуатации оборудования и конструкций, подверженных абразивному износу, воздействию агрессивных сред и повышению температуры на предприятиях горнодобывающей промышленности, металлургии и других отраслей промышленности показал, что большинство поверхностей оборудования либо не защищены от разрушительного воздействия рабочей среды, либо защищены неэффективными материалами.
Благодаря своим прочностным характеристикам каменное литье (каменное литье кислотостойкие износостойкие плитки, кислотостойкие износостойкие каменные футеровки, трубы, футерованные каменными футеровками, износостойкие каменные желоба, кислотостойкие каменные желоба, отводы, тройники, крестовины, трубы, футерованные каменными футеровками) подвергается нагрузкам значительно выше 5 МПа Поскольку они выдерживают нагрузки, значительно превышающие 5 МПа, их можно широко использовать для защиты оборудования от абразивного износа, агрессивных сред и высоких температур, что подтверждено многолетним опытом применения каменного литья в различных отраслях промышленности и позволяет продлить срок службы оборудования в два-шесть раз.
Каменное литье используется для футеровки:
Горно-обогатительные фабрики — загрузочные бункеры, течки, желоба и питатели для руды и кокса, концентрационные воронки и приемники вакуумных фильтров для шламов, контактные резервуары при подготовке шлама к флотации;
Агломерационные и обжиговые фабрики — шихтовые бункеры, течки, мультициклоны, циклоны, трубы Вентури, каналы для грязных газов, коллекторы, скрубберы, пульпопроводы, желоба и полы для промышленных зданий. ;.
Доменные печи и сталеплавильные цеха — загрузочные и коксовые бункеры, бункеры горячего спекания, течки, воронки, циклоны, каналы для грязных газов, очистные сооружения, напольные покрытия в промышленных зданиях, элементы теплового оборудования, работающего при температуре до 850 °C;
В прокатных цехах желоба для удаления окалины, резервуары для агрессивных жидкостей, циклоны, грязные газоходы, напольные покрытия в промышленных зданиях, очистные сооружения, элементы теплового оборудования, работающие при температуре до 850 °C, и т.д. ;
Коксохимическое производство — шихтовые бункеры, питатели, течки, желоба, коксовые шламы (жаропрочное литье), напольные покрытия промышленных зданий, очистные сооружения, скрубберы, циклоны, грязные газоходы и т. д. ;
Огнеупорное производство — шихтовые бункеры, питатели, течки, циклоны, грязные газоходы, очистные сооружения, трубопроводы для возврата нестандартного шамота для помола в шаровую мельницу, покрытия полов в промышленных зданиях, элементы тепловых агрегатов, работающих при температуре до 850°C, и т. д. ;
Энергетика — газоходы для грязного газа, трубы Вентури, напольные покрытия в промышленных зданиях, трубопроводы гидравлического и пневматического золоудаления, футеровки, бункеры, насосы дымовых газов для мельничных вентиляторов, футеровка нижней части труб дымовых газов; гражданское и промышленное строительство и ЖКХ — поверхности строительных элементов для декоративных целей, тротуарная плитка (рифленая и Волнистые и неволнистые), пылеуловители, конструкции, подверженные кислотному и биологическому воздействию;
лакокрасочное, эмалевое, карандашное производство и керамическая промышленность — абразивные компоненты и поверхности шаровых мельниц, шлаковых мельниц, сильпевов (мелющих тел) для помола глазури и т.д. ;
Химическая и целлюлозная промышленность — оборудование для работы в средах с сильным прямым воздействием на бетон, сатураторы, кристаллоприемники, сборники маточного раствора, резервуары для выщелачивания, резервуары для травления и сборники автоклавной жидкости, например, кислотоупорные кровати для защиты бетонных фундаментов, футеровочные напорные резервуары для кислот, генераторы для производства ацетальдегида, резервуары для азотной кислоты резервуары, охладители купоросного масла, коллекторы слабой серной кислоты, отстойники для серной кислоты, котлы периодической варки целлюлозы, поверхности канализационных систем, сбрасывающих кислото- и щелочесодержащие стоки; емкости для хранения ядохимикатов.
В мясоперерабатывающей промышленности — полы сараев для убоя скота, кровельные каналы
В аэрокосмической промышленности — футеровка каналов пожаротушения на стартовых площадках
В атомной промышленности — специальные контейнеры для захоронения отработанного ядерного топлива.
Потенциал каменного литья еще не полностью изучен, и существуют новые области применения.
Можно привести несколько примеров эффективной эксплуатации изделий из каменного литья. Хвостовые каналы обогатительных фабрик Южного ГОКа, Ново-Криволодского ГОКа и многих других горно-рудных предприятий облицованы каменно-литыми плитами и работают без капитального ремонта не менее 10 лет, ранее их ремонтировали каждые 1,5-2 года.
Срок службы гидроциклонов из каменных плит ø 360-1400 не уступает, а может и превышать срок службы гидроциклонов, защищенных износостойкой резиной, полиуретаном или карбокорундом.
Осадочные трубопроводы ø 1220 мм с каменной футеровкой эксплуатируются на Ингулецком ГОКе (Кривой Рог, Украина) с 1972 года, на Качканарском ГОКе с 1977 года и на Костомукшском ГОКе с 1981 года без серьезных повреждений. Они эксплуатируются без серьезных ремонтных работ. На доменных фабриках Запорожстали, Днепропетровского Дзержинского и Макеевского металлургических заводов используются высокотемпературные бункеры агломерационной шихты, футерованные камнем и крупными плитами 1000х1000х100 Дзержинский и Макеевский после пяти лет эксплуатации не имеют заметных признаков износа. Межремонтный срок службы бункеров, защищенных огнеупорным глиняным кирпичом, рельсовыми пакетами и бетонными плитами, составляет около 5 лет.
Срок службы каменной футеровки бункеров доменного кокса превышает срок службы несущих металлоконструкций, т.е. 10-15 лет и более.
Срок службы воздушных лифтов стальных труб доменных печей составляет не более 4-6 месяцев.
Воздухоподъемник кладки, установленный на 9-й доменной печи на «Криворожстали», эксплуатируется без замены уже много лет.
Результаты замены чугунных элементов батарейного циклона батареи агломашин в Днепропетровске Дзержинском и Алчевске Дзержинском; металлургических заводах в Дзержинском и Алчевске и Енакиевском металлургическом заводе, Высокогорском ГОКе и Гороблагодатский РУ, блочные чугунные мультициклоны, межремонтный срок службы батарейных циклонов увеличился вдвое — с четырех до восьми лет, показатель чистоты газа от твердых частиц улучшился на 4-10%, снизились трудозатраты при монтаже и демонтаже батарейных циклонов.
В Кривом Роге, Ильичах, Мариуполе, Нижнем Тагиле, Кривом Роге. На прокатном стане Илийско-Мариупольского, Нижнетагильского металлургических комбинатов вместо чугунных элементов были установлены каменные лотки, что позволило увеличить межремонтный период с 10 до 15 лет.
Срок службы агломерационных коллекторов, защищенных каменными плитами размером 600х400х50 мм, увеличился с четырех до восьми лет, что позволило практически не проводить ежеквартальные профилактические ремонты.
Жаростойкая галька размером 300х300х40 мм широко применяется на коксохимических заводах для футеровки рамп коксовых печей вместо чугунного литья.
Облицовка скрубберов каменными плитами увеличивает срок их службы в два-три раза.
Использование каменных плит для мощения дорог экономически выгодно.
На Южном горно-обогатительном комбинате (Кривой Рог, Украина) пешеходные дорожки, облицованные каменными плитами размером 500 х 500 х 40 мм, эксплуатируются уже более 30 лет.
В 1998 году на Сухоложском огнеупорном заводе был установлен трубопровод с каменной футеровкой для возврата некондиционного шамота в шаровую мельницу для измельчения.
Через пять лет износа практически не наблюдалось.
Ранее трубопроводы, не защищенные камнем, заменялись дважды в год.