Способ наварки футеровки подовых печей

 

1. СПОСОБ НАВАРКИ ФУТЕРОВКИ ПОДОВЫХ ПЕЧЕЙ, включающий нанесение во время работы печи нескольких огнеупорных слоев с последующим их прогревом, отличающ и: И с я тем, что, с целью повышения стойкости футеровки и придания ей рафинирующих по отношеншо к металлу свойств, каждый нанесенный слой перед прогревом покрывают слоем пересыщенного водного раствора природного бишофита в количестве 1-15% от веса слоя, i 2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что -раствор бишофита Haf носят с концентрацией 1500...20ОО г на 1 л воды.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ . СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУД | ТВЕННО НОМИТЕТ Cooed

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВтОрсмаьЬ СаидкткльСтвМ

:В» (21) 3395379/22-02 (22) 05.02.82 (46) 07.05.83. Бюл. № 17 (72) С. И. Жульев, С. А. Гузенков,, А. И. Гузенков, Б. Г. Восходов и Г. М. Бегун (53) 669 18(088.8) (56) 1. Трубин К. Г., Ойкс Г. И. Ме таллургия стали, 1970, с. 46-49, 162- 164.

2. Патент ФРГ ¹ 1237939, кл. 31 а 3/14, 1971. (54) (57) 1. СПССОБ НАВАРКИ ФУТЕРОВКИ ПОДОВЫХ ПЕЧЕЙ, включаю- ибяи1)тк-,.ч м ,.SU„„1016648 А

3() .« 27 В 3/14 1 27 О 1/16 щий нанесение во время работы печи нескольких огнеупорных слоев с последу- ющим их прогревом, о т л и ч а ющ к и с я тем, что, с целью повьпцения стойкости футеровки и придания ей-рафинирующих по отношению к металлу свойств, каждый нанесенный слой перед прогревом покрывают слоем пересьпценного водного раствора природного бишофита в количестве 1-15% от веса слоя.

2. Способпоп. 1, отличаюшийся тем, что раствор бишофита на» носят с концентрацией 1500-2000 г на

1 л воды.

1016648

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано на предприятиях металлургической и машиностроительной промышленности при

Ф наварке пода кислых и основных стале5 плавильных агрегатов.

Известен способ наварки футеровки пода кислых и основных сталеплавильных агрегатов заключающийся в нанесе-!

10 нии до 20 слоев смеси огнеупорного материала со шлаком или прокатной окалиной, и дальнейшей проваркой каждого слоя в течении 3-3 5 ч 1 1) .

Недостатком известного способа является длительность процессов изготов15 ления футеровки и низкая ее стойкость.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является способ наварки футеровки подовых печей, заключающийся в нанесе20 нии во время работы печи нескольких огнеупорных слоев, состоящих из смеси хромитовой руды с окисью магния, с последующим их прогревом 2) .

Недостатками данного способа являются25 присутствие в составе слоев хромитовой . руды, что обуславливает восстановление окислов хрома из футеровки печи в металл, тем самым способствуя повышенному ее износу, а также отсутствие какогоцибо З0 рафинирующего воздействия на металл.

Бель изобретения — повышение стойкости футеровки и придание ее рафинируюших по отношению к металлу свойств.

Поставленная цель достигается тем, что в способе наварки футеровки подовых печей, включающем нанесение во время работы печи нескольких огнеупорных слоев с последующим их прогревом, каждый нанесенный слой перед прогревом покрыва. 40 от слоем пересьпценного водного раствора природного бишофита в количестве 1-15 4 от веса слоя.

Раствор бишофита нанося с концентрацией 1500-2000 r на 1 л воды, 45

Основной составляющей минерала бишо фита является хлористо-магниевая соль (Ce Ca 0 ). Он также содержит соли кальция, калия и микропримеси стронция, рубидия, цезия и других элементов. S0

Хлористые соли магния, калия, кальция равномерно распределяются по поверхности зерен огнеупорной основы, и после прогрева верхнего слоя, пленки кристаллов указанных болей придают ему проч- 5у ность во всем его обьеме. При температуре около 1600 С эти пленки расплавляются, и спекается только тонкий рабочий слой футеровки, соприкасающийся с металлом и прогревающийся до этой температуры; остальная р<е масса слоя остается пластичной,.легко выдерживает термические расширения и сжатия при нагреве и охлаждении. При разрушении контакт-. ного слоя металл спекает следующие слои, и футеровка как бы самопроизвольно эалечивается.

Хлористые соли, разлагающиеся при высоких температурах с выделением газообразного хлора, рафинируют металл от водорода и неметаллических включений, существенно улучшая количество металла.

Кроме того, присутствиеNg CE в футеровке снижает ее насыщение окислами железа, так как высвобождающийся при диссоциации оксила магний взаимодействует с окислами железа, образуя Мро .

Химический состав обезвоженного бишофита следующий, %: NgCe 95-97, Со СВ

0,9-1,8; g3r 1,5-2; У;СЕ 0,3-0,7; микропримеси Ае, Т, у>, Ы, Ва

St, Мо, РЬ, C5 .. в сумме около 1.

Использование бишофита для футеровки кислых печей в качестве связующей добавки к кварцевому песку позволяет существенно ускорить процесс наварки подины, который для кислых печей весьма трудоемок, Вместе с тем, наличие хлоридов в верхнем, контактирующем с металлом слое футеровки, замедляет процессы восстановления кремнезема, что способствует повышению стойкости наварки пода.

Присутствие же в кислых шлаках ионов магния, поставляемых из верхнего слоя футеровки, облегчает восстановление кремния из кислых шлаков.

Присутствие в бишофите микропримесей

;А1, Г, Ми, Si, 3q, Sr, Мо, ЙЬ, С также благоприятно сказывается на качестве металла, вследствие снижения его окисленности и модифицирующего воздействия.

Нанесение на поверхность слоя неболь. шого количества бишофита - менее 1% не оказывает. существенного влияния на процесс спекания слоя и стойкость футеровки, так как хлористые соли неравно-. мерно покрывают огнеупорную основу.

Нанесение на поверхность слоя свыше

15 4 бишофита приводит к образовайию значительного количества жидкой фазы в нем, что отрицательно сказывается на стойкости футеровки.

При нанесении на огнеупорный слой пересыщенного водного раствора с концентрацией бишофита менее 1500 г/л

Таблица 1 Способ наварки

- футеровки

Общее количество

Г01

О

М, О неметаллических включений, %

100 г

Предлагаемый

0,022

0,030

OiOl8

0,0075

0,0115

4,2

0,025

5,3

Известный

Та блица 2

Способ наварки футеровки

Механические свойства

6g„ 2 кг/мм

От 2 кг/мм

Предлагаемый

Известный

92,4

78,5

92,3

78,9

3 10166 воды образуются тонкие пленки хлористых солей, которые при их расплавлении образуют незначительное количество жидкой фазы между зернами огнеупорной основы, удлиняя тем самым процесс спекания.

При нанесении на огнеупорный слой пересьпценного водного раствора с концентрацией бишофита более 2ООО г/л воды, по расплавлении пленок хлористых солей между зернами огнеупорной осно- 10 вы образуется значительное количество жидкой фазы, что отрицательно сказывается на стойкости футеровки к механическому воздействию на ней потоков жидкого металла. 15

Способ наварки футеровки подовых печей осуществляется следующим образом.

На поверхность подины работающей печи наносится несколько огнеупорных слоев„близких по своему составу к футеровке печи. Перед нанесением каждого слоя на поверхность предыдущего слоя наносится пересыщенный водный раствор природного бишофита в количестве 1- 25

15% от веса слоя. Пересьпценный водный раствор наносится напылением с помощью форсунки с концентрацией бишофита 1500-2000 г/л воды.

После прогрева каждого слоя в тече- щ ние 1,5-2 ч печь готова к плавке.

Пример 1. Предлагаемым способом производится наварка подины 100 т основной мартеновской печ . Пересьпценный раствор {2 кг на 1 л воды) бишофита готовится в расходной емкости.

В качестве огнеупорного материала для наварки печи используется магнезит.

После нанесения слоя магнезита на его поверхность с помощью распылителя наэ

48 4 носится раствор бишофита толщиной 2-3 мм.

Через 1,5 ч после этого наносится следующий слой. Толщина каждого слоя составляет 100-150 мм.

На полученной таким способом футеров. ке производится выплавка стали мафси

2ОХ с химсоставом по ГОСТ 45-43-71.

Содержание неметаллических включений,, газов и серы в металле приведено в табл. 1.

Механические свойства стали 2ОХ п риведены в табл. 2.

Расход огнеупорных материалов при использовании предлагаемого способа сокращается с 15,1 до 10,6 кг/т стали, Пример 2. Предлагаемым спосо бом производится наварка подины 80 т кислой мартеновской печи. В качестве огнеупорного материала для наварки печи используется кварцевый песок. Технология приготовления и нанесения слоев аналогична описанной в примере 1. Тол-: шина каждого елоя составляет 8-10 мм.

В кислой мартеновской печи с футеровкой, полученной по предлагаемому способу, выплавляется сталь марки 25ХНЗМФАР по ТУ 3-896-78, Содержание неметаллических включений, газов и серы приведе-но в табл. 3.

Механические свойства стали

25ХНЗМФАР приведены в табл. 4.

Расход огнеупорных материалов при ис пользовании предлагаемого способа сокращается с 20,0 до 17,6 кг/т стали.

Ожидаемый экономический годовой эффект от максимального обьема использования предлагаемого способа составит

85000 руб.

69 d i ul1 1О н Я кг/мм I Ъ кгм/см

72,2 16, 7 48,4 10>6

72,2 15,2 41, 5 9,0

ТаблицаЗ

Способ наварки футе ровки

fo3, % см

100. r

3,4

4,1

Т а б л и ц а 4

Способ наварки футеровки. Механические свойства.Fg кг/мм а„д кгм/см т кг/мм

87,0

79,0

25,0

71,0

28,6

78,0

87,0

20,0

67,0

20,5

Составитель B.Сарамутин

Редактор П.Макаревич Техред Т.фанта Корректор В.Гирняк .

Заказ 3371/41 . Тираж 615 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб, д, 4/5 филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Предлагаемый

Известный. Предлагаемый

Известный

Общее количество не металлических щцщщений %

0,0066

0,0110

0,0077

0,0106

0,016

0,018