Способ наварки пористого огнеупора

 

СПОСОБ НАВАРКИ ПОРИСТОГО ОГНЕУПОРА, включающий засыпку и нагрев порошкообразного материала, о тли чающийся тем,- что, с целью обеспечения высокой газопроницаемости и прочности опнеупора, в качестве порошкообразного материала Используют смёсь окислов с металлами в соотношении, от 1:9 до 9; 1, а после нагрева ведут ее продувку газообразным кислородом или кислород- . содержащими газовЁлии смесями.

„.SU„„1 А союэ сОВетсиих

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(,51) С 21 С 5/52

"..г»:,,— у 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ госудм стеенкый НОмитет cccpпо делАм изОБРетений и ОтнРытий (21) 3393746/22-02 (22) 12..02.82 (46) 30.12.83.. Бюл. Р 48 (72) В.P.. Немченко, P.P.. Мальцев и Л.А, Смирнов (53) 669.187.25(088.8) (56) 1.,Бюллетень института Черметинформация,-1981,. Р 19, с. 48 49 ..

2. Дементьев В.А. Pîâûøåíèå стойкости подачи мартеновских печей. М,, Металлургиздат, 1950, с. 134. (54) (57) CPOCOH НАВАРКИ НОРИСТОГО

-ОГНЕУПОРА, включающий засыпку и нагрев порошкообраэного материала, о т- л и ч а ю шийся .тем; что, с целью обеспечения высокой газопроницаемости и прочности огнеупора, в качестве порошкообразного материала используют смесь окислов с металлами в соотношении от 1:9 до 9;1, а после нагрева ведут ее продувку газообразным кислородом или кислородсодержащими газовыми смесями.

1063845 астиц порошка металла, его окислы продукты их взаимодействия с порошком огнеупора (MyO, Fe0, МдО, S10 и др.) плавятся и под напором продуваемого газа через поры между частицами порошка, оставшимися твердыми, и ошлаковывают их. Таким образом, эти частицы свариваются в прочный огнеупор, который вместе с тем благодаря вытеканию жидкой фазы из пор .сохраняет большую канальную пористость, а следовательно, и хорошую гаэопроницаемость.

После того, как процессы окисления металлического порошка завершаются, температура наваренного слоя ° начинает снижаться, образовавшаяся жидкая фаза затвердевает, дальнейшая продувка становится нецелесообразной и ее прекращают. Далее, с целью завершения процессов сваривания зерен полученного слоя, в течение 10-60 мин его выдерживают при ,повышенной температуре закрытой пе чи {600-1200 С), т.е. не открывая завалочного окна, не отодвигая свод и не начиная эавалку шихты следующей плавки.

По окончании. этой выдержки заваливают шихту и начинают следующую плавку.

Периодическое осуществление наварки пористого огнеупора таким способом позволяет в течение длительного времени осуществлять непрерывную эксплуатацию электродуговой печи и на каждой плавке вести продувку .ванны через пору пода газами с целью удаления примесей из металла.

Пример 1. В качестве смеси для наварки пористого днища конвертеров, выплавляющих черновую медь, целесообразно использовать смесь .окислов хрома (или молотого хромита) с металлической медью в соотношении от 4:1 до 5:1.

Другие металлы 1-ой группы, такие как натрий и калий, могут использоваться для наварки пористых огнеупоров, работающих при температурах не выше 1000 О С.

Пример 2. Для создания по ристой наварки реакторов с температурой рабочей зоны выше 2000 С целео . сообразнО использовать смесь металлического магния с его окисью (или порошком магнезита) в. соотношении от 9:1 до 1 9. При продувке такой (нагретой) смеси кислородом выделяют-. ся столь большие количества тепла, что часть зерен окиси магния оплавляется. В результате образуется очень тугоплавкий и прочный пористый огнеупор.

Наряду с магнием для этих целей можно использовать и другие металлы

11-ой группь1 (кальций, бериллий и т.д.) .

Изобретение относится .к черной ч металлургии, конкретнее к способам и наварки футеровки металлургических агрегатов .

Известен способ футеровки подины дуговых электроотапливаемых печей, футеровка пода которых выполнена в виде кладки .из плотных магнеэитовых .кирпичей со ивами, заполненными пористой огнеупорной массой на основе плавленного магнезита (1) . 10

Однако из-за низкой газопроницаемости стойкость футеровки недостаточна и требуется периодическая под- . варка.

Наиболее близким к предлагаемому 15. является способ наварки огнеупорной футеровки пода сталеплавильной печи, включающий засыпку и нагрев порошкообразного материала f2) .

Недостаток известного способа заключается в том, что полученная наварка почти не имеет канальной порнстости и поэтому практически гаэопронийаемая, что резко снижает срок ее службы. 25

Цель изобретения — обеспечение высокой газопроницаемости и прочности огнеупора.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу наварки пористого огнеупора, включающему засыпку и нагрев порошкообраэного материала, в качестве порошкообразного материала используют смесь окислов с металлами в соотношении от 1:9 до 9:1, а после нагрева ведут ее продувку газообразным кислородом или кислородсодержащими газовыми смесями.

Пористую наварку осуществляют следующим образом..

После выпуска стали и шлака иэ 40 дуговой электропечи с газопроницаемой футеровкой пода íà его поверхность насыпают в виде слоя толщиной .3-6 см смесь:порошка плавленного магнезита Фракции 0,5-1,0 мм и порошка 45 алюминия фракции 0,05-0,1 мм в соотношении от 4:1 до 3:1. Возможно использование и других огнеупорных ма.териалов: хромита, плавленной окиси кальция, благородной шпинели, кварцита и т.д., а также других металлов:. железа, ферросилиция, магния или

его сплавов. После нагрева слоя смеси до температуры поверхности футеровки (600-1400ОС) сквозь газопроницаемую футеровку пода и насы55 панный слой смеси продувают газообразный кислород с расходом 1-3 м в

1 течение 2-15 мин. Вместо чистого кислорода можно использовать кислородсодержащие газовые смеси. . В результате взаимодействия кислорода с нагретым порошком металла .последний интенсивно окисляется и в ходе. этой реакции выделяется большое количество тепла. При этом остатки 65

1063845

, Составитель А. Прусс

Редактор М. Рачкулинец Техред А.Бабинец Корректор О. Тнгор

Заказ 10476/28 Тираж 568 Подписное

ВЯИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Пример 3. Для приготовления пористой наварки .пода стекловаренных печей желательно использовать смесь, металлического кремния с его двуокисью (или порошком кварца) в соотношении от 1:2 до 2:1. В процессе 5 продувки нагретой смеси. кислородом образуется прочный слой пористого кварца.

Аналогично могут применяться и другие металлы 1У-ой группы (цирко-.. 10 ний, титан и т.д.).

Пример 4..Для наварки пористой подины электродуговых печей, выплавляющих феррованадий, целесообразно испольэовать смесь магнезита с порошком феррованадия (40% V и 60%

Fe) в соотношении 5:1.

Для наварки печей, выплавляющих феррониобий, желательно применять .порошок этого сплава.

Аналогично можно использовать и другие металлы у-ой группы.

Пример 5. Для наварки пористого днища конвертера, выплавляющего среднеуглеродистый феррохром .из высокоуглеродистого, желательно использовать смесь металлического хрома (или феррохрома) с его окисью (или порошком хромита) в соотношении 1:6.

В специальных случаях оправдано аналогичное применение и других металлов У1-ой группы.

П.р и,м е р 6. Для наварки по- 35 ристой подины дуговых злектропечей, выплавляющих ферромарганец, желательно использовать порошок этого. сплава (или марганца) в смеси с магнезитом. 40

Могут найти подобное применение. и другие металль. У11-ой группы.

fl р и м е р 7, В качестве материала для наварки пористого огне- упора подин печей, выплавляющих стали и чистое железо, наиболее целесообразно использовать смесь железно- го порошка с окисью магния (или магнезитом) в соотношении от 1:9 до

1:3. Как показывают исследования, применение, порошка железа наиболее перспективно в связи с его доступностью и дешевизной. Вместе с тем при продувке такой смеси кислородом образуется легкоплавкий окисел (FeO), который хорошо растекается по .зернам окиси магния, сваривая их в прочный огнеупор. В дальнейшем благодаря взаимодиффузии FeO и MgO, образуется их твердый раствор, который обладает достаточно высокой огнеупорностью.

Другие металлы У111-ой группы могут использоваться в специальных случаях, например никель — для создания пористой наварки днища конвертеров, выплавляющих ферроникель.

Из приведенных примеров следует, что металл и окисел (или окислы) применяются в соотношении (по массе) от 1:9 до 9:1. При использова- . ни (металла в количестве менее 0,1 получаемая наварка обладает недоста. точной канальной пористостью, а сле- довательно, и малой гаэопроницаемостью. В случаях, когда содержание металла в исходной смеси превышает 903, канальная пористость наварки тоже становится незначительной, Использование предлагаемого спосо6а наварки подин пористым огнеупором позволяет сократить количество остановок печи для ремонта подин, - что способствует повышению производительности печи,