Футеровка ковша для разливки кремнистых ферросплавов

 

Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к футеровке ковшей при производстве ферросплавов, например кремнистых ферросплавов. Целью изобретения является повышение стойкости и надежности футеровки, увеличение межремонтных сроков. Футеровку верхней части ковша на 0,15 - 0,20 высоты ковша выполняют из бетона 4 с переходом в алюмосиликатную кладку 2 в виде уступа, равного толщине графитовой плитки. Рабочий слой футеровки подносочной стенки выполняют с переменным размером кладки от 0,2 - 0,3 периметра в верхней части до 0,8 - 0,9 периметра в нижней части из обычной графитовой плитки 5, остальной участок - из графитовой плитки 3, пропитанной неорганическими боросодержащими солями. За счет подбора графитовых плиток с различными уровнями теплопроводности и зон их размещения в футеровке ковша стойкость его относительно известной футеровки возростает в 4,8 - 5,3 раза и исключается прогар ковша при эксплуатации. 1 табл., 1 ил.

союз сонг (cKvlx

СОЦИАЛИС!ИЧЕ СКИХ

РЕСПУБЛИК (Я)л В 22 D 41/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4691228/02 (22) 15.05.89 (46) 07,08.91. Бюл. ¹29 (71) Челябинский электрометаллургический комбинат (72) Л.А.Дьяконова, В.П.Зайко, И.А.Гнедина, В.А.Холодный, В.М.Ророкин и С.М.Доржиев (53) 669.168 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 772712, кл. В 22 D 41/00, 1979.

Футеровка ковшей объемом 4 м для азливки ферросиликохрома, зонтов для узр лов смешивания и дефосфорации и баде и для транспортировки горячей шихты. Технологическая инструкция ТИ 139 — Ф 97 88.

Челябинск, 1988. (54) ФУТЕРОВКА КОВША ДЛЯ РАЗЛИВКИ

КРЕМНИСТЫХ ФЕРРОСПЛАВОВ (57) Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к футеровке ковшей при производстве ферросплавов, например Ы 1668032 А1 кремнистых ферросплавов. Целью изобретения является повышение стойкости и надежности футеровки, увеличение межремонтных сроков. Футеровку верхней части ковша на 0,15 — 0,2 высоты ковша выполняют иэ бетона 4 с переходом в алюмосиликатную кладку 2 в виде уступа, равного толщине графитовой плитки. Рабочий слой футеровки подносочной стенки выполняют с переменным размером кладки от 0,2 — 0,3 периметра в верхней части до

0,8 — 0,9 периметра в нижней части из обычной графитовой плитки 5. остальной участок — из графитовой плитки 3, пропитанной неорганическими боросодержащими солями. 3а счет подбора графитовых плиток с различными уровнями теплопро- ) водности и эон их размещения в футеровке ковша стойкость его относительно известной футерхой возрастает в 4.8 — 5,6 раза С и исключается прогар .овша при эксплуатации, 1 табл, 1 ил.

1668032

Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к футеровке ковшей при производстве ферросплавов, в частности к футеровкам ковшей для кремнистых ферросплавов, 5

Целью изобретения является повышение стойкости, надежности футеровки, увеличение межремонтных сроков

На чертеже показана футеровка ковша, вертикальный разрез. 10

Футеровка включает кладку подины 1 и стенок 2 из алюмосиликатного кирпича, пропитанные графитовые плитки 3, бетон 4 и графитовые плитки 5.

Футеровка верхней части ковша из бе- 15 тона представляет собой монолит, обеспечивающий надежность в зоне контакта с графитовой плиткой вследствие повышенной пластичности бетона. По мере эксплуатации ковша происходит наращивание 20 гарнисажа и зарастание футеровки в верхней части. Из-за пониженной адгезии бетонированной поверхности ее чистка облегчена и футеровка в верхней части подвержена меньшему механическому воэдей- 25 ствию, следовательно, меньшему разрушению.

В ходе эксплуатации из наполненного ковша в наклонном положении производится разливка кремнистого ферросплава в из- 30 ложницы или грануляция сплава, При этом стенка, противоположная подносочной, постепенно освобождается от расплава, а на подносочной стенке в течение разливки сохраняется слой жидкого расплава. 35

Футеровка стенкй, противоположной подносочной, выполнена из пропитанной неорганическими боросодержащими солями графитовой плитки, которая вследствие пониженной окисляемости не выгорает под 40 воздействием кислорода воздуха (окисляемость обычной графитовой плитки 13 — 15 f„, пропитанной 9 — 10 ).

Обычная графитовая плитка имеет коэффициент теплопроводности 45 (А= 5,8 ккал/м ч град). меньший, чем пропитанная неорганическими боросодержащими солями Л = 6,5 ккал/м ч град), поэтому с целью сохранения жидкотекучести расплава путем снижения тепловых потерь 50 через стенку ковша при разливке подносочная стенка футерована обычной грзфитированной плиткой.

Сохранение жидкотекучести расплава путем подбора футеровки и подносочной ча- 55 сти с пониженным коэффициентом тепло проводности позволяет вести процесс без перегрева металла и, как следствие, без уве личения тепловой нагрузки на футеровку

Стенка, противоположная подносочной, в ходе эксплуатации ковша подвержена воздействию резкой смены температур (термоударов), Но благодаря тому, что футеровка этой стенки выполнена иэ графитовой плитки, пропитанной неорганическими боросодержащими солями, имеющей коэффиицинент линейного расширения, на 15ф> меньший по сравнению с обычной графитовой плиткой (а =(4 — 5) 106), линейные размеры плитки изменяются незначительно. Это способствует сохранению цельности футеровки.

Стенка. противоположная подносочной, больше зарастает шлаковым гарнисажем, поэтому она чаще подвергается механическому воздействию при чистке внутренней поверхносги, Но так как предел прочности пропитанной неорганическими боросодержащими солями графитовой плитки выше, чем у обычной, то она более устойчива к механическому воздействию.

Установлено. что если высота футеровки верхней части ковша из бетона меньше

0.15 общей высоты ковша. то при заливке расплава его уровень не перекрывает графитовую плитку, и возможно возгорание и разрушение подносочной стенки.

Если высота футеровки верхней части ковша из бетона больше 0,2 общей высоты ковша. то возрастает поверхность контакта бетона с расплавом и вследствие недостаточной огнеупорности бетона происходит его разрушение при длительном воздействии жидкого расплава.

Если рабочий слой футеровки подносочной стенки выполнен с размерами менее 0,2 периметра в верхней части и менее 0,8 периметра в нижней части из обычной графитовой плитки, то из-эа повышенной теплопроводности пропитанной графитовой плитки в ходе выпуска расплава при наклоне ковша увеличиваются тепловые потери поверхности ковша, при этом понижается температура расплава и его жидкотекучесть.

Если рабочий слой футеровки подносочной стенки выполнен с размерами более 0.3 периметра в верхней части и более 0,9 периметра в нижней части, то при наклоне ковша происходит выгорание части футеровки из обычной графитовой плитки, которая не покрыта расплавом. вследствие ее повышенной окисляемости.

Пример. Футеровка ковша объемом

4 м для разливки ферросиликохрома была

=- лполнена в соответствии с предлагаемым техническим решением и испытана в про-! мышленных условиях.

1668032

15

Кожух ковша сварной, формы усеченного конуса. Размеры кожуха: высота (вну1ренняя) 2300 мм, диаметр верхний (внутренний) 2440 мм, диаметр нижний (внутренний) 1590 мм.

Подина 1 ковша выложена алюмосиликатным кирпичом в три ряда: первый — на плашку, насухо; второй — на ребро, насухо; третий т на ребро, на огнеупорном растворе.

Кладка стенки (облицовочный слой) 2 выполнена из алюмосиликатного кирпича, на плашку вплотную к кожуху на огнеупорном растворе, рабочие слои 3 и 5 — из графитовой плитки (100x220x230x350) на плашку на огнеупорном растворе. Огнеупорный раствор состоит их огнеупорнои глины и песка в соотношении 1.3 Смесь разведена водой до густо о пластичного состояния.

Подносочная стенка футерована обычной графитовой плиткой 5 с переменным размером кладки от 0,25 периметра в верхней части до 0,85 периметра в нижней чагти, что соответствует 8 плиткам вверху и 22 плиткам внизу. Остальной участок рабочего слоя выполнен из графитовой плитки, пропитанной неорганическими боросодержащими солями: вверху 23 плитки, внизу 3 плитки. Количество рядов графитовой плитки по высоте 4.5.

Для формирования верхней части футеровки из бетона 4 с переходом в апюмосиликатную кладку в виде уступа, равного толщине графитовой плитки, бып установлен металлический шаблон, Приготовлен бетон следующего состава на 1 м: шлак предельного феррохрома фракци; (-25+ 5) мм 1100 кг, (-5 > 1) мы 1000 кг (-1 < 0,5) мм

200 кг; высокоглиноземистыи цемент 500 кг; вода 220 л.

Приготовлен ыи бетон был уложен в пространство между кожу ол и шаблоном.

Размеры бетонированнои ча ти футеровки ковша: высота 430 мм, толщина 165 мм. Размеры уступа бетонированного слоя: высота

100 мм (равна толщине графитовой плитки), толщина 65 мм (равна толщине алюмолисикатной кладки). Сливной носок футерован бетоном толщиной 100 мм, Футерованный ковш был поставлен на сушку в естественных условиях в течение суток. Затем шаблон был снят и сушку футеровки продолжили природным газом с помощью эжекционной горелки в течение

24 ч, причем первые 10 ч из них на малом факеле. остальное время — на большом, После сушки подину заправили песком и ковш испольэовали для разливки ферросиликох20

55 рома. Уровень расплава был выше графит вой плитки.

В ходе эксплуатации ковша периодически очищали бетонированную поверхность от шлака, при этом шлаковый гарнисаж легко отслаивался от бетона. Ковш эксплуатировали 5,3 мес, отмечен износ верхнего бетонированного слоя и частично графитовой плитки, Аналогичным образом выполнили футеровки еще двух ковшей.

По прототипу выполнили футеровку следующим образом.

Подину ковша выложили алюмосиликатным кирпичом в 3 ряда: первый — на плашку, насухо; второй — на ребро, насухо; третий — на ребро, на огнеупорном растворр..

Кладка стенки — из алюмосиликатного кирпича на плашку вплогную к кожуху на огнеупорном растворе. Толщина облицовочного слоя 65 мм. Рабочий слой — иэ обычной графитовой плитки (100х220х230х350)

íа плашку на огнеупорном растворе, Толгцина рабочего слоя 100 мм, Верхний ряд рабочего слоя выполнен алюмосиликатным кирпичом на торец на высоту 230 мм. Сливной нс сок ковша выложен графитовой плиткой

Футеровку сушили в течение 24 ч природным газом с помощью эжекционной горелки. Зател1 подину заправили песком и ковш испольэовали для разливки ферросиликохрома. Б ходе эксплуатации ковша происходило интенсивное выгорание верхнего ряда графитовой плитки, особенно на стенке. противоположной подносочной. Через

12 дней заменили верхний ряд графитовой плитки, еще через 10 дней — снова замена верхнсго ряда графитовой плитки, Каждой замене предшествовала трудоемкая операция чистки ковша отбойным молотком. В результате произошло оглабление верхнего ряда апюмосиликатного кирпича. На 32-й день эксплуатации ковш прогорел на стенке, противоположной подносочной,,под верхним рядом алюмосиликатного кирпича.

Характеристика предлагаемой футеровкп в сравнении с известной приведена в таблице.

Испытания показали, что применение предлагаемой футеровки позволяет увеличить стойкость футеровки ковша в 4,8 — 5,3 раза, провести эксплуатацию ковша без текущих ремонтов футеровки.

Кроме того, применение предлагаемой футеровки дает дополнительные преимущества: сокращение трудозатрат на обслуживание ковша за счет облегчения чистки и отсутствия текущих ремонтов: экономию до1668032 рогостоящей графитовой плитки вследствие отсутствия текущих ремонтов и увеличения срока эксплуатации футеровки..

Стойкость футеровки, мес.

Надежность футеровки — наличие прогара

Количество межремонтных сроков, шт.

Футеровка из обычной графитной плитки

Высота футеровки из бетона

Вариант

В нижней чести

В ве хней части мм доля от высоты ковша

Доля от Количестперимет- во плира ток, шт

Количество пли ток, шт

Доля от периметра

Нет

Нет

Нет

Один прогар через меся

Нет

Нет

Нет

5.3

4,8

5,0

1,0

22

21

23

0,85

О.&

0,9

1,0

6

ЗЗ

0.25

0,2

0,3

1.0

506

Нет

0.17

0.20

0,15

Нет

2

4 (прототип) Составитель О.Веретенников

Редактор О.Юрковецкая Техред М.Моргентал Корректор В.Гирняк

Заказ 2608 Тираж 474 Подписное

ВНИИПИ. Государственно o комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

11303 .т Москва. Ж-35. Раугцская наб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Формула изобретения

Футеровка ковша для разливки кремнистых ферросплавов, содержащая кладку подины из слоев алюмосиликатного кирпича и кладку стенок ковша 1 слоев алюмосиликатного кирпича и граф, . ой плитки, о тл ич а ю ща я с ятем, что,,: enbeповышения стойкости и надежно: ..: футеровки, увеличения межремонтных сроков, футеровка верхней части ковша на 0,15 — 0,2 высоты выполнена из бетона с переходом в алюмосиликатную кладку в виде уступа, равного

5 толщине гоафитовой плитки, а рабочий слой футеровки подносочной стенки выполнен с переменным размером кладки от 0,2 до 0,3 периметра в верхней части до 0,8 — 0,9 периметра в нижней части из обычной графи10 товой плитки, остальной участок — из графитовой плитки, пропитанной неорганическими боросодержащими солями,