Способ выполнения набивной футеровки желоба доменной печи

 

Сущность изобретения: в способе выполнения набивной футеровки желоба доменной печи, включающем приготовление огнеупорной массы, ее укладку в дно, э затем и в стенки желоба, виброуплотнение и трамбовку с приданием заданной геометрической формы, после укладки огнеупорной массы формуют дно желоба дополнительной подсыпкой графитовых фракций, предварительно покрытых при температуре 250...300°С пленкой каменноугольного пека на толщину 0,35...0,50 мм. причем высота подсыпки составляет 1/3 высоты набивной футеровки дна желоба. 1 табл., 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 21 В 7/14

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4835078/02 (22) 03.05.90 (46) 15.02.93. Бюл. N 6 (75) В.М. Шапляк (73) Днепропетровская производственнокоммерческая фирма "Эпсилон" (56) Инструкция по эксплуатации и ремонту главных желобов доменных печей в доменном цехе М1 и N 22, ТИ4Д вЂ” 1,2-57-85, Криворожский металлургический комбинат

"Криворожсталь" им. В,И, Ленина, 1985. (54) СПОСОБ ВЫПОЛНЕНИЯ НАБИВНОЙ

ФУТЕРОВКИ ЖЕЛОБА ДОМЕННОЙ ПЕЧИ

Изобретение относится к металлургии, а именно, к производству железа, чугуна и стали и может быть использовано в металлургической промышленности при возведении доменных печей, Известен способ выполнения набивной футеровки желоба доменной печи, включающий приготовление огнеупорной массы, . ее укладку в дно, а затем и в стенки желоба, виброуплотнение и трамбовку с приданием заданной геометрической формы (1).

Недостаток известного способа заключается в низком рабочем ресурсе желоба.

Это объясняется тем, что струи жидкого металла и шлака под влиянием высоких температур оказывают на желоб деструктивное воздействие, например, уносят летучие и вымывают твердые компоненты футеровки, Цель изобретения — повышение рабочего ресурса желоба.

Указанная цель достигается тем, что способ выполнения набивной футеровки желоба доменной печи, включающий приготовление огнеупорной массе, ее укладку в

„„Я.3,, 1795983 А3 (57) Сущность изобретения: в способе выполнения набивной футеровки желоба доменной печи, включающем приготовление огнеупорной массы, ее укладку в дно, э затем и в стенки желоба, виброуплотнение и трамбовку с приданием заданной геометрической формы, после укладки огнеупорной массы формуют дно желоба дополнительной подсыпкой графитовых фракций, предварительно покрытых при температуре

250...300 С пленкой каменноугольного пека на толщину 0,35...0,50 мм. причем высота подсыпки составляет 1/3 высоты набивной футеровки дна желоба, 1 табл., 1 ил. дно, а затем и в стенки желоба, виброуплотнение и трамбовку с приданием заданной геометрической формы, согласно изобретению, после укладки огнеупорной массы формуют дно желоба дополнительной подсыпкой графи овых фракций, предварительно покрытых при температуре

250...300 С пленкой каменноугольного пека на толщину 0,35...0,50 мм, причем высота подсыпки составляет 1/3 высоты набивной футеровки дна желоба.

Техническое решение предусматривает выполнение набивной футеровки, состоящей из огнеупорной подушки и "цементирующей" подсыпки на основе графитовых фракций и каменноугольного пека, уложенной на наиболее нагруженном участке — в днище желоба доменной печи. Формовка дна желоба, например, подсыпкой графитовых фракций, после укладки огнеупорной массы обеспечивает высокую адгезию и плотность компонентов набивной футеровки.

1795983

Физическое воздействие над каменноугольным пеком и графитом, как материальными объектами с высокими связующим и теплоизолирующим свойствами, позволяет проявить сверхсуммарный эффект, нацеленный на повышение рабочего ресурса желоба. Так, графитовые фракции перед виброуплотнением, покрывают пленкой каменноугольного пека на заданную толщину, в частности 0,25...0,50 мм, а каменноугольный пек (перед нанесением) подвергают термообработке — разжижают при Т 250—

300 С, значительно превышающей температуру плавления. Покрытие графитовых фракций пековой пленкой исключает перенасыщение массы ее излишками, разнотолщинность, скопление которой в зазорах между фракциями графита склонно к выгоранию и уносу из-за недостаточной связи с огнеупоной массой. Именно воздействие на графит пековой пленкой перед виброуплотнением снижает влияние температурной и механической агрессии со стороны жидких шлака и металла, ибо предлагаемое покрытие позволяет изолировать от них огнеупорную массу и активиро вать адгезию компонентов набивной футеровки, Применение другого материала вместо каменноугольного пека сдерживает достижение поставленной цели.

Дости>кение указанной цели невозможно и без условий выполнения операций над каменноугольным пеком и графитом, В частности покрытие графитовых фракций пленкой каменноугольного пека толщиной менее 0,35 мм нецелесообразно. Это обусловлено тем, что при меньших значениях толщины пленки снижается адгезия "цеменгирующей" подсыпки с огнеупорной массой подушки желоба, Увеличение толщины пековой пленки более 0,50 мм нецелесообразно также. Это объясняется увеличением пористости "цементирующего" слоя, содержания избытка пек* в зазорах между фракциями графита, выхода летучих компонентов, что в совокупности снижает эффект "цементации" набивной футеровки.

Вместе с тем покрытие графитовых фракций каменноугольным пеком (или разжижение пека) при Т 250...300 С, позволяет последнему проявить сверхсуммарный эффект, нацеленный на повышение рабочего ресурса желоба доменной печи, Это обусловлено тем, что при Т 250...300 С значительно превышающей Т плавления, пек превращается в псевдоожи>кентов состояние, В указанном состояйии каменноугольный пек, как компонент с высоким связующими и огнеупорными характеристиками диффундирует кристаллическую решетку графита, прони40

50 расплавленных металла и шлаков. При высоте подсыпки превышающей 1/3 высоты набивной футеровки снижается мощность ее огнупорного слоя, повышается вероятность разрушения "цементирующей" подсыпки вследствии ускорения выгорания графита и уноса летучих компонентов каменноугольного пека.

На чертеже представлено продольное сечение желоба доменной печи.

Желоб содержит дно 1, боковые футерованные огнеупорным кирпичом стенки 2 и наружную оболочку 3. Дно 1 и боковые стенки 2 насыщены огнеупорной массой 4, составляющей основу набивной футеровки. В дне 1 поверх огнеупорной массы 4 размещена "цементирующая " подсыпка 5 на основе графитовых фракций и каменноугольного пека, высотой Н1, соответствующей 1/3 высоты Нг набивной футеровки 4 дна 1 желоба. кая как большую глубину структуры, проявляя тем самым свойство коагулянта. Это, ввиду доведения графита до фракционных габаритов в большом приближении, способствует его глубокой пропитке, а после виброуплотнения и трамбовки — "закупорке" пека в подсыпке и значительному сокращению уноса летучих ингредиентов. Результатом взаимодействия фракций графита и

"0 каменноугольного пека является получение

"цементирующего" слоя высокой температурной мощности, предотвращающего температурную и механическую агрессию со стороны струй металла и шлака в желобе, "5 достигнутого новым свойством каменноугольного пека. Покрытие графитовых фракций каменноугольным пеком при Т меньше

250 С нецелесообразно. Это обусловлено снижением адгезионных и коагуляционных свойств пека. Покрытие при температуре разжижения пека, превышающей 300 С нецелесообразно также. Это объясняется повышенной испаряемостью пека, что снижает его теплофизические свойства и повышает текучесть, снижающую возможность достижения равномерного пленочного покрытия графита, развивается его разнотолщинность, а следовательно неравномерность "цементации" набивной футе30 ровки, Наряду с этим, высота подсыпки, согласно изобретению, составляет 1/3 высоты набивной футеровки дна желоба, Отклонение высоты подсыпки от заданного значе35 ния нецелесообразно, Это объясняется тем, что при высоте подсыпки меньшей 1/3 высоты набивной футеровки снижается эффективность "цементации", ибо возрастает вероятность вымывания футеровки струями

1795983

50

Для изготовления предлагаемого желоба доменной печи, в работающие бегуны типа СН567 иэ объемных дозаторов загружают исходную огнеупорную массу, которую перемешивают ковшевым элеватором.

Футеровочная масса имеет следующий состав, мас. :

Кокс доменный 24,5 — 29,5

Пек каменноугольный 11,0 — 16,0

Глина огнеупорная 17,5 — 20,5

Углеродосодержащий материал (1C) 36,5 — 44,5

Влага 10-14

Кокс доменный т класса 25-40 мм, отвечающий ТУ 14 — 6-1114 — 75. Пек каменноугольный — высокотемпературный с Т размягчения 140-160 С, отвечающий ТУ14 — 6-153 — 76. Глина огнеупорная Часов-Ярского месторождения марки Ч вЂ” 1, ЧПК-1, отвечающая ТУ 14-8-162-75, Углеродосодержащий материал С-термически обработан (С вЂ” 25+45 /, СО2 — 10+20 ), фракции— до 20 мм.

Полученную огнеупорную массу 4 с помощью конвейера подают в зону формования желоба и укладывают в дно I, в частности до заполнения 2/3 высоты Hg набивной футеровки дна 1 желоба. Затем формуют участок дна 1 желоба, контактирующий со струями металла и шлака, путем равномерного внесения подсыпки

5 графитовых фракций, предварительно покрытых пленкой каменноугольного пека, на высоту Н1, соответствующую 1/3 высоты Нг набивной футеровки Нг. Габариты графитовых фракций 100...150 мм, толщина пековой пленки 0,35...0,50 мм. Пековую пленку наносят при температуре разжижения

250...300 С. После этого наращивают высоту боковых стенок 2 и подсыпки 5. Затем в течение 15-20 мин, предварительно сформированную массу, виброуплотняют и трамбуют с приданием окончательной формы и осуществляют обжиг, В дальнейшем используют трубу диаметром 1/2 с 3-4 мм

11 перфорацией в качестве насадки к газовой горелке при продолжении обжига. Обжиг осуществляют в течение 7 — 8 час„изолируя .желоб металлическими листами. С помощью щупов в период трамбовки контролируют высоты Н> и Н и толщины желоба.

После обжига проверяют равномерность прокаливания. Усадка, локальные повреждения и трещины устраняются обмазкой на основе огнеупорной массы 4, Геометрическая форма желоба достигаются с помощью использования шаблонов.

Для экспериментальной проверки заявляемого способа были испытаны технологические режимы обработки графитовых фракций и высота слоя подсыпки в набивной футеровке желоба.

Результаты испытаний отражены в таблице.

При исследовании заявляемого способа анализировали 90 вариантов обработки графитовых фракций, которые сведены в прилагаемую таблицу. Таблица информирует о том, что 9 иэ них обладают оптимальным результатом и свидетельствует о достижении поставленной цели. Оптимальные результаты соответствуют 7, 8, 9 сериям проведенных экспериментов, Некоторые смеси, например, полученные в 3 и 13 сериях также повысили ресурсонаработки желоба, в частности до 9 и 10 сут соответственно, однако они не достаточно эффективны в сравнении с отмеченными результатами, Проведенные испытания информируют о том, что именно после покрытия графитовых фракций каменноугольным пеком, в частности, пленкой на толщину 0.35...0,50 мм при Т 250...300 С и укладки посыпки на высоту соответствующую 1/3 высоты набивной футеровки дна желоба, рабочий ресурс желоба доменной печи возрастает до 12...15 суток, Сравнение заявляемого способа с прототипом показывает, что совокупность предлагаемых отличий позволяет получить эффект, нацеленный на увеличение рабочего ресурса желоба. Это обусловлено дополнительным применением графитовой подсыпки, предварительно обработанной каменноугольным пеком, в частности, при температуре, способствующей переводу последнего в псевдоожжиженное состояние и коагуляции в структуру графита. Это поэволило увеличить стойкость огнеупорной футеровки к температурной и механической агрессии струй металла и шлака — увеличить рабочий ресурс желоба с 8 до 12.„15 суток, путем повышения плотности и термостойкости набивной футеровки, Это обусловлено снижением испаряемости летучих ингредиентов, пористости и вымывания твердых компонентов футеровки. Пековая пленка на поверхности графита, нанесенная при Т

250...300 С на толщину 0,35„.0,50 мм улучшает ад:езию компонентов футеровки, герметичность и придает "цементирующему" слою подсыпки сверхсуммарные свойства.

Использование предлагаемого способа при возведении доменных печей дополнительно позволит улучшить экологию путем сокращения выбросов токсичных аэрозолей в атмосферу; сократить количество простоев доменной печи; повысить надежность желоба.

1795983

Составитель B.Øàïëÿê

Техред M,Моргентал Корректор С.Юско

Редактор В.Трубченко

Заказ 442 . Тираж Подписное

° ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Формула изобретения

Способ выполнения набивной футеровки желоба доменной печи, включающий приготовление огнеупорной массы, ее укладку в дно, а затем и в стенки желоба, виброуплотнение и трамбовку с приданием заданной геометрической формы, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения

8 рабочего ресурса желоба, после укладки огнеупорной массы формуют дно желоба дополнительной подсыпкой графитовых фракций, предварительно покрытых при температуре 250-300 Ñ пленкой каменноугольного пека на толщину 0,35 — 0,50 мм, причем высота подсыпки составляет 1/3 высоты набивной футеровки дна желоба.