Способ нанесения защитного покрытия на оксидные огнеупорные изделия
Назначение: изобретение относится к способам изготовления многослойных огнеупорных изделий, используемых для футеровки тепловых технологических агрегатов, например, вращающихся печей. Сущность изобретения: предварительную термическую обработку поверхности изделия, нагрев материала наносимого защитного покрытия и последующую термическую обработку свеженанесенного защитного покрытия с использованием концентрированных источников тепла при соблюдении соотношения удельных тепловых мощностей концентрированных источников тепла соответственно: 1.00:1.15... 1.35:0.50...0,60. 12 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я>с С 04 В 41/87 гОсудАРстВеннОе ПАтентнОе
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ (21) 4939104/33 (22) 22,05.91 (46) 28.02.93, Бюл. N 8 (71) Донецкий политехнический институт (72) В.Б,Гофман, В,С.Исадченко, Г.Г.Корицкий, В.П.Онищенко и IO.È.Ïèðoæêoâ (73) Донецкий политехнический институт (56) 1. Авторское свидетельство СССР ¹
606362, кл, С 04 В 41/06, 1981, . 2. Авторское свидетельство СССР
¹ 342012, кл. В 23 D 21/00, 1972. (54) СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ЗАЩИТНОГО
ПОКРЫТИЯ НА ОКСИДНЫЕ ОГНЕУПОРНЫЕ ИЗДЕЛИЯ
Изобретение относится к способам изготовления многослойных огнеупорных изделий, используемых для футеровки тепловых технологических агрегатов, например вращающихся печей, Целью изобретения является расширение технологических возможностей процесса нанесения защитного покрытия на огнеупорные изделия за счет повышения показателей сцепляемости частичек материала защитного покрытия между собой и с поверхностью огнеупорного изделия в результате стабилизации характеристик теплового воздействия на материалы, участвующие в процессе образования защитного покрытия.
Для подготовки поверхности огнеупорного изделия к контакту с материалом защитного покрытия и обеспечения условий для их полной и взаимной адгезии необхо„„. Ы„„1799370 АЗ (57) Назначение: изобретение относится к способам изготовления многослойных огнеупорных иэделий, используемых для футеровки тепловых технологических а.грегатов, например, вращающихся печей, Сущность изобретения: предварительную термическую обработку поверхности изделия, нагрев материала наносимого защитного покрытия и последующую термическую обработку свеженанесенного защитного покрытия с использованием концентрированных источников тепла при соблюдении соотношения удельных тепловых мощностей концентрированных источников тепла соответственно:
1.00 1.15...1.35 0 50...0,60. 12 табл. дима затрата тепловой энергии, определяемая теплофизическими характеристиками материала защищаемого изделия, а также рядом других факторов (конструктивных, технологических и пр,}, Затраты энергии нэ подготовку материало защитного покрытия к контакту с поверхностью огнеупорного из- Ы дели я оп редел я ются и ре и муществе н но 4 энер: етическигл состоянием поверхности, (.,) необходимостью поддержания его на нормированном уровне. и в меньшей мере— минералогическим и грайулометрическим составом материала защитного покрытия.
Таким образом формируется соотношение между затратами энергии на предварительную термическую обработку поверхности огнеупорного изделия, на нагрев и нанесение материала защитного покрытия, соблюдение которого гарантирует стабилизацию показателей качества сцепления свежена1799370 несенного защитного покрытия с поверхностью защищаемого изделия. Однако, пока.затели качества защитного покрытия в значительной мере зависят от эффективности последующей термической обработки изделия (в частности свеженанесенного защитного покрытия), которая также связана с затратами энергии, адекватными энергетическому состоянию, т,е. температуре изделил. Этот факт обьясняет механизм формирования соотношения между затратами энергии на последующую термическую обработку свеженанесенного защитного покрытия и на всю предшествующую обработку, что (при нормировании расходоо энергии на нанесение защитного покрытия) позволяет нормировать затраты энергии на последующу о термическую обработку свеженанесенного защитного покрытия по уровню энергозатрат на предварительную термическую обработку поверхности защищаемого огнеупорного изделия.
Нормирование соотношения основных рабочих параметрао (удельной мощности) концентрированных источников тепла, используемых для предварительной обработки поверхности иэделия, нанесения защитного покрытия и последующей термической обработки свеженанесенного защитного покрытия гарантирует расширение технологических возможностей нанесения защитного покрытия, праявляюгцееся в разработке и использовании типовых режимов обработки изделий из любого материала, любой конфигурации и с любыми скоростями. Эта позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого технического решения критериям "НОВИЗНА" и "СУЩЕСТВЕНН Ы Е ОТЛ И И Я", Предлагаемый способ упрочнения огнеупорных изделий был реализован в лаборатории таркретирования порошков
Кингиссепского филиала Советско-французского предприятия "Техникорд", На noBepxH0cTb уложенного с зазорами набора огнеупорных кирпичей при комнатной температуре (+2ОС) направляли пламя первой из двух топливно-кислородных горелок, расположенных на одной линии в направлении предстоящего их перемещения, и торкретфурмы, расположенной между ними. Теплаоую мощность пламени горелки довели до рабочего значения, 3а 10...15 секунд в центре зоны нагрева была достигнута температура размягчения огнеупорного материала, а чем судили по деформации поверхности кирпичей. Эа это время тепловую мощность пламени торкретфурмы доводили до рабочего значения, включали подачу торкретмассы (порошкообразнога эгеринавого концентрата) s торкретфурму, после чего включали механизм перемещения горелок вдоль набора огнеупорных кирпичей и зажигали пламя второй топливно-кислородной горелки и выводили ее на рабочую мощность, Были использованы кирпичи из шамота и магнезита. Укладку кирпичей в наборах производили "на торец" и "на плоскость", Величины рабочих значений тепло"0 вых мощностей топливно-кислородных горелок и торкретфурмы варьировали в достаточно широком диапазоне, сохраняя предельную производительность подачи порошка в торкретфурму. При скорости перемещения горелок 25 мм/с на поверхности огнеупорных кирпичей образовалось оплавленное защитное покрытие толщиной 5„,7 мм при ширине 80 мм, После охлаждения набора кирпичей с защитным покрытием его демонтировали и оценивали показатели качества. Критериями оценки качества защитного покрытия служили степень астеклованности {оплавления), наличие трещин в покрыт при охлаждении в потоке воздуха, 25 отколы покрытия при демонтаже набора кирпичей. Полученные результаты представлены s тTа tбlrлlи ц а х x 11.,....1122. Как видно из представленных данных, защитное покрытие, полученное по заявляемому способу, 30 отличается высокой (не менее 90 j,) степенью остеклованности, отсутствием тре. щин в покрытии при охлаждении в потоке воздуха и отколов покрытия при демонтаже набора кирпичей;
35 Расширение технологических возможностей процесса нанесения защитного покрытия на огнеупорные изделия за счет пооышения показателей сцепляемости частичек материла защитного покрытия между
40 собой и с поверхностью огнеупорного изделия в результате стабилизации характеристик теплового воздействия на материалы, участвующие в процессе образования защитного покрытия обеспечивает возможность ис45 пользования для футеровки тепловых технологических агрегатов огнеупорных. изделий с готовым защитным покрытием, изготовленных HB высокомеханизированных стационарных установках. При этом исключа50 ется необходимость факельного торкретирования ранее эксплуатировавшейся футеровки с целью повышения ее работоспособности.
55 Прогнозируемый экономический эффект от использовайия предлагаемого cflOсаба получения защитного покрытия на огнеупорных изделиях в условиях Кингисеппского ПО "Фосфорит" может быть вычислен по "Методике определения годового
1799370
Таблица 1
fl р и м е ч а н и я: Материал изделия
Способ укладки набора
Мощность Ю/1 первой горелки
Мощность W3 второй горелки
Соотношение мощностей W1:ЧЧЗ
- шамот, - "на торец"
- 65,00 Квт
- 35,75 Квт
- 0,55 экономического эффекта от создания и внедрения новой техники, изобретений и рационализаторских предложений в химической промышленности" (МХП, 1978. M).
Исходные данные для расчета:
С1=283 тыс. руб. — годовые фактические прямые затраты на капитальный ремонт печи ПО 114 (по справке цеха КОФ вЂ” 46,5 тыс. руб. — холодная часть печи — 236,5 тыс. руб, — горячая часть печи).
С2=166,2 тыс. руб. — годовые прямые затраты на капитальный ремонт той же печи факельным торкретированием в соответствии со сметой OM-17-7 "К" от 09.12.87 при гарантированном увеличении срока службы холодной части печи — до 4 лет и горячей части печи — до 1 года.
C3=50.0 тыс. руб. — планируемые затраты на нанесение защитного покрытия на огнеупорные кирпичи"для футеровки печи
ПО 114.
Таким образом, прогнозируемый экономический эффект от использования предполагаемого изобретения составит:
Э=С1-С2-С3=283.0 — 166.2-50.0=66.2 тыс. руб.
Помимо того, использование предлагаемого способа получения защитного покрытия на огнеупорных изделиях обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущества: — увеличение исходного ресурса работы футеровки тепловых технологических агрегатов за счет постановки огнеупорных изделий с защитным покрытием на рабочей
5 поверхности — повышение качества защитного покрытия на огнеупорных изделиях за счет организации специализированного высоко10 механизированного производства — оздоровление условий труда при получении защитного покрытия на огнеупорных изделиях за счет создания стационарных установок.
Формула изобретения
Способ нанесения защитного покрытия на оксидные огнеупорные изделия путем
20 последовательного перемещения трех концентрированных источников тепла, первый из которых обеспечивает размягчение поверхности огнеупора, второй — нанесение слоя огнеупорного порошка и третий — on25 лавление частиц и спекание, о т л и ч а ю - . шийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей за счет улучшения качества покрытия и прочности его сцепления с огнеупором. соотношение тепло30 вых мощностей концентрированных источников тепла равно 1:(1.5 — 1,35):(0.50 — 0,60), 1799370
Таблица 2
ТаблицаЗ
П р и м е ч а н и я: Материал изделия
Способ укладки набора
Мощность М/1 первой горелки
Мощность W3 второй горелки
Соотношение мощностей W1;W3
П р и м е ч а н и я: Материал изделия
Способ укладки набора
Мощность W1 первой горелки
Мощность W3 второй горелки
Соотношение мощностей W1:W3
- шамот, — "на плоскость"
- 65,0О Квт
- 35,75 Квт
- 0,55
- магнезит, - "на торец" — 78,00 Квт
- 42.90 Квт
- 0,55
1799370
Таблица 4
Таблица 5
ll р и м е ч а н и я: Материал изделия
Способ укладки набора
Мощность W1 первой горелки
Мощность W3 второй горелки
Соотношение мощностей W1:W3
П р и м е ч а н и я; Материал изделия
Способ укладки набора
Мощность W1 первой горелки
Мощность W2 торкретфурмы
Соотношение мощностей W1:W2
- магнезит, - "на плоскость"
- 78,00 Квт .- 35,75 Квт
- 0,55
- шамот, - "на торец"
- 65,00 Квт — 74,75 Квт — 1:1,15
1799370
Таблица 6
Таблица 7
П р и м е ч а н и я: Материал изделия
Способ укладки набора .
Мощность W1 первой горелки
Мощность. W2 торкретфурмы
Соотношение мощностей W1:W2
П р и м е ч а н и я: Материал изделия
Способ укладки набора
Мощность W1 первой горелки
Мощность W2 торкретфурмы
Соотношение мощностей W1;W2
-.шамот, -".,. на плоскость"
- 65;00 Квт
- 74,75 Квт.
- 1:1,15
- шамот, - "на торец"
- 65,00 Квт
- 87,75 Квт
- 1:1,35
1799370
Таблица 8
Таблица 9
П р и м е ч а и и я; Материал изделия
Способ укладки набора
Мощность W1 первой горелки
Мощность W2 торкретфурмы
Соотношение мощностей W1:W2
П р и м е ч э н и я: Материал изделия
Способ укладки набора
Мощность W1 первой горелки
Мощность W2 торкретфурмы
Соотношение мощностей W1:W2
- шамот, - "на плоскость"
- 65,00 Квт
- 87,75 Квт
- 1:1,35
- магнезит
- "на торец" — 78,00 Квт
- 89,70 Квт
- 1:1,15
1799370
15
Таблица 10
Таблица 11.
П р и м е ч а н и я: Материал изделия
Способ укладки набора
Мощность В/1 первой горелки
Мощность W2 торкретфурмы
Соотношение мощностей W1:W2
П р и м е ч а н и я: Материал изделия
Способ укладки набора
Мощность W1 первой горелки
Мощность W2 торкретфурмы
Соотношение мощностей Ф/1 W2
- магнезит
- "на плоскость"
- 78,00 Квт
- 89,70 Квт
- 1:1,15
- магнезит
- "на торец"- 78,00 Квт
- 105,30 Квт
- 1:1,35
1799370
Таблица 12
Составитель Д,Гуркин
Техред М.Моргентал
Редактор А.Горячева
Корректор Н,Слободяник
Заказ 788 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва. Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина. 101
П р и м е ч а н и я: Материал иэделия
Способ укладки набора
: Мощность W1 первой горелки
Мощность W2 торкретфурмы
Соотношение мощностей W1;W2
- магнезит нд плоскОСть
- 78,00 Квт
- 105,30 Квт
- 1:1,35
