Способ горячего ремонта огнеупорной кладки нагревательных печей методом керамической наплавки

 

Использование: в металлургии и касается способов горячего ремонта огнеупорной кладки нагревательных печей. Сущность изобретения: заключается в нанесении сухого огнеупорного порошка, подаваемого в смеси с металлическим порошком струей кислорода на предварительно зачищенный поврежденный участок футеровки, разогретый до температуры не менее 600°С. Происходит воспламенение топливных составляющих торкрет-массы, расплавляются огнеупорные составляющие и заполняют дефекты кладки, размягченной до пластического состояния с образованием прочной монолитной структуры, К технологическому трубопроводу подачи торкретмассы к наплавочной головке после камерного насоса через регулирующее устройство подключают трубопровод подачи сжатого воздуха, на отдельном трубопроводе подачи кислорода устанавливают регулирующее устройство. Согласованное регулирование подачи кислорода и сжатого воздуха дает возможность изменить скорость перемещения торкрет-массы по технологическому трубопроводу и регулировать производительность установки от 0 до заданной величины. Нанесение покрытия производят в два периода. Первоначально осуществляют с большей скоростью и производительностью устройства с последующим снижением скорости подачи смеси и производительности устройства, при которых производится улучшение поверхности за счет выравнивания наплавки. Последний период составляет не более 1/4 части от первоначального. 1 ил.,1 табл.,1 пр.

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 21 С 5/44

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 5024675/02 (22) 30.01.92 (46) 23.08,93. Бюл. и 31 (71) Научно-внедренческое малое государственное предприятие "Мак" (72) В.Г. Баланов, И.И, Збыковский, А.Н.

Митрущенков, Ю.В. Носков, Л.И, Трегуб, В.В. Тузенков и Ю.А, Фесенко (73) Научно-внедренческое малое государственное предприятие "Мак" (56) Информационная карта N 57 Авдеевского коксохимического завода, 1986 г. "Установка для горячих ремонтов коксовых печей методом керамической сварки".

Ухмылова Г. С. Ремонт кладки коксовых батарей, — M.; Обзорная информация, институт Черметинформация, сер. Коксохимическое производство, вып. 1, 1986, с. 13 — 14. (54) СПОСОБ ГОРЯЧЕГО РЕМОНТА ОГНЕУПОРНОЙ КЛАДКИ НАГРЕВАТЕЛЬНЫХ

ПЕЧЕЙ МЕТОДОМ КЕРАМИЧЕСКОЙ НАПЛАВКИ (57) Использование; в металлургии и касается способов горячего ремонта огнеупорной кладки нагревательных печей. Сущность изобретения: заключается в нанесении суxoro огнеупорного порошка, подаваемого в смеси с металлическим порошком струей кислорода на предварительно зачищенный

Изобретение относится к области металлургии, а именно к способам горячего ремонта огнеупорной кладки нагревательных печей, и может быть использовано в любой другой отрасли промышленности, „„!Ж „„1836440 А3 поврежденный участок футеровки, разогретый до температуры не менее 600 С. Происходит воспламенение топливных составляющих торкрет-массы, расплавляются огнеупорные составляющие и заполняют дефекты кладки, размягченной до пластического состояния с образованием прочной монолитной структуры, К технологическому трубопроводу подачи торкретмассы к наплавочной головке после камерного насоса через регулирующее устройство подключают трубопровод подачи сжатого воздуха, на отдельном трубопроводе подачи кислорода устанавливают регулирующее устройство. Согласованное регулирование подачи кислорода и сжатого воздуха дает возможность изменить скорость перемещения торкрет-массы по технологическому трубопроводу и регулировать производительность установки от 0 до заданной величины. Нанесение покрытия производят в два периода. Первоначально осуществляют с большей скоростью и производительностью устройства с последующим снижением скорости подачи смеси и производительности устройства, при которых производится улучшение поверхности за счет выравнивания наплавки. Последний период составляет не более 1/4 части от первоначального. 1 ил.,1 табл.,1 пр. где требуется ремонт поврежденной футеровки нагревательных печей, Изобретение направлено на решение задачи улучшения качества наплавки и расширения технологических воэможностей l836440 применения способа керамической наплавки за счет ликвидации шероховатостей и пористости поверхностного слоя наплавки, получения гладкой поверхности, улучшения товарного вида и технологических свойств покрытия.

Решение указанной задачи обеспечивается тем, что нанесение. покрытия производится "в два периода, существенно не снижая производительность устройства в целом, Первоначально нанесение покрытия осуществляется с большей скоростью подачи порашково-кислородной смеси при значительной плотности патака ее на выходе из наплавочной головки, обеспечивая повышенную производительность работ. При зтам частицы топливной составляющей при достаточном содержании кислорода в смеси вступают в экэотермическую реакцию и, находясь на очень близком расстоянии с частицами огнеупорной составляющей, полностью расплавляют последние, которые, в свою очередь, сплавляются с размягченной кладкой.

В связи с тем, чта поток смеси на выходе из наплавачной головки имеет очень большую скорость и для отверждения образовавшегося расплава необходимо определенное время, создается деформиравание поверхностного слоя с образованием кратеров в нанесенном покрытии. При . этом режиме заполняется основной обьем дефекта кладки. Затем скорость подачи смеси снижается да заданных пределов, уменьшая тем самым и производительность устройства.

При согласованном снижении количества подаваемых кислорода. порошка и воздуха, уменьшается плотность и скорость частиц на выходе из наплавочной головки, причем уменьшение количества подаваемого воздуха незначительно по сравнению с уменьшением подачи кислорода и порошка

Расстояние между твердыми частицами смеси увеличивается и передача тепла, выделяемого при горении топливных частиц к огнеупорным идет через большое количество газов. не участвующих в горении, по сравнению с первоначальным режимом.

Тем самым большее количество тепла расходуется на расширение газов.

Огнеупорные частицы теперь не расплавляются полностью, а лишь оплавляются и соединяются с наплавкой зэ счет оплавленной части, оставаясь внутри неизменными. Время отверждения и скорость потока уменьшаются по сравнению с первоначальным режимом, поэтому деформация поверхностного слоя не происходит.

Структура наплавки при пониженных колйчествах подачи кислорода, смеси и воздуха аналогична структуре огнеупорного кирпича, т.е. состоит из кристаллических зерен огнеупорных материалов, связанных между собой аморфной стеклофазой.

На чертеже показана схема установки для осуществления предлагаемого способа. установка содержит питатель 1, в который загружается торкрет-масса. По трубопроводу 2 в питатель подают сжатый воздух, пад воздействием которого торкрет-массу из питателя по технологическому трубопроводу 3 подают к наплавочной головке 4. По отдельному трубопроводу 5 к наплавочной головке подают кислород. К техналогиче20 скому трубопроводу 3 через регулирующее устройство 7 подключен трубопровод подачи сжатого воздуха 6. На линии подачи кислорода 5 имеется регулирующее устройство 8.

В камере смешения наплавочной головки происходит ийтенсивное перемешивание потоков торкрет-массы, сжатого воздуха и кислорода, На выходе из камеры смешения при контакте с раскаленной огне3р упорной кладкой нагревательной печи смесь воспламеняется с образованием факела с температурой 2000-3000 С на расстоянии 20-40 мм от выходного отверстия камеры, 35 Регулируи щими устройствами 7 и 8 изменяют количество кислорода, подаваемого в трубопровод 5 и сжатого воздуха. подаваемого в трубопровод 3;

Сухой огнеупорный порошок падают в

40 смеси с металлическим порошком и кислородом на предварительно зачищенный участок огнеупорной кладки с температурой не менее 600 С, в результате чего происходит термаокисление металлического порошка

45 до температуры факела 2000-3000 С при контакте с горячей поверхностью кладки, расплавление частиц огнеупорного порошка и их сплавление с огнеупарами кладками.

К технологическому трубопроводу под50 ачи торкрет-массы от питателя к наплавочной головке после питателя через регулирующее устройство подключается трубопровод сжатого воздуха, На отдельном трубопроводе. подающем кислород к наплавочной головке устанавливается регулиру ащее устройство.

С помощью регулирующих устройств на трубопроводах подачи кислорода и сжатого воздуха согласованно изменяют количество

1836440

Производительность установки по наносимой то ркрет-массе, кг/мин

Давление сжатоСкорость струи порошково-кисРасход воздуха, кг/мин

Расход кислорода, кгlмин го воздуха в питателе, МПа лородно-воздушной, м/с

41

27

21

16

0,1

0,098

0,091

0,085

0,082

0,07

0,07

0,15

0,12

- 0,14

0,97

0,1

0,07

0,05

0,03

0,01

0,73

0,1

0,54

0,07

0,4

0,055

0,05

0,03

0,21

0,1 кислорода и сжатого воздуха, подаваемых по трубопроводам. что дает возможность изменять скорость подачи порошково-кислородно-воздушной смеси, изменяя производительность установки от минимальной до заданной величины.

Изменение скорости подачи порошково-кислородно-воздушной смеси и производительности установки дает возможность получать гладкую наружную поверхность наплавленного слоя при сохранении качества наплавки.

Первоначально нанесение покрытия производится с повышенной скоростью подачи смеси при наибольшей производительности установки, а затем скорость подачи смеси и производительность установки уменьшается и производится сглаживание поверхностного слоя, улучшение товарного вида, причем последний период составляет не более 1/4 части от первоначального.

Изменение величины скорости nopomково-кислородно-воздушной смеси и производительности установки при постоянных размерах трубопроводов и выходного отверстия из наплавочной головки приведено в таблице.

Формула изобретения

1. Способ горячего ремонта огнеупорной кладки нагревательных печей методом керамической наплавки, включающий подачу по техническому трубопроводу к наплавочной головке и нанесение торкрет-массы в виде сухой смеси порошков огнеупорных материалов и топливных составляющих струей кислорода на предварительно зачищенную нагретую до температуры не менее

600 С поверхность кладки, расплавление огнеупорных составляющих факелом с температурой 2000-3000 С, размягчение поверхности ремонтируемой кладки до

5 пластического состояния и их сплавление с образованием при затвердевании монолитной структуры, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества наплавки, расширения технологических воэможностей применения способа керамической наплавки, улучшения товарного вида поверхности покрытия, подачу торкрет-массы к наплавочной головке осуществляют за счет давления сжатого воздуха в питателе, при этом дополнительно подключают после питателя к технологическому трубопроводу через регулирующее устройство трубопровод сжатого воздуха, кислород подают через регулирующее устройство к наплавочной головке по отдельному трубопроводу с возможностью изменения скорости перемещения торкрет-массы по технологическому трубопроводу и производительности установки от минимальной до заданной величины за счет согласованного регулирования подачи кислорода и сжатого воздуха, причем первоначально устанавливают максимальную

30 скорость подачи смеси, при которой s процессе наплавки образуется аморфное, имеющее неровности стекловидное покрытие, затем снижают скорость смеси, которую подают до получения гладкого спеченного

35 поверхностного сА09

2. Способ по и. 1, от л и ч а ю шийся тем, что продолжительность снижения скорости подачи смеси составляет не более 1/4 части времени ее нанесения с повышенной

40 скорость1о.

1836440

Составитель Ю.Фесенко

Техред M.Моргентал Корректор Л.Пилипенко

Редактор

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

Заказ 3003 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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