Способ торкретирования футеровки промежуточных ковшей

 

Изобретение относится к металлургии, в частности к способам выполнения футеровки промежуточных ковшей методом торкретирования с использованием специальных средств механизации. Сущность изобретения: способ торкретирования футеровки промежуточных ковшей, включает подготовку исходных материалов, подачу с помощью торктетмашины сухих компонентов и затворителя под давлением к соплу, затворение сухих компонентов и нанесение торкретсмеси на внутреннюю подогретую до 100 350°С поверхность кирпичной футеровки ковша. Согласно изобретению затворение сухих компонентов осуществляют в сопле, предварительно на подогретую поверхность ковша наносят неспекающийся с футеровкой углеродистый слой толщиной 1-2 мм, а затем наносят на него при тех же температурах слой торкретсмеси толщиной 15-40 мм. В качестве неспекающегося углеродистого слоя используют смесь следующего состава: графит 32 - 35% раствор СДБ, плотностью 1,15-1,20 г/см³ 65 68% 1 з. п. ф-лы.

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к механизированному нанесению огнеупорного рабочего слоя (покрытия) на внутреннюю поверхность футеровки промежуточных ковшей.

Известен способ (Нонока С. и др. Робототехническая система торкретирования для нанесения покрытия на промежуточное устройство " Iran and Steel Ingineer" 1987 г. 64 N 12, с.19-23) выполнения рабочего слоя футеровки промежуточных ковшей из магнезиальных огнеупорных смесей, наносимых на кирпичную (шамотную или высокоглиноземистую) футеровку методом шликерного торкретирования, включающий подготовку исходных материалов, подачу с помощью торкретмашины сухих компонентов и затворителя под давлением к соплу, затворение сухих компонентов и нанесение торкретсмеси на внутреннюю, подогретую до 100-350^оС поверхность кирпичной футеровки ковша.

Основными недостатками данного способа являются повышенные трудозатраты на очистку поверхности кирпичной футеровки перед нанесением покрытия, пониженная стойкость кирпичной футеровки из-за ее скалывания или разрушения в период выдавливания настылей, потребность повышенных силовых нагрузок при удалении настылей из ковша методом выдавливания по причине образования в период эксплуатации ковша локальных очагов спекания торкретслоя с кирпичной футеровкой, а также повышенные трудозатраты, связанные с необходимостью промывки всей системы (смесителя, насоса, трубопроводов, форсунки) от остатков торкретсмеси после окончания процесса торкретирования ковша.

Появление локальных мест спекания торкретслоя и кирпичной футеровки поясняется их химическим взаимодействием при интенсивном перегреве в местах наибольшего износа футеровки.

Наличие локальных мест спекания торкретслоя с кирпичной футеровкой значительно затрудняет процесс удаления настылей ("козлов") из ковша, вызывает необходимость приложения значительно больших усилий для выдавливания настылей из ковша по сравнению с ковшами, не имеющими спеченных слоев футеровки, зачастую при этих обстоятельствах выдавливание "козлов" сопровождается (помимо скалывания) частичным или полным разрушением кирпичной футеровки.

Появление дефектных участков (сколов, эрозии) на поверхности кирпичного слоя футеровки при очередном нанесении огнеупорного покрытия требует их устранения, что вызывает повышенные затрата труда в неблагоприятных условиях.

В основу изобретения поставлена задача усовершенствования способа торкретирования футеровки промежуточных ковшей, в котором предварительно на подогретую поверхность ковша наносят спекающийся с футеровкой углеродистый слой, а затем слой торкретсмеси, в результате чего повышается стойкость футеровки, снижаются трудозатраты на подготовку ковша для нанесения огнеупорного покрытия за счет ликвидации спекания торкретсмеси с кирпичной футеровкой, улучшаются условия удаления настылей с поверхности футеровки.

Поставленная задача решается тем, что в способе торкретирования футеровки промежуточных ковшей, включающем подготовку исходных материалов, подачу с помощью торкретмашины сухих компонентов и затворителя под давлением к соплу, затворение сухих компонентов и нанесение торкретсмеси на внутреннюю подогретую до 100-350^оС поверхность кирпичной футеровки ковша, затворение сухих компонентов осуществляют в сопле, предварительно на подогретую поверхность ковша наносят неспекающийся с футеровкой углеродистый слой толщиной 1-2 мм, а затем наносят на него при тех же температурах слой торкретсмеси толщиной 15-40 мм, при этом в качестве неспекающегося углеродистого слоя используют смесь следующего состава, мас. Графит 32-35 Раствор СДБ, плотностью 1,15-1,20 г/см³ 65-68 Графитовый неспекающийся слой наносится пульверизатором.

Графит, химически нейтральный материал как к шамотным, так и к магнезиальным огнеупорам, обеспечивает ликвидацию соприкосновения этих материалов, чем препятствует химическому взаимодействию и спеканию слоев огнеупорной футеровки при высоких температурах.

Раствор сульфитно-дрожжевой бражки (СДБ) является связующим компонентом и обеспечивает хорошую адгезию смеси, которая значительно зависит от его плотности. Снижение плотности ниже 1,15 г/см³ приводит к ухудшению степени прилипания графита к поверхности футеровки, увеличение плотности более 1,20 г/см³ значительно затрудняет процесс напыления смеси по причине повышения вязкости смеси.

Содержание графита в смеси в значительной степени также определяет ее свойства и обусловливает технологические условия нанесения изоляционного слоя. Снижение концентрации графита ниже 32% при нанесении на поверхность футеровки не обеспечивает необходимую плотность изоляционного слоя и требует увеличения продолжительности процесса, а также трудозатрат. Увеличение процентного содержания графита выше 35% затрудняет процесс нанесения по причине ухудшения условий прохода смеси через форсунку из-за повышения густоты смеси.

Температура поверхности футеровки также определяет качество наносимого неспекающегося слоя. Понижение температуры ниже 100^оС вызывает неравномерность толщины слоя по причине образования подтеков, повышение температуры выше 350^оС также приводит к неравномерности слоя по причине интенсивного вскипания смеси и ее скатывания с вертикальных стен ковша. Помимо этого указанный разбег температуры поверхности футеровки обусловлен требованием условий нанесения огнеупорного торкретслоя. Толщина разделительного слоя 1-2 мм является необходимой и достаточной для обеспечения изоляции двух слоев огнеупоров.

Промышленные испытания в условиях ОЭМК показали, что нанесение неспекающегося слоя обеспечивает ликвидацию процесса спекания огнеупорных слоев футеровки, чем улучшает условия удаления настылей, ликвидирует скалывание и нарушение кирпичного слоя футеровки, снижает трудозатраты на подготовку к ремонту промежуточных ковшей.

Наличие указанных отличий от прототипа, значительно повышающих эффективность процесса, подтверждает существенность новизны изобретения.

П р и м е р. В бак, оборудованный насосом, трубопроводом подвода воды из магистрали и перемешивающим устройством, заливают раствор СДБ и добавкой воды доводят раствор до плотности 1,15-1,20 г/см³, замеряют объем и массу раствора в баке; в размере 32-35% добавляют графит литейный марок ГЛС-2 или ГЛС-3, перемешивают с помощью перемешивающего устройства до получения однородной консистенции.

Промежуточный ковш, зафутерованный огнеупорными изделиями, после сушки с температурой поверхности футеровки в пределах 100-350^оС устанавливают на стенд машины огнеупорных покрытий.

С помощью пульверизатора и насоса подготовленную графитовую смесь наносят на внутреннюю боковую и донную поверхность промежуточного ковша. Толщина графитового изоляционного слоя составляет 1-2 мм.

При нанесении за счет высокой температуры футеровки происходит очень быстрое высыхание наносимой смеси, что обеспечивает получение изоляционного графитового слоя.

После нанесения графитового слоя включают машину огнеупорных покрытий и осуществляют в соответствии с принятой технологией нанесение огнеупорного рабочего слоя.

Проведенные эксперименты в условиях Оскольского электрометаллургического комбината подтверждают положительность этого способа и по результатам опытов получено снижение трудозатрат на зачистку локальных участков футеровки перед нанесением торкретпокрытия, легкое удаление настылей без разрушения кирпичной футеровки.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ТОРКРЕТИРОВАНИЯ ФУТЕРОВКИ ПРОМЕЖУТОЧНЫХ КОВШЕЙ, включающий подготовку исходных материалов, подачу с помощью теркретмашины сухих компонентов и затворителя под давлением к соплу, затворение сухих компонентов и нанесение торкретсмеси на внутреннюю подогретую до температуры 100 - 350^oС поверхность кирпичной футеровки ковша, отличающийся тем, что затворение сухих компонентов осуществляют в сопле, предварительно на подогретую поверхность ковша наносят не спекающийся с футеровкой углеродистый слой толщиной 1 2 мм, а затем наносят на него при тех же температурах слой торкретсмеси толщиной 15 40 мм.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве неспекающегося углеродистого слоя используют смесь следующего состава, Графит 32 35 Раствор СДБ плотностью 1,15 1,20 г/см³ 65 68