Способ восстановления изношенных участков основной огнеупорной футеровки

 

Использование: для ремонта огнеупорной футеровки. Сущность изобретения: на поврежденную основную огнеупорную футеровку наносят порошкообразную огнеупорную массу из необожженных карбонатов магния и кальция или смеси их с обожженными карбонатами магния и кальция методом заправки с размером частиц огнеупорной массы 3-15 мм или методом наварки или набивки с размером частиц огнеупорной массы 0-6 мм или методом факельного торкретирования с размером частиц огнеупорной массы 0-1 мм и термообрабатывают при температуре спекания.

Изобретение относится к области ведения ремонтно-строительных работ, конкретнее к ремонтам изношенных участков основной огнеупорной футеровки нагревательных и плавильных агрегатов и может быть использовано при восстановлении ее методом заправки, набивки, наварки или факельным торкретированием.

Известны способы восстановления изношенных участков основной огнеупорной футеровки нагревательных и плавильных агрегатов методами: заправки, набивки, наварки или факельным торкретированием. Способ включает технологические операции, выполняемые в следующей последовательности: добыча сырья, дробление, обжиг со спеканием, дробление до получения необходимой фракции, нанесение на изношенную поверхность огнеупорной футеровки [1-3] Способы позволяют получать плотный, износостойкий защитный слой на изношенной поверхности огнеупорной футеровки, но обладают целым рядом существенных недостатков. При подготовке и нанесении на изношенные участки дорогостоящих обоженных огнеупорных порошков (магнезита, доломита, извести) затрачивается большое количество труда, материалов и энергоресурсов, технологические операции сопровождаются выделением большого количества агрессивной пыли и продуктов горения топлива в атмосферу. Эти особенности известных способов обуславливают высокую себестоимость процесса восстановления изношенных участков огнеупорной футеровки.

Наиболее близким к изобретению является способ покрытия металлургической емкости защитным слоем, включающий нанесение на ее внутреннюю поверхность состава, содержащего смесь карбоната щелочно-земельного металла с огнеупорным наполнителем и нагрев покрытия для удаления CO₂ с получением окисленного слоя данного щелочно-земельного металла с пористой структурой [4] Недостатком способа являются высокие потери огнеупорного материала при нанесении и недостаточно высокая плотность образующего слоя.

Техническим результатом изобретения является снижение себестоимости процесса восстановления за счет уменьшения потерь материала при нанесении и повышение плотности и износостойкости образующегося слоя.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе восстановления изношенных участков основной огнеупорной футеровки, включающем нанесение порошкообразной огнеупорной массы из необожженных карбонатов магния и кальция или смеси их с обожженными карбонатами магния и кальция, термообработку при температуре спекания, восстановление осуществляют методом заправки с размером частиц огнеупорной массы 3-15 мм или методом наварки или набивки с размером частиц огнеупорной массы 0-6 мм или методом факельного торкретирования с размером частиц огнеупорной массы 0-1 мм.

При температуре спекания 1300-1800^oC обеспечивается надежное сцепление между зернами огнеупорной массы и образуется плотный защитный огнеупорный слой на поверхности изношенной футеровки.

При нагреве карбонатов в пределах 800-1300^oC происходит интенсивное разложение карбонатов с выделением углекислого газа и разрыхлением оставшейся твердой массы. При дальнейшем нагреве рыхлой массы в пределах температур 1300-1800^oC происходит спекание массы путем размягчения и уплотнения собственно частиц и сцепление их между собой. Необходимый надежный контакт между зернами обоженных и необожженных материалов обеспечивается более узкими пределами колебаний в размерах зерен, одинаковым зерновым составом этих материалов, чем предупреждается нежелательная расклассификация массы при нанесении на изношенную поверхность огнеупорной футеровки.

Для каждого метода нанесения огнеупорной массы существует свой оптимальный зерновой состав порошков.

При нанесении порошка методом заправки размер частиц находится в пределах 3-15 мм. При увеличении разницы между нижним и верхним размером частиц получается менее плотная упаковка частиц в слое, снижается вероятность контакта между ними и увеличивается скорость износа слоя. При снижении размера частиц менее 3 мм увеличиваются потери огнеупорной массы с уносом пыли с отходящими газами.

При нанесении массы навалом для набивки или наварки достигается наиболее плотная упаковка при размере частиц 0-6 мм.

При нанесении порошка фракции 0-1 мм в смеси с топливом методом факельного торкретирования обеспечивается обжиг и начало спекания за время прохождения от сопла фурмы до изношенной поверхности при нагреве огнеупорной массы в пределах температур используемых необожженных карбонатов.

При всех методах нанесения, особенно при использовании огнеупорных материалов с повышенным содержанием окиси кальция, желательно ограничение содержания общей воды не более 1% Пример 1а. На 400 тонной мартеновской печи в конце плавления заднюю, переднюю стенки и поперечные откосы заправляли ленточной заправочной машиной сырым доломитом фракции 3-15 мм. Израсходовано 4 т доломита или 10 кг/т стали.

Пример 1б. Во время выпуска плавки на той же печи израсходовано 3 т смеси 60% сырого доломита и 40% обоженного магнезита, фракции 3-15 мм или 7,5 кг/т стали.

Пример 2а. На 10 тонной электропечи изношенную часть футеровки подины и стен набили за 1 час штыревыми виброуплотнителями сырым доломитом фракции 0-6 мм, израсходовали 1,5 т доломита.

Пример 2б. На 400 тонной мартеновской печи изношенную наварную часть подины восстанавливали сырым доломитом фракции 0-6 мм с содержанием влаги 0,7% за 3 часа. Доломит на подину опрокидывали из мульдии, затем разравнивали и прогревали перед началом завалки. Израсходовано 10 т доломита.

Пример 3. На 160-тонном кислородном конвертере после выпуска очередной плавки изношенную футеровку торкретировали смесью из 80% доломита и 20% кокса с величиной частиц смеси 0-0,5 мм при температуре нагрева ее до 1700^oC. На операцию торкретирования израсходовано 3 т смеси.

Формула изобретения

Способ восстановления изношенных участков основной огнеупорной футеровки, включающий нанесение порошкообразной огнеупорной массы из необожженных карбонатов магния и кальция или смеси их с обожженными карбонатами магния и кальция, термообработку при температуре спекания, отличающийся тем, что восстановление осуществляют методом заправки с размером частиц огнеупорной массы 3 15 мм, или методом наварки или набивки с размером частиц огнеупорной массы 0 6 мм, или методом факельного торкретирования с размером частиц огнеупорной массы 0 1 мм.