Способ подготовки к работе и установки воздушной фурмы доменной печи


 


Владельцы патента RU 2491351:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" (RU)

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при подготовке к работе и установке воздушных фурм доменных печей. Способ включает удаление с поверхности внутреннего стакана фурмы со стороны дутьевого канала и рыльной части окисленного слоя механическим путем, нанесение на внешнюю поверхность рыльной части фурмы алюмосодержащей обмазки и установку фурмы в печи не ранее, чем через сутки после нанесения упомянутой обмазки. При этом наносят два слоя упомянутой обмазки толщиной первого слоя не более 0,3 мм и второго - 0,5-1,0 мм. После нанесения каждого слоя нагревают обмазанную поверхность до температуры 150-200°С и выдерживают ее при этой температуре не менее 30 мин. Использование изобретения обеспечивает повышение стойкости воздушной фурмы по прогару и снижение тепловых потерь через ее поверхность. 1 табл., 1 пр.

 

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при подготовке к работе и установке воздушных фурм доменных печей.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ подготовки к работе и установки воздушной фурмы доменной печи с термообработанным алюмосодержащим газотермическим покрытием, заключающийся в удалении с поверхности внутреннего стакана со стороны дутьевого канала и рыльной части окисленного слоя механическим путем, нанесении на внешнюю поверхность рыльной части алюмосодержащей обмазки и установке фурмы в печи не ранее, чем через сутки после нанесения обмазки (патент 2327742, С21В 716, 06.05.06). Однако не при всех значениях толщины нанесенной обмазки достигается повышение стойкости воздушной фурмы по прогару и снижение тепловых потерь через ее поверхность. Кроме того, нанесение обмазки в один слой может привести к ее отслоению при установке фурмы в печь или при эксплуатации.

Техническим результатом является повышение стойкости воздушной фурмы по прогару и снижение тепловых потерь через ее поверхность.

Технический результат достигается тем, что в способе подготовки к работе и установки воздушной фурмы доменной печи с термообработанным алюмосодержащим газотермическим покрытием, заключающемся в удалении с поверхности внутреннего стакана со стороны дутьевого канала и рыльной части окисленного слоя механическим путем, нанесении на внешнюю поверхность рыльной части алюмосодержащей обмазки и установке фурмы в печи не ранее, чем через сутки после нанесения обмазки, согласно изобретению, поочередно наносят два слоя обмазки толщиной первого не более 0,3 мм и второго 0,5-1,0 мм, причем после нанесения каждого слоя нагревают обмазанную поверхность до температуры 150-200°С и выдерживают ее при этой температуре не менее 30 мин.

Первый слой обмазки толщиной не более 0,3 мм является подслоем для второго слоя обмазки и повышает его прочность сцепления с медно-алюминиевым диффузионным слоем. Второй слой обмазки толщиной 0,5-1,0 мм имеет высокую прочность сцепления с высохшим подслоем, что не позволяет ему отслоиться при установке фурмы в печь или при эксплуатации. Нагрев обмазанной поверхности до температуры 150-200°С и выдержка ее при этой температуре не менее 30 мин обеспечивают высыхание каждого слоя обмазки. Поверхность обмазки имеет более низкую степень черноты, чем поверхность без обмазки, а два ее слоя защищают наружную поверхность рыльной части от прогара за счет своей жаростойкости и сродства с газотермическим покрытием. Все это в совокупности обеспечивает достижение технического результата, т.е. снижение тепловых потерь через фурму и повышение стойкости фурмы по прогару.

Первый слой обмазки толщиной более 0,3 мм после высыхания начинает трескаться и имеет низкую адгезию к основе, т.е. не может являться подслоем для нанесения второго слоя обмазки. Второй слой алюмосодержащей обмазки толщиной менее 0,5 мм недостаточно защищает рыльную часть фурмы от прогара, а более 1,0 мм трудно наносить, т.к. обмазка растекается по поверхности. Нагрев обмазанной поверхности до температуры ниже 150°С не обеспечивает высыхание обмазки, а выше 200°С приводит к ее растрескиванию. Выдержка обмазанной поверхности при температуре 150-200°С менее 30 мин также не обеспечивает ее высыхание.

Способ осуществляется следующим образом. С поверхности внутреннего стакана со стороны дутьевого канала и рыльной части воздушной фурмы с термообработанным алюминиевым газотермическим покрытием удаляют механическим способом окисленный слой. На внешнюю поверхность рыльной части наносят кистью первый слой обмазки на основе алюмохромофосфатной связки толщиной не более 0,3 мм. Толщину обмазки определяют по толщине покрытия на эталоне, измеренной микрометром. Рыльную часть с первым слоем обмазки нагревают до температуры 150-200°С, выдерживают ее при этой температуре не менее 30 мин. Температуру рыльной части с обмазкой в процессе нагрева и выдержки измеряют с помощью контактного термометра. Далее наносят второй слой обмазки толщиной 0,5-1,0 мм. Фурму устанавливают в печи не ранее, чем через сутки после нанесения обмазки.

Пример. С поверхности внутреннего стакана со стороны дутьевого канала и рыльной части двадцати партий воздушных фурм по 5 штук в каждой с термообработанным алюминиевым газотермическим покрытием удалили механическим способом окисленный слой и нанесли на внешнюю поверхность рыльной части обмазку на основе алюмохромофосфатной связки в один и два слоя разной толщины. Толщину обмазки определяли по толщине покрытия на эталоне, измеренной микрометром. При этом каждый слой обмазки подвергали термообработке по разным режимам (таблица). Температуру рыльной части с обмазкой в процессе термообработки измеряли с помощью контактного термометра. Фурмы установили в печь не ранее, чем через сутки после нанесения обмазки. Вычисляли средние тепловые потери через поверхность экспериментальных фурм и среднюю стойкость фурм, снятых по прогару рыльной части. Результаты эксперимента представлены в таблице.

Таблица
Влияние обмазки на тепловые потери и стойкость по прогару воздушных фурм
№ партии h1, мм* t1, °C/τ1, мин h2, мм t2, °C/τ2, мин Средняя стойкость, сутки Средние тепловые потери, ккал/ч
1 1,0 -/- - -/- 80 182
2 0,2 180/30 0,8 180/30 97 148
3 0,3 180/30 0,8 180/30 98 146
4 0,4 180/30 - -/- 79 185
5 0,3 100/30 0,8 -/- 81 180
6 0,3 150/30 0,8 180/30 98 146
7 0,3 200/30 0,8 180/30 98 146
8 0,3 300/30 - -/- 78 184
9 0,3 180/15 0,8 -/- 81 181
10 0,3 180/45 0,8 180/30 98 146
11 0,3 180/30 0,3 180/30 88 168
12 0,3 180/30 0,5 180/30 96 150
13 0,3 180/30 1,0 180/30 99 145
14 0,3 180/30 1,5 -/- 79 184
15 0,3 180/30 0,8 100/30 82 179
16 0,3 180/30 0,8 150/30 98 146
17 0,3 180/30 0,8 200/30 98 146
18 0,3 180/30 0,8 300/30 79 183
19 0,3 180/30 0,8 180/15 83 180
20 0,3 200/30 0,8 180/45 98 146
* Обозначения в таблице:
h1, h2 - толщина первого и второго слоев, соответственно, мм;
t1, t2 - температура термообработки первого и второго слоев, соответственно, °С;
τ1, τ2 - время термообработки первого и второго слоев, соответственно, мин.

Согласно эксперименту отсутствие термообработки поверхности с одним слоем обмазки толщиной 1,0 мм приводит к ее повреждению при установке фурмы в печь из-за отсутствия высыхания (партия 1). Нанесение подслоя обмазки толщиной 0,4 мм и термообработка поверхности фурмы с этим подслоем при температуре 180°С в течение 30 мин приводит к растрескиванию обмазки после высыхания (партия 4). Термообработка поверхности фурмы с подслоем при температуре 100°С не обеспечивает высыхание обмазки и приводит к частичному отеканию второго слоя (партия 5). Термообработка поверхности фурмы с подслоем при температуре 300°С приводит к его растрескиванию (партия 8). Выдержка подслоя в течение 15 мин не обеспечивает высыхания подслоя, что приводит к частичному отеканию обмазки (партия 9), аналогично партии 5. Нанесение второго слоя толщиной 0,3 мм не защищает фурмы от прогара при достаточно высоком уровне тепловых потерь (партия 11). Нанесение второго слоя толщиной 1,5 мм приводит к растеканию обмазки по поверхности (партия 14). Термообработка поверхности фурмы после нанесения второго слоя обмазки при температуре 100°С в течение 30 мин не обеспечивает высыхание обмазки и приводит к частичному отеканию второго слоя (партия 15). Термообработка поверхности фурмы после нанесения второго слоя обмазки при температуре 300°С в течение 30 мин приводит к его растрескиванию (партия 18). Термообработка поверхности фурмы после нанесения второго слоя обмазки при температуре 180°С в течение 15 мин не обеспечивает высыхание обмазки и приводит к частичному отеканию второго слоя (партия 19), аналогично партии 15. В остальных случаях (партии 2, 3, 6, 7, 10, 12, 13, 16, 17, 20) обеспечивается хорошее качество поверхностного слоя, что приводит к наибольшей стойкости фурм по прогару и наименьшим тепловым потерям через их поверхность.

Удаление с поверхности внутреннего стакана со стороны дутьевого канала и рыльной части окисленного слоя механическим путем, нанесение первого слоя обмазки толщиной не более 0,3 мм, нагрев обмазанной поверхности до температуры 150-200°С, выдержка ее при этой температуре не менее 30 мин, нанесение второго слоя обмазки толщиной 0,5-1,0 мм, нагрев обмазанной поверхности до температуры 150-200°С, выдержка ее при этой температуре не менее 30 мин и установка фурмы в печи не ранее, чем через сутки после нанесения обмазки обеспечивают повышение стойкости воздушных фурм по прогару и снижение тепловых потерь через их поверхность.

Кроме того, указанные мероприятия обеспечивают не только повышение стойкости воздушных фурм по прогару и снижение тепловых потерь через их поверхность, но и повышение стойкости воздушных фурм по износу.

Способ обработки перед установкой воздушной фурмы с термообработанным алюмосодержащим газотермическим покрытием в доменную печь, включающий удаление с поверхности внутреннего стакана со стороны дутьевого канала и рыльной части фурмы окисленного слоя механическим путем, нанесение на внешнюю поверхность рыльной части алюмосодержащей обмазки и установку фурмы в печь не ранее, чем через сутки после нанесения упомянутой обмазки, отличающийся тем, что поочередно наносят два слоя упомянутой обмазки толщиной первого слоя не более 0,3 мм и второго - 0,5-1,0 мм, причем после нанесения каждого слоя нагревают обмазанную поверхность до температуры 150-200°С и выдерживают ее при этой температуре не менее 30 мин.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области металлургии, конкретно к способу вдувания угольной пыли в доменную печь. .
Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при подготовке к работе воздушных фурм доменных печей. .

Изобретение относится к области металлургии, в частности к устройству для подачи дутья и природного газа в доменную печь. .

Изобретение относится к металлургии, в частности к системе охлаждения фурмы при подаче природного газа в доменную печь. .
Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при подготовке к работе воздушных фурм доменных печей. .

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к доменному производству, и может быть использовано при выплавке чугуна в доменных печах с вдуванием природного газа в воздушные фурмы.

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к оборудованию доменной печи для подачи природного газа в воздушные фурмы. .

Изобретение относится к области черной металлургии, конкретно к оборудованию доменной печи. .
Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при подготовке к работе и установке воздушных фурм доменных печей. .
Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при изготовлении воздушных фурм доменных печей. .

Изобретение относится к области металлургии, в частности к устройству для ввода трубки для вдувания топлива в фурменный прибор доменной печи и ее извлечения. Фурменный прибор содержит кожух трубки для вдувания топлива, который задает ось ввода/извлечения и установлен в соосном удлинении канала трубки, через который трубка для вдувания топлива может быть введена в фурменный прибор. Предлагаемое устройство содержит линейную направляющую, каретку и монтажную опору. Каретка подвижно установлена с опорой на линейную направляющую и взаимодействует с соединительным устройством для соединения трубки для вдувания топлива с кареткой, с возможностью перемещения трубки для вдувания топлива посредством каретки в осевом направлении вдоль оси перемещения. Линейная направляющая содержит механизм для линейного перемещения каретки вдоль оси линейной направляющей и первый полузамок для установки линейной направляющей на монтажную опору, прикрепленную к фурменному прибору. Монтажная опора имеет второй полузамок, взаимодействующий с первым полузамком. Использование изобретения обеспечивает ускорение и надежность замены трубки для вдувания топлива на фурменном приборе. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к черной металлургии, в частности, к воздушной фурме доменной печи. Воздушная фурма содержит полый водоохлаждаемый корпус и расположенные в верхней части внутреннего стакана выступающие в рабочий дутьевой канал сопла для подачи газообразного топлива. Сопла выполнены различного диаметра круглого сечения и установлены под углом 25°-45° к горизонтальной оси воздушной фурмы с ориентацией оси сопла меньшего диаметра на ось воздушной фурмы, а оси сопла большего диаметра - на участок, составляющий (1/2-1/3) длины нижнего вертикального радиуса внутреннего стакана фурмы в месте расположения сопла. Площади сечения сопел выполнены с соотношением (0,8-1,2):(1,3-1,7). Сопла подачи газообразного топлива направлены навстречу воздушному дутьевому потоку под углом 115°-135°.Использование изобретения обеспечивает снижение расхода кокса за счет улучшения перемешивания газа с воздушным дутьем. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к дутьевой фурме печи для производства чугуна. Фурма содержит корпус с дутьевым каналом. Корпус выполнен в виде усеченного конуса, концевая часть которого выступает в печь. На упомянутой выступающей концевой части корпуса размещен внутренний узел фурмы с образованием охлаждающего канала концевой части, расположенного между внутренним узлом и внешней периферийной поверхностью выступающей концевой части. Внутренний узел окружает внешний узел, образующий внешний охлаждающий канал. При частичном повреждении внешнего узла подача воды в его поврежденную часть прекращается, фурма продолжает выполнять свою функцию с помощью остающейся части внешнего узла, что продлевает срок службы дутьевой фурмы. 11 з.п. ф-лы, 14 ил.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к устройству фурменного прибора доменной печи. Устройство фурменного прибора содержит корпус фурмы, выполненный для установки в стене доменной печи, причем корпус фурмы содержит переднюю поверхность, обращенную внутрь доменной печи, и противоположную заднюю поверхность, причем от задней поверхности до передней поверхности выполнен канал фурмы. Устройство фурменного прибора содержит воздуховодную трубу, подсоединенную между задней поверхностью корпуса фурмы и системой подачи воздуха горячего дутья. Воздуховодная труба имеет переднюю часть, соединяющуюся с корпусом фурмы, и противоположную заднюю часть, соединяющуюся с системой подачи воздуха горячего дутья. Для подачи топлива в доменную печь предусмотрена трубка для вдувания топлива, а для подачи окислительного газа - трубка для вдувания газа. Трубка для вдувания топлива проходит через корпус фурмы. Трубка для вдувания газа расположена в задней части воздуховодной трубы с возможностью подачи окислительного газа в центральную часть потока воздуха горячего дутья, подаваемого через воздуховодную трубу. 12 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к фурменному блоку доменной печи. Фурменный блок содержит дутьевую трубу, прикрепленную к кожуху доменной печи, фурму, прикрепленную к концу дутьевой трубы, и гибкий соединитель, соединяющий дутьевую трубу с фурменным рукавом. Внутри кожуха печи установлен плитовой холодильник фурмы, расположенный вокруг фурмы для формирования внутренней поверхности доменной печи. Вокруг фурмы в кожухе доменной печи сформировано отверстие под фурму, соединенное по всей периферии с фланцем, сформированным на периферии дутьевой трубы. Изобретение обеспечивает предотвращение утечки вдуваемого газа и удерживание определенного положения фурмы в кожухе печи. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к способу выплавки чугуна в агрегате для выплавки чугуна. Способ включает подачу кислородной струи технически чистого кислорода посредством кислородной фурмы в засыпку агрегата для выплавки чугуна для газификации углеродных носителей на глубину проникновения кислородной струи, обеспечивающую образование зоны циркуляции. Для увеличения зоны циркуляции кислородную струю подают с постоянной скоростью в диапазоне от 100 м/с до скорости звука, с постоянными массовым расходом и импульсом струи, причем температуру кислородной струи повышают при неизменной скорости кислородной струи и увеличивают объемный расход кислородной струи посредством кислородной фурмы с увеличенным диаметром. Использование изобретения обеспечивает улучшение газообмена между твердой и жидкой фазами шлака и чугуна и условий выпуска металла. 5 з.п. ф-лы, 6 ил.
Наверх