Свод плавильной печи

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТИЛЬСТВУ

Союз Соаетскик

Социааистнческик

Ресяублик вц832289 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (51)М. К .з (22) Заявлено 13@779 (21) 2796882/22-03 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

F 27 D 1/02

Гвсуда рственнмй кеинтет

СССР во делам нзобретенна н от«рытнй

Опубликовано 2 305.81 Бюллетень ¹ 19

Дата опубликования описания 2 305 81 (53) УДК 669.187. .2(088.8) A.Ä.Ïèëèï÷aòHí и И.П.Басьяс I I.c;

1 (73) 3аявитель

Восточный научно-исследовательский и проектный институт огнеупорной промышленности (54) СВОД СТАЛЕПЛАВИЛЬНОЙ ПЕЧИ,Изобретение относится к металлургической промышленности и может быть использовано при изготовлении сводов сталеплавильных печей, например плазменных, электродуговых и мартеновских.

Известен свод плазменной печи, включающий кладку из магнезитохромитовых сводовых кирпичей, выполняемую насухо (без раствора) (1).

Недостатком данной конструкции свода является его деформируемость (коробление) и высокая скорость износа футеровки сколами в процессе эксплуатации под воздействием термомеханических напряжений в кладке, которые ,возникаю= вследствие расширения кирпича при одностороннем высокотемпературном ее нагреве. Отсутствие воэ можности компенсации этого расширения в кладке и способности механического 20 удержания скалывающихся кусков кирпича обуславливает низкую стойкость футеровки такого свода.

Известен свод электродуговой печи, включающий огнеупорную кладку из сводовых изделий и швы между ними, заполненные мертелем (огнеупс эным раствором) (2) . При этом широко известно, что толщина швов между кир.пичами в кладке при заполнении мер- 30,телями составляет 2-4 мм, а наибольшая величина зерен отощителя (порошка), используемого в этих мертелях, составляет 1-1,5 мм (3), (4) и (5) °

Недостатком этих конструкций свода является также невысокая стойкость футеровки, поскольку тонкий материальный шов вследствие тонкозернистого состава мертеля способствует спеканию кладки в монолит,но„далеко не в полной мере компенсирует термическое расширение кирпичей в процессе эксплуатации.

Некоторая компенсация этого расширения имеет место только на первых плавках, когда швы свежие, но отрицательным в этот период является то, что прочность тонкого шва оказывается недостаточной для механического удержания скалывающихся кусков кирпича, размер которых обычно бывает

30-50 мм. После спекания свода в мо налит дальнейшая компенсация.термического расширения, вызванного насыщением рабочей поверхности кладки по ходу компании реагентами плавки из пространства печи, практически прекращается, Возникающие при этом термомеханические напряжения в рабочем слое футеровки приводят к ее деформированию и преждевременному износу.

832289

Цель изобретения — повышение стойкости свода за счет снижения термомеханических напряжений в кладке и уменьшения скорости ее износа сколами °

Поставленная цель достигается тем, что в известной конструкции свода . сталеплавильной печи, включающей огнеупорную кладку из сводовых иэделий и швы между ними, заполненные orнеупорным раствором, толщина швов составляет О, 15-0,25 от толщины своI10 довых изделий, а зерновой состав отощителя в растворе идентичен зерновому составу шихты, используемой для изготовления этих изделий.

Сущность изобретения заключается в том, что утолщенный шов,заполненный раствором такого же зернового состава, что и шихта для производства сводовых изделий, после выгорания связки всегда имеет пористость значитель- 20 но большую (24 — 27%), чем сводовые изделия (lб — 18В). Благодаря этому термостойкость такого материального шва в 1,5-2 раза выше термостойкости применяемых для кладки изделий и в 25 силу своей значительной прочности нри указанной толщине он способен удерживать скалывающиеся куски изделий, большая толщина шва позволяет компенсировать термическое расширение кирпичей на протяжении. всей компании, а следовательно, обеспечивает снижение термомеханических напряжений в кладке и исключает деформируемость свода.

Экспериментально установлено, что толщина швов при кладке должна составлять 0,15-0,25 от толщины сводовыл изделий. Так как в соответствии с ГОСТ 10888-76 сводов изделия (ПХС), 40

45 применяемые для футеровки сталеплавильных печей, .выпускаются толщиной от 65 до 90 мм, то соответственно на практике толщина швов между кирпичами в кладке изменяется от 10 до

23 мм.

Превышение верхнего предела толшины шва для соответствующей толщины при выбранном крупнозернистом составе раствора, а также потому, что при этом снижается: эффект от механи. ческого удержания скалывающихся кусков Кирпича.и. возможность более полной компенсации термомеханических напряжений в кладке.

При выборе зернового состава отощителя (порошка) исходят иэ общих

d0 требований к раствору, вытекающих из изделия приводит к растрескиванию раствора и отрыва его от кирпича вследствие усадки при нагреве в про- 50 цессе эксплуатации. Это увеличивает . гаэопроницаемость футеровки и понижает прочность связывания кирпичей. уменьшение величины нижнего пре. дела нецелесообразно в связи с ухудшением удобоукладЫваемости кирпича основного его назначения - обеспечить плотный шов, прочно связывающий элементы кладки при максимально возможной термостойкости. Такие же требования предъявляются и к зерновому составу шихты для изготовления сво,довых изделий, т.е. соотношение крупной и мелкой фракции в шихте должно обеспечивать наиболее плотную укладку зерен при прессовании и достаточно высокую термостойкость полученных после обжига сводовых изделий. В связи с этим зерновой состав отощителя в растворе взят идентичным зерновому составу шихты для производства сводовых изделий.

На фиг. 1 показан свод, разрез; на фиг. 2 — то же, вид сверху.

Свод содержит огнеупорную кладку

1 иэ сводовых иэделий и шов 2заполS ненный огнеупорным раствором.

Раствор для наборки свода приготавливают на месте кладки в растворомешалках с вращающими лопастями любого типа. При этом отощитель, близкий по химическому составу к сводовым изделиям, с объемным соотношением крупной (3-0,5 мм) и мелкой (0,5-0 мм) Фракций 7:3 загружают в растворомешалку и по мере перемешивания увлажняют жидким стеклом плотностью 1,28-1,31 г/см до получения массы (раствора) влажностью 25-283.

Приготовленный раствор при .помощи кельмы наносят на предварительно смоченную жидким стеклом плашку кирпича. Толщина нанесенного слоя раствора зависит от толщины применяемого для наборки свода кирпича и составляет 0,15-0,25 от толщины последнего.

Кирпичи укладывают по кольцу на плашку,оставляя между боковыми гранями каждой пары кирпича шов такой же толщины,как и слой раствора, нанесенный на плашку. Оставленные швы между боковыми гранями после выкладки каждого кольца заполняют раствором. Такая же технология наборки свода выдерживается при секторно-арочной или другой схеме кладки.

Предложенная конструкция свода сталеплавильной печи по сравнению с известными имеет следующие преимущества: наличие толстого материального шва между кирпичами в кладке, обладающего значительной йрочностью и высокой термостойкостью, позволяет удерживать скалывающиеся куски кирпича и компенсировать термомеханические напряжения в кладке. Это увеличивает срок эксплуатации свода на 30-50% по сравнению с известной конструкцией, исключает необходимость подтески кирпича при кладке, когда имеет место частичное несоответствие конфигурации свода и размера сводовых изделий; предоставляется возможность сократить для наборки сводов количество типоразмеров кирпича с

832289

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 3328/37 Тираж 658 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4 четырех до двух; позволяет заменить некоторые громоздкие металлические конструкции подвесных сводов.

Ожидаемое повышение стойкости сво да по сравнению с известным за счет снижения термомеханических напряжений в кладке и уменьшения скорости ее износа сколами составит 30-50%.

Свод сталеплавильной печи, включающий огнеупорную кладку из сводовых изделий и швы между ними, заполненные огнеупорным раствором, о т л и ч а ю шийся тем, что, с це- >5 лью повышения стойкости свода за счет снижения термомеханических нап- . ряжений в кладке и уменьшения скорости ее износа сколами, толщина швов. составляет 0.,15-0,25 толщины сводовых Щ

А-А изделий, а зерновой состав отощителя в растворе идентичен зерновому сос-. таву шихты, используемой для изготовления этих изделий.

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе

1. Басьяс П.П., Пилипчатин А.Д., Азбукин В.Д. и др. Повышение стойкости футеровки плазменной печи,Бюллетень ЦНИИЧМ, 1973, Р 18; с. 51.

2. Кайбичева M.H. Футеровка злектропечей. М., Металлургия, 1975, с. 36 и 24.

3. Стрелов К.K. и Маьыкин П.С.

Технология огнеупоров. М., Металлургия, 1978, с. 362-363.

4. Огнеупорное производство. Справочник. М., Металлургия, 1965, т. 1, с. 553.

5. Криванднн В.A. и Марков Б.Л.

Металлургические печи. М., Металлургия, 1977, с. 233.