Способ футеровки подины и откосов металлургических печей

 

О Il И С А Н И Е ()932173

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсиик

Социалистические

Республии (6l ) Дополнмтельное к авт. свид-ву(22)Заявлено 03 11 ° 80 (21) 2999565/22-02 (д1) Кл с присоедииеммеет заявки М(23) ПриоритетF 27 0 1/16

9жударствеввы4 квинтет

CCCP аю делан взе4ретений н открыта»

Опубликовано 30.05.82, Бюллетень JA 20

Дата опубликования описания 30 . 05 . 82 (53) УДК 669.187..25(088.8) Б. В. Иванов, И.А. Горбунов, И. Г. Гультяев, В. В и В.Н.Козлов (72) Авторы изобретения (7l ) Заявитель (54) СПОСОБ ФУТЕРОВКИ ПОДИНЫ И ОТКОСОВ

МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ПЕЧЕЙ

Изобретение относится к металлур гии, а именно к способам футеровки

1 и спекания подины и откосов металлургических печей, предназначенных для выплавки чугуна, стали и специальных

S высокотемпературных сплавов, и может быть применено на металлургических заводах и в литейных цехах машиностроительных заводов.

Известен способ набивки кислой-фу-, .теровки электропечей, при котором на кожух печного днища кладут шамотный кирпич на плашку (65 мм) °

Следующий ряд кладут из динасового кирпича на плашку (65 мм), а для перекрытия швов направление рядов изменяют на 90о, швы между кирпичами тщательно просыпают мелким сухим песком. !

С разворотом на 45 по отношению к предыдущему ряду кладут на плашку второй ряд. Последних два ряда динасового кирпича кладут на ребро (2х

x1i5 мм), разворачивая каждый ряд по отношению к предыдущему.на 45о. Швы каждого ряда заполняют мелким сухим песком. Затем выполняют откосы и стены. После этого слоями 100-120 мм производят набивку подины и откосов массой, состоящей из песка, замешен" ного на жидком стекле.

Толщина подины составляет 250350 мм, а откосов - 100-200 мм. По окончании набивки подин и откосов, футеровки стен. печь накрывают сводом и начинают сушку дровами в течение

2-3 часов. После этого переходят на сушку печи под током в течение 7-9 часов $1 J.

При таком способе набивки кислой футеровки электропечи при выплавке ковкого и легированных чугунов стойкость подины и откосов при непрерывной работе электропечи составляет не более 6 дней.

Применение жидкого стекла при высоких температурах способствует разупрочнению слоя, а следовательно, и

/ уменьшению кампании печи.

3 93217

При нагреве до температуры 500600ЦС жидкое стекло может частично вспениться (ввиду неравномерности нагрева), что приведет к отслоению утрамбованного слоя от основной кладки.

Известен способ изготовления подины и стенок в печах с кислой футеровкой.

При изготовлении подины методом наварки кирпичную кладку прогревают 10 при помощи форсунок и затем электрического тока. Электроды укладывают на столбики из динасовых кирпичей. После предварительного разогрева кирпичной кладки на подину равным слоем засыпают15 смесь кварцевого песка с огнеупорной глиной (15: 1) или кварцевый песок, смоченный жидким стеклом. Засыпанная смесь или кварцевый песок спекается под давлением тепла, излучаемого 20 дугами и электродами $2) .

Применение огнеупорной глины, так же как и жидкого стекла, приводит к разупрочнению слоя, к уменьшению кампании печи, так как огнеупорная глина при температуре 500-600 С теО ряет свои связующие свойства.

Известен способ футеровки подины мартеновской печи магнезитовой пылью.

Мартеновскую печь нагревают до темпе- зе ратуры 1720 С и после размягчения кирпичной кладки пода на него и стенки печи наносят соответствующее количество прокатной окалины, которую расплавляют и выдерживают в печи. в

35 течение двух часов. Избыток жидкой прокатной окалины удаляют иэ печи через выпускное отверстие. Затем с помощью обычного пескомета на подину довательно накладывают три 40 слоя магнезитовой мелочи (пыли) определенного гранулометрического состава толщиной около 200 мм каждый.

Каждый слой нагревают до требуемой температуры.в течение 30-40 мин. Тре- 45 тий слой пропитывают прокатной окалиной„ которая после расплавления пропитывает магнезит. Четвертый слой. делают толщиной 100-150 мм. Пятый слой наносят для придания подине же-.

50 лаемого профиля и нагревают в течение 30-40 мин, а затем насыщают прокатной окалиной. Время приготовления подины по описанному способу составляет 24 ч Я.

Описанный способ футеровки подины пригоден только для печей непрерывного действия, где не наблюдаются резкие перепады температур и большие

3 4 ударные нагрузки Для печей периодического действия (электродуговых,индукционных и т.д.) этот способ не может быть применен, так как применяемая жидкая прокатная окалина будет отрицательно влиять на стойкость подины. Длительность периода футеровки приводит к повышению трудоемкости и значительному перерасходу электроэнергии.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ футеровки подины кислой мартеновской печи, в котором кладку подины кислой мартеновской печи выполняют иэ слоя легковесного шамота, поверх которого укладывают один-два ряда обычного шамота, затем три ряда динаса. Поверхностный слой подйны кислой печи изготавливают наваркой. Для наварки поди1ны обычно используют смесь нескольких составляющих, например, две части аргаяшского песка и одну часть кварцита. Температура спекания смеси должна быть не менее 1670 С. Подину . наваривают отдельными слоями, число которых достигает 20-24.

Перед наваркой на нагретую кладку ванны забрасывают дробленый кислый мартеновский шлак. Расплавляясь, он шлакует динасовый кирпич. Затем на подину забрасывают один-два слоя огнеупорной смеси,. после сваривания каждого из этих слоев наваривают слои из огнеупорной смеси кварцевого песка с кварцитом и шлака. Каждый из слоев должен иметь толщину не более 2025 мм. Последние два-три слоя опять наваривают только из огнеупорной смеси, затем подину и откосы шлакуют, забрасывая в печь кислый мартеновский шлак. Остатки шлака, не поглощенные в течение 2-3 часов подиной, удаляют из печи (4j .

Однако известный способ наварки подины пригоден для плавильных печей только непрерывного действия. Для электродуговых, индукционных и им подобных печей этот способ наварки неприемлем из-за отрицательного влияния кислого мартеновского шлака на стойкость подины и откосов.

Для наварки подины используют не один кварцевый песок, а смесь, что приводит к значительному увеличению трудоемкости. Длительность периодов наварки за счет большого количества слоев (20-24) и сушки подины и отко932173

5 сов приводит к значительному перерасходу топлива и увеличению трудоемкости.

Цель изобретения — увеличение стойкости подины и откосов печи, снижение трудоемкости изготовления .футеровки.

Поставленная цель достигается тем, что в способе футеровки подины и откосов металлургических печей, заключающемся в нагреве подины и отко- 10 сов до температуры 1700-1800 С, нанесении огнеупорного материала нагреве его до температуры 1700-1800 С и выдержке при этой температуре, футеровку производят сухим кварцевым песком последовательно в два слоя, толщина . каждого из которых составляет 0,1-0,2 от толщины подины, и выдерживают каждый слой при указанной температуре в течение 25-30 мин. 20

Предлагаемый способ футеровки подины и откосов осуществляется следующим образом.

На кожух печного днища кладут шамотный кирпич на плашку. Следующий 25 ряд выкладывают из динасового кирпича тоже на плашку, при этом для перекры;тия швов направление рядов изменяют на 90О. Швы тщательно засыпают мелким сухим кварцевым песком О, 1-0,2 мм. З0

На первый ряд из динасового кирпича кладут второй ряд из динасового кирпича на плашку с разворотом на 45о по отношению к предыдущему. Последние три ряда динасового кирпича выкладывают на ребро с разворотом каждого ряда по отношению к предыдущему на

45о. Швы каждого ряда тщательно заполняют мелким сухим кварцевым песком

0,1-О,2 мм. Затем выполняют откосы и стены, после чего на подину под электроды укладывают куски электродов, накрывают свод и включают ток на полную нагрузку в течение 1,5-2,0 часов и нагревают подину и откосы до Раз- 4> мягчения динасового кирпича, т.е. до температуры 1700-1800 С. После нагрева выключают ток, поднимают электроды и заправочной лопатой на откосы и подину равномерно наносят сухой кварцевый песок слоем 0,1-0,2 or толщины подины печи, затем включают ток и при температуре 1700-1800 С производят наварку подины и откосов в течение 25-30 мин. Указанное вРемя наваРки является оптимальным, так как при этом происходит полное спекание навариваемого слоя (О; 1-0,2 от толщины подины) °

При выдержке менее 25 мин происходит неравномерное заполнение неплотностей кладки и пор, непрочное сцепление футеровочной массы .(кварцевого песка) с кирпичной кладкой (футеровкой) и отсутствие полного спекания навариваемого слоя. При выдержке более 30 мин увеличивается технологическое время наварки, что приводит к перегреву навариваемого слоя, который становится жидкоподвижным и стекает с откосов печи, не спекаясь с кирпичной кладкой (футеровкой) °

Таким же образом производят наварку в течение 25-30 мин второго слоя толщиной О, 1-0,2 от толщины подины печи. Общая толщина навариваемого слоя составляет 0,2-0,4 от толЩины . подины печи. Указанная толщина является оптимальной, так как при наваривании слоя менее 0,2 толщины подины в процессе охлаждения происходит частичное растрескивание его, что приводит к проеданию подины и откосов печи, а, следовательно, к авариям, связанным с капитальным ремонтом печи.

Кроме того, тонкий слой разрушае.r« ся при завалке твердой шахты, а также быстро смывается (разрушается) .при заливке в печь жидкого металла и длительного нахождения его в печи при высоких температурах 1550-1600 С. . Нанесение навариваемого слоя более

t0,4 толщины подины печи являе гся нецелесообразным, так как эффект по стойкости подины и откосов равнозначен и равен стойкости при толщине слоя 0,4 от толщины подины печи.

Кроме того, при большей толщине навариваемого слоя увеличивается время.сгекания и нагрева, что приводит к перерасходу электроэнергии и увеличению простоя печи в нерабочем состоянии. После выдержки второго навариваемого слоя в течение 2530 мин процесс наварки заканчивается, и печь готова для работы.

Предлагаемый способ футеровки подины и откосов металлургических пе-. чей может применяться для всех видов плавильных печей. Он очень прост, не требует определенной фракции кварцевого песка и пропиточного материала, состав смеси однокомпонентен и наносится всего в два слоя.

Разработанный способ дает возможность получать подину и откосы печи за счет прочного соединения футеровочной однокомпонентной массы с кир..

Формула изобретения

Составитель Л.Магаюмова

Редактор А.Фролова Техред Т. Фанта

Корректор Н.Стец !

Заказ 3720/53 Тираж 642 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîpîä, ул.Проектная, 4

7 9321 пичной кладкой печи; а также слоя со слоем, что приводит к значительному увеличению стойкости печи. Кроме того, наваренный слой, полученный -" по предлагаемому способу, более

S эластичен за счет меньшей толщины и мвнее чувствителен к растрескиванию и выкрашиванию, так как ненаваренная подина состоит из одних и тех же компонентов, флюсующая добавка„ отри- 10 цательно влияющая на спекаемость между слоями отсутствует.

Все это приводит к получению эластичных поваренных слоев, снижению трудоемкости, удешевлению технологии изготовления подины.

В предлагаемом способе футеровки электропечи стойкость подины и откосов при выплавке ковкого и легированных чугунов составляет 40-50 дней щ при непрерывной работе электропечи.

Способ футеровки подины и откосов металлургических печей, заключающий1 ся в нагреве подины и откосов до

1700-1800 С, нанесении огнеупорного материала, нагреве его до 1700-1800 С и выдержке при этой температуре, отличающий с я тем, что, с целью увеличения стойкости подины и откосов печи, снижения трудоемкости изготовления футеровки, футеровку производят сухим, кварцевым песком последовательно в два слоя, толщина каждого из которых составляет 0,1-0,2 от толщины подины, и выдерживают каждый слой при указанной температуре в течение 25-30 мин.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Инструкция на футеровку печи

1г 169 завода "Красная Звезда", Кировоград, б.г.

2. Самарин A.M. Электрометаллургия. 1943, с.70.

3 ° Патент ПНР и 52667, кл. С 21 С 5/00, 1979.

4. Металлургия стали. Под ред.

В.И.Явойского и Г.Н.Ойкса, М., "Металлургия", 1973, с.321.