SU719807A1 - Method of protecting lining of metal production vessels - Google Patents

Description

1one

Изобретение относитс  к черной металлургии , в частности к изготовлению эксплуатационной монолитной футеровки сталеразливочных ковшей и может быть использовано в отрасл х, где примен ютс  монолитные футеровки.The invention relates to ferrous metallurgy, in particular, to the manufacture of monolithic lining for steel-teeming ladles and can be used in springs that use monolithic linings.

Одной из основных причин износа монолитной футеровки сталеразливочных ковшей  вл етс  низка  механическа  прочность ее поверхности после сушки. Причем сильна  эрози  футеровки, приводит к ее разрушению в процессе эксплуатации. Особенно сильный износ отмечаетс  в месте падени  струй металла на поверхность футеровки.One of the main reasons for the wear of the monolithic lining of the casting ladles is the low mechanical strength of its surface after drying. Moreover, the erosion of the lining is strong, leading to its destruction during operation. Especially heavy wear is observed in the place where the metal jets fall onto the surface of the lining.

Известен способ повышени  стойкости футеровки сталеразливочных ковшей путем пропускани  через футерЪвку ковша углеродсодержащего газа 1.There is a known method for increasing the durability of the lining of steel casting ladles by passing carbon-containing gas 1 through the lining of the ladle.

Наиболее близким техническим решением  вл етс  способ зашиты огнеупорной футеровки металлургических агрегатов путей нанесени  на рабочую поверхность футеровки при высокой температуре порошка в виде чистой окиси элемента, образующего с основным компонентом футеровки тугоплавкую шпинель. Например, на разогретую рабочую поверхность футеровки ковша, выполненной из магнезитового кирпича, после каждой плавки нанос т слой порошка чистого глинозема, приэтом образуетс  защ(Гтный слой, состо щий преимущественно из магпезиально-глиноземистой шпииели 2.The closest technical solution is the method of protecting the refractory lining of metallurgical aggregates by coating the working surface of the lining at a high temperature of the powder in the form of a pure oxide element, which forms refractory spinel with the main component of the lining. For example, a layer of pure alumina powder is applied to the heated working surface of a bucket lining made of magnesite brick, after each melting, and a protective layer is formed (Gtny layer consisting mainly of magpezium-alumina spyels 2).

Недостатком способа  вл етс  ограниченность его применени . Далеки не все материалы , из которых выполн ютс  футеровки , способны образовать тугоплавкую шпинель . Кроме того, большие затраты времени на нанесение покрыти  после каждойThe disadvantage of the method is its limited use. Far not all materials from which linings are made are capable of forming refractory spinel. In addition, the time spent on coating after each

плавки, представл ют чрезмерную сложность процесса, заключающуюс  в необходимости разогрева футеровки до высокой температуры дл  обеспечени  протекани  реакции шпинелеобразовани  и получени  покрыти  необходимой толщины, низкую ме5 ханическую прочность и эрозионную стойкость футеровки, так как образующа с  на поверхности футеровки тонка  корочка шпи- . Нели легко повреждаетс .melts represent the excessive complexity of the process, which involves the need to heat the lining to a high temperature to ensure the spinel formation reaction and obtain a coating of the required thickness, low mechanical strength and erosion resistance of the lining, since a thin spike crust forming on the lining surface. It is easily damaged.

Цель изобретени  - повышение механиQ ческой прочности, и эрозионной стойкости. Поставленна  цель достигаетс  тем, что на поверхность футеровки в качестве защитного покрЫтй  нанЪ  тсмёётБ водорастворимых соединений магни  и хрома 0,2-3,0°/оThe purpose of the invention is to increase the mechanical strength and erosion resistance. The goal is achieved by the fact that, on the surface of the lining, as a protective coating, a water soluble magnesium and chromium compounds of 0.2-3.0 ° / o

от веса футеровки, затем сушат со скоростью подъема температуры 50-2рО°С/ч до конечной температуры 100-1200 С. JB качестве растворител  добавки используетс  вода или водный раствор сульфитно-спиртовой барды. Вид добавки определ етс  составом футеровки.from the weight of the lining, then dried at a rate of temperature rise of 50-2 pO ° C / h to a final temperature of 100-1200 ° C. JB water or an aqueous solution of sulphite-alcohol bards is used as a solvent additive. The type of additive is determined by the composition of the liner.

Обработка поверхности раствором добавки обеспечивает проникновение добавки по порам внутрь футеровки, что повышает механическую прочность и эрозионную стойкость футеровки после сушки. Нанесение добавки обеспечивает футеровке дифг ференцированную механическую прочность по толщине, что в услови х монолитной футеровки исключает образование термических трешин.The surface treatment with the additive solution ensures that the additive penetrates the pores inside the lining, which increases the mechanical strength and erosion resistance of the lining after drying. The application of the additive provides the lining of diffg with a reinforced mechanical strength in thickness, which, under the conditions of a monolithic lining, prevents the formation of thermal cracks.

Минимальное количество вводимой добавки 0,2% определено из расчета повыше НИН механической прочности поверхности футеровки в 2 раза (опыты проводились на примере выполнени  футеровки из кремнеземис-тых набивных масс), максимальна  3,0°/о - из расчета полного заполнени  пор футеровки при обработке поверхности раствором добавки.The minimum amount of the added additive is 0.2% determined by calculating the NIN of the mechanical strength of the lining surface by 2 times (the experiments were carried out on the example of making the lining of silica packed mass), the maximum is 3.0 ° / o based on the total filling of the lining surface treatment with the additive solution.

Сушка футеровки необходима дл  полного удалени  влаги на всю толщину футеровки . Конечна  температура сушки должна быть не ниже 100°С. Проникающа  вглубь влага может реагировать с материалом футеровки с образованием соответствующих гидратов, при этом в зависимости от материала футеровки конечную температуру сушки с учетом толщины футеровки необходимо поднимать до 1200°С.Drying the lining is necessary to completely remove moisture throughout the entire thickness of the lining. The final drying temperature should not be below 100 ° C. Moisture penetrating deep into the body may react with the lining material to form the corresponding hydrates, and depending on the lining material, the final drying temperature, taking into account the thickness of the lining, must be raised to 1200 ° C.

Скорость подъема температуры сушки определ ет интенсивность парообразовани . Дл  обеспечени  целостности футеровки скорость подъема температуры не превышает 200°С/ч. Чрезмерно низка  скорость подъема температуры увеличивает длительность операции, поэтому экономически нецелесообразно брать нижний предел скорости подъема температуры ниже 50°С/ч.The rate at which the drying temperature rises determines the rate of vaporization. To ensure the integrity of the lining, the rate of temperature rise does not exceed 200 ° C / h. An excessively low rate of temperature rise increases the duration of the operation, so it is not economically feasible to take the lower limit of the rate of temperature rise below 50 ° C / h.

Пример 1. Раствор добавки 10-бО /о-ной концентрации готов т в расходной емкости . После выполнени  монолитной футеровки с помощью распылител  раствор добавки наноситс  на поверхность футеровки. При одном проходе толщина наносимого раствора составл ет не более 2-3 мм. При необходимости нанесени  большегоколи1ества раствора (введение в состав футеровки, больщего количества добавки) новый слой наноситс  через 5-15 мин в зависимости от скорости проникновени  раствора вглубь футерЬвки.Example 1. A solution of the additive 10-bO / o-th concentration is prepared in the supply tank. After completing the monolithic lining with a sprayer, a solution of the additive is applied to the surface of the lining. In one pass, the thickness of the applied solution is no more than 2-3 mm. If it is necessary to apply a large amount of the solution (introduction of a larger amount of additive to the lining), a new layer is applied in 5-15 minutes, depending on the rate of penetration of the solution into the depth of the lining.

После нанесени  KOBHI подаетс  на сушку , удаление растворител  совмещаетс  с сущкой футеровки и не требует дополнительного оборудовани  и затрат времени.After applying KOBHI is applied for drying, the removal of the solvent is combined with the actual lining and does not require additional equipment and time-consuming.

Пример 2. Футеровку готор т из кремнеземистой набивной массы состава, %: монолитного кварцита 87, глины 12, сульфитноспиртовой 1. Толщина футеровки 200 мм. В качестве добавки используетс  смесь сульфата магни - и бйхромата кали  в соотношении 1:1.Example 2. The lining of the gotor t of silica silica mass of the composition,%: monolithic quartzite 87, clay 12, sulfite-alcohol 1. Lining thickness 200 mm. A mixture of magnesium sulphate and potassium bichromate in the ratio of 1: 1 is used as an additive.

Предварительно готов т растворы добавок 10, 30 и 50%-ной концентрации. После выполнени , на поверхность футеровки нанос т раствор добавки из расчета введени  P его в количестве 0,2; 1,0 и 3,0%. В качестве растворител  при приготовлении растворов добавки используют воду и водные растйоры сульфитно-спиртовой барды плотностью 1,05 и 1,20 г/смSolutions of additives of 10, 30, and 50% concentration are preliminarily prepared. After completion, an additive solution is applied to the surface of the lining at the rate of introducing P of it in an amount of 0.2; 1.0 and 3.0%. As the solvent in the preparation of the additive solutions, water and aqueous solutions of sulfite-alcohol bards with a density of 1.05 and 1.20 g / cm are used.

После обработки футеровку сушат при конечной температуре 100°С в течение 4-х ч. После этого футеровку разрезают на образцы , на которых производ т определение механической прочности и эрозионной стойкости . Определение механической прочности производили на кубиках размером 25х х25х25 мм. Эрозионна  стойкость поверхности футеровки определ етс  путем вращени  цилиндрического образца со скоростью 30 об/мин в расплаве металла при 1550°С в течение 10 мин.After processing, the lining is dried at a final temperature of 100 ° C for 4 hours. After this, the lining is cut into samples, on which the mechanical strength and erosion resistance are determined. Determination of mechanical strength was carried out on cubes of size 25x x25x25 mm. The erosion resistance of the lining surface is determined by rotating a cylindrical sample at a speed of 30 rpm in a molten metal at 1550 ° C for 10 minutes.

Результаты определени  этих показателей при различных параметрах обработки (концентраци  раствора добавки, количество вводимой добавки, вид растворител ) при ведены в таблице.The results of the determination of these parameters with various processing parameters (concentration of the additive solution, the amount of the additive added, the type of solvent) are given in the table.

Из таблицы видно, что параметры обработки футеровки включают концентрацию раствора добавки 10-50% (предпочтительно 30-50%), количества вводимой добавки 0,2-3,0% (предпочтительно 1,0-The table shows that the processing parameters of the lining include the concentration of the additive solution of 10-50% (preferably 30-50%), the amount of the added additive 0.2-3.0% (preferably 1.0-

J 3,0%), температуру сушки футеровки 100- 1200°С, а также скорость подъема температуры 50-200°С/ч.J 3.0%), the drying temperature of the lining is 100-1200 ° C, and the temperature rise rate is 50-200 ° C / h.

Пример 3. Футеровку готов т из набитой массы на основе магнезита состава %: магнезитового порошка ПМИ-88 89, глиныExample 3. The lining is prepared from a packed mass of magnesite based on the composition of%: magnesite powder PMI-88 89, clay

о 10 сульфитно-спиртовой барды 1. Толщина футеровки 150 мм. В качестве добавки, используетс  смесь сульфата магни  и бйхромата кали  в соотношении 1:1.o 10 sulphite-alcohol stillage 1. Lining thickness 150 mm. As an additive, a mixture of magnesium sulfate and potassium bichromate in the ratio of 1: 1 is used.

Параметры обработки футеровки включают концентрацию раствора добавки 10- 50% (предпочтительно 10-40%), количества вводимой добавки 0,2-3,0% (предпочтительно 0,2-2,0%), температуру сушки футеровки 1000-1200°С, а также скорость O подъема температуры 50-200°С/ч.The processing parameters of the lining include the concentration of the additive solution 10-50% (preferably 10-40%), the amount of the added additive 0.2-3.0% (preferably 0.2-2.0%), the drying temperature of the lining 1000-1200 ° С and also the speed O of temperature rise 50-200 ° С / h.

Использование данного способа не требует сложного оборудовани  и позвол ет увеличить механическую прочность и эрозионную стойкость по сравнению с футеровкой без обработки в 1,5-5 раз.The use of this method does not require complex equipment and allows to increase the mechanical strength and erosion resistance in comparison with the lining without processing by 1.5-5 times.

То же. из расчета введени  3,0% добавкиAlso. at the rate of adding 3.0% supplement

Обработка 30%-ным вод11ым раствором добавки из расчета введенн  1,0% добавкиTreatment with a 30% water solution of the additive at the rate of added 1.0% of the additive

Обработка Ю%-ным воаиым раствором из расчета введени  1,0% добавкиProcessing Yu% voyim solution at the rate of introduction of 1.0% additive

О аботка 30%иым раствором сульфитноспиртовой барды плотностью 1,05 г/см иа расчета введени  1,0% добавкиAbout 30% solution of sulfite-alcohol stillage with a density of 1.05 g / cm and calculation of the introduction of 1.0% additive

Офаботка ЗО%-ным раствором сульфитноспиртовой барды плотиостъю 1,20 г/смиз расчета введени  1,О% добавкиTreatment with a ZO% solution of sulfite-alcohol bards with a density of 1.20 g / cm of the calculation of the introduction 1, O% of the additive

16595801659580

5five

856О56856О56

1212

1001009010010090

11eleven

14070601407060

10 1010 10

13090801309080

Claims (2)

1.Патент ФРГ №2311306, кл. F27D 1/16 1967.1. The patent of Germany No. 2311306, cl. F27D 1/16 1967. 2.Патент ФРГ № 1067983, кл. F27 D 1/16 1960.2. The patent of Germany No. 1067983, cl. F27 D 1/16 1960.