SU719807A1 - Способ защиты футеровки металлургических емкостей - Google Patents

Description

1

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.

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.

Известен способ повышени  стойкости футеровки сталеразливочных ковшей путем пропускани  через футерЪвку ковша углеродсодержащего газа 1.

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.

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 каждой

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 .

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°/о

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.

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.

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.

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.

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.

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.

После нанесени  KOBHI подаетс  на сушку , удаление растворител  совмещаетс  с сущкой футеровки и не требует дополнительного оборудовани  и затрат времени.

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.

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/см

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.

Результаты определени  этих показателей при различных параметрах обработки (концентраци  раствора добавки, количество вводимой добавки, вид растворител ) при ведены в таблице.

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-

J 3,0%), температуру сушки футеровки 100- 1200°С, а также скорость подъема температуры 50-200°С/ч.

Пример 3. Футеровку готов т из набитой массы на основе магнезита состава %: магнезитового порошка ПМИ-88 89, глины

о 10 сульфитно-спиртовой барды 1. Толщина футеровки 150 мм. В качестве добавки, используетс  смесь сульфата магни  и бйхромата кали  в соотношении 1:1.

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.

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.

То же. из расчета введени  3,0% добавки

Обработка 30%-ным вод11ым раствором добавки из расчета введенн  1,0% добавки

Обработка Ю%-ным воаиым раствором из расчета введени  1,0% добавки

О аботка 30%иым раствором сульфитноспиртовой барды плотностью 1,05 г/см иа расчета введени  1,0% добавки

Офаботка ЗО%-ным раствором сульфитноспиртовой барды плотиостъю 1,20 г/смиз расчета введени  1,О% добавки

1659580

5

856О56

12

10010090

11

1407060

10 10

1309080

Claims (2)

1.Патент ФРГ №2311306, кл. F27D 1/16 1967.

2.Патент ФРГ № 1067983, кл. F27 D 1/16 1960.