ЖЕЛОБ ШИХТОПОДАЧИ ДОМЕННОЙ ПЕЧИ Российский патент 1997 года по МПК C21B7/20 

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при ремонте и изготовлении желобов шихтоподачи доменных печей и других деталей, работающих в условиях истирания сыпучими материалами.

Известна конструкция износостойкого слоя воронки доменной печи, которая служит для подачи сыпучих материалов и состоит из основы и износостойкого наплавленного слоя, выполненного в виде ячеек размером 200 х 200 мм, толщиной ребра 10 мм и высотой ребер 80 мм. Причем гребешки ячеек могут быть направлены сплавом сормайт 1 (Сторожик Д.А. Тылкин М.А. и Гребеник В.М. Изготовление и эксплуатация загрузочных устройств доменных печей. М. Металлургия, 1973. С. 15 17).

Недостатком известной конструкции является сложность изготовления и ремонта и низкая стойкость, т.к. упрочнена твердым сплавом только верхняя часть ячеек, причем на малую толщину. Как известно из области сварки, при наплавке твердыми сплавами типа сормайт часто образуются трещины в направленном металле, которые расширяются под действием трущихся мелких абразивных частиц. В этих местах износ за короткое время достигает основы, которая выполнена из стали 3, и деталь быстро выходит из строя.

Наиболее близким по своей технической сущности и назначению является желоб шихтоподачи доменной печи, состоящий из основания и износостойкого участка, который выполнен из футеровочных элементов, предварительно наплавленных композиционным сплавом на основе релита. Толщина футеровочных элементов может изменяться в зависимости от места расположения в конструкции (Гребеник В.М. Гордиенко А.В. и Цапко В.К. Повышение надежности металлургического оборудования: Справочник. М. Металлургия, 1988, с. 451 - 458).

Недостатком известной конструкции является трудоемкость сборки и приварки каждого элемента, а также демонтажа износившихся унифицированных элементов при их замене, высокая стоимость работ и низкая стойкость конструкции, если хотя бы один из унифицированных элементов отслоится от основания вследствие дефекта закрепляющего сварного шва.

Цель изобретения повышение стойкости желоба за счет рациональной конструкции его износостойкой части, упрощение ремонта желоба при его многократном использовании и экономия наплавочных материалов.

Поставленная цель достигается тем, что желоб состоит из основания и износостойкого участка, причем толщина каждого слоя составляет 0,2 0,8 толщины основания, при этом первый слой полностью покрывает основание, а каждый последующий слой равномерно расположен ниже предыдущего слоя со сторон, сонаправленных с движением шихты на расстояние, равное 15 30 толщин основания.

В связи с тем, что объем шихты при ее движении по желобу распределяется неравномерно, т. е. в центральной части больше, а по бокам меньше, выбрана конструкция желоба, в котором толщина износостойкого слоя в центре максимальная и убывает к краям. При этом происходит экономия дорогих наплавочных материалов. Размеры износостойких слоев выражены в зависимости от толщины основания, что связано с тем, что желоб должен обладать определенной жесткостью и в верхней части по краям он состоит лишь из основания и одного износостойкого слоя. При толщине каждого износостойкого слоя менее 0,2 толщины основания происходит их быстрый износ в верхних частях желоба, где количество износостойкого слоя более 0,8 толщины основания, дальнейшего повышения стойкости не наблюдается. Первый износостойкий слой равномерно покрывает все основание, что особенно важно для защиты верхних краев желоба, где всего один слой, а при расположении каждого последующего слоя друг от друга на расстоянии менее чем 15 толщин основания дальнейшего повышения износостойкости не происходит, а при расположении на расстоянии более чем на 30 толщин основания наблюдается износ боковых стенок желоба и он быстро выходит из строя. Общее количество слоев определяется необходимой толщиной износостойкого участка в центральной части желоба.

В процессе эксплуатации заявленного желоба идет равномерный износ поверхностного слоя желоба во всех его участках, причем в центральной части больше, а по краям меньше. После того, как желоб отработает регламентированный срок между плановыми ремонтами доменной печи, износостойкий участок равномерно изнашивается в среднем на 80% и желоб легко можно отремонтировать наплавкой новых износостойких слоев. В предложенной конструкции желоба сочетается высокая его стойкость с одновременной экономией наплавочных материалов (т. к. нет необходимости наплавлять на максимальную толщину по всей поверхности желоба). Заявленный желоб легко подвергается ремонту наплавкой новых износостойких слоев.

Изобретение поясняется чертежом. На чертеже изображен желоб шихтоподачи доменной печи и его разрез, 1 основание желоба, 2, 3, 4, 5 наплавленные слои, a расстояние слоев друг от друга, b толщина основания.

Пример выполнения желоба шихтоподачи доменной печи.

Основание выполнено из стали 3 толщиной 8 мм и длиной 3 м. Желоб имеет четыре износостойких слоя, толщина каждого 5 мм, причем первый слой полностью равномерно покрывает основание, а второй, третий и четвертый отступают друг от друга на 150 мм (со сторон, сонаправленных с движением шихты). Износостойкие слои выполнены плазменно-порошковой наплавкой сплавом: 1% C, 17% Cr, 4,1% Si, 3,6% B, 74,3% Ni. Испытания показали, что стойкость желоба по сравнению с прототипом выросла в среднем в 2,1 раза, а количество наплавленного металла уменьшилось на 30% по сравнению с наплавкой четырех слоев по всей поверхности основания и друг на друга.

Предложенная конструкция износостойкого участка может быть использована во всех конструкциях, испытывающих истирание сыпучими материалами.

Использование: изобретение относится к металлургии и может быть использовано при ремонте желобов шихтоподачи доменных печей и других деталей, работающих в условиях истирания сыпучими материалами. Сущность изобретения: желоб состоит из основания и многослойного износостойкого участка, причем толщина каждого слоя составляет 0,2 - 0,8 толщины основания, при этом первый слой полностью перекрывает основание, а последующие слои равномерно отступают друг от друга со сторон, сонаправленных с движением шихты, на расстояние 15 - 30 толщин основания. 1 ил.

Желоб шихтоподачи доменной печи, содержащий основание и многослойный износостойкий наплавленный участок, отличающийся тем, что толщина каждого слоя участка составляет 0,2 0,8 толщины основания, при этом первый слой полностью покрывает основание, а каждый последующий слой равномерно расположен ниже предыдущего слоя со сторон, сонаправленных с движением шихты на расстояние, равное 15 30 толщинам основания.