Способ наварки пористого огнеупора Советский патент 1983 года по МПК C21C5/52 

а

м

00 4

сд Изобретение относится .к черной металлургии, конкретнее к способам наварки футеровки металлургических агрегатов. Известен способ футеровки подины дуговых электроотапливаемых печей, футеровка пода которых выполнена в виде кладки из плотных магнезитовых .кирпичей со швами, заполненными пористой огнеупорной массой на основе плавленного магнезита l . Однако из-за низкой газопроницае.мости стойкость футеровки недоста точна и требуется периодическая.подварка. Наиболее близким к предлагаемому является способ наварки огнеупорной футеровки пода сталеплавильной печи включающий засыпку и нагрев порошкообразного материала 2 . Недостаток известного способа заключается в том, что полученная наварка почти не имеет канальной по ристости и поэтому практически тазопрониЦаемая, что резко снижает срок ее службы. Цель изобретения - .обеспечение высокой газопроницаемости и прочности огнеупора. Поставленная цель достигается тем что согласно способу наварки пористого огнеупора, включающему засыпку и нагрев порошкообразного материала в качестве порошкообразного материала используют смесь окислов с металлами в соотношении от 1:9 до 9:1, а после нагрева ведут ее продувку газообразным кислородом или кислород содержащими газовыми смесями. Пористую наварку осуществляют следующим образом.. После выпуска стали и игпака из .дуговой электропечи с газопроницаемой футеровкой пода на е.го поверхность насыпают в виде слоя толщиной З-б см смесь-порошка плавленного маг незита фракции 0,5-1,0 мм и порошка алюминия фракции 0,05-0,1мм в соотношении от 4:1 до 3:1. Возможно использование и других огнеупорных ма.териалов: хромита, плавленной окиси кальция, благородной шпинели, кварцита и т.д., а также других металлрв железа, ферросилиция, магния или его сплавов. После нагрева.слЬя смеси до температуры поверхности футеровки (600-1400°С) сквозь газопроницаии|ую футеровку пода и насыпанный слой смеси продувают газообразный кислород с расходом 1-3 м в течение 2-15 мин. Вместо чистого кислорода можно использовать кислородсодержащие газовые смеси. . В результате взаимодействия кислорода с нагретым порошком металла последний интенсивно окисляется и в ходе, этой реакции выделяется большое количество тепла. При этом остатки частиц порошка металла, его окислы и продукты их взаимодействия с порошком огнеупора (МдО, FeO, MgO, SiO и др.) плавятся и под напором продуваемого газа через поры между частицами порошка, оставшимися твердыми, и ошлаковывают их. Таким образом,-эти частицы свариваются в прочный огнеупор, который вместе с тем благодаря вытеканию жидкой фазы из пор .сохраняет большую канальную пористость, а следовательно, и хорошую газопроницаемость . После того, как процессы окисления металлич.еского порошка завершаются, температура наваренного слоя-начинает снижаться, образовавшаяся жидкая фаза затвердевает, дальнейшая продувка становится нецелесообразной и ее прекращают. Далее, с целью аавершения процессов сваривания зерен полученного слоя, в течение 10-60 мин его выдерживают при повышенной температуре закрытой печи {600-1200С) , т.е. не открывая завалочного окна,.не отодвигая свод и не начиная завалку шихты следующей плавки. По окончании-этой выдержки заваливают шихту и начинают следующую плавку. Периодическое осуществление наварки пористого огнеупора таким способом позволяет в течение длительного времени осуществлять непрерывную эксплуатацию электродуговой печи и на каждой плавке вести продувку -Ванны через nopjj пода газами с целью удаления примесей из металла. Пример. В качестве смеси для наварки пористого днища конвертеров , выплавляющих черновую медь, целесообразно ис пользовать смесь окислов хрома (или молотого хромита) с металлической медью в со.отношении от 4:1 до 5:1. Другие, металлы 1-ой группы, такие как натрий и калий,, могут использоваться для наварки пористых огнеупоров, раб.отаюцих при температурах не выше 1000° С. Пример 2. ДЛЯ создания пористой наварки реакторов с температурой рабочей зоны выше 20DOC целесообразно использовать смесь мет ллического магния с его окисью (или порошком магнезита) в соотношении от. 9:1 до 1:9. При продувке такой (нагретой) смеси кислородом выделяют ся столь большие количества тепла, что часть зерен окиси магния оплавляется. В результате образуется очень тугоплавкий и прочный пористый огнеупор. Наряду с магнием для этих целей можно использовать и другие металлы 11-ой- группы (кальций, бериллий и т.д.) . Пример 3. Для приготовлен пористой наварки пода стекловаренн печей желательно использовать смес металлического кремния с его двуокисью (или порошком кварца) в ;соо ношении от 1:2 до 2:1. В процессе продувки нагретой смеси кислородом о&разуется прочный слой пористого кварца. Аналогично могут прг1меняться и другие металлы 1У-ОЙ группы (цирко НИИ, титан и т.д.). При м е р .л. .Для наварки пор той подины электродуговых печей, в плавляюцих феррованадий, целесообразно использовать смесь магнезита с порошком феррованадия (40% V и 6 Fe) в соотношении 5:1. . Для наварки печей, выплавляющих феррониобий,. желательно применять порошок этого сплава. . Аналогично можно использовать и другие металлы У-ой группы.. Пример 5. Для наварки по ристого днища конвертера, выплавляющего среднеуглеродистый феррохром .из высокоуглеродистого, желательно использовать смесь металлического хрома (или феррохрома) с . его окисью (или порошком хромита) соотношении l:f. В специальных случаях оправдано аналогичное применение и других ме таллов У1-ОЙ группы. П. р и, м е р 6. Йля наварки пористой подины дуговых электропечей, выплавляющих ферромарганец, желательно использовать порошок этого сплава (или марганца) в смеси с маг незитом. Ногут найти подобное применение и другие металлы У11-ой группы. П р и мер 7. В качестве материала для наварки пористого огнеупора подин печей, вь плавляющих стали и чистое железо, наиболее целесообразно использовать смесь железно-го порошка с окисью магния (или магнезитом) в соотношении от 1:9 до 1:3. Как показывают исследования, применение .порошка железа наиболее . Перспективно в связи с его доступностью и дешевизной. Вместе с тем при продувке такой смеси кислородом . образуется легкоплавкий окисел (FeO), который хорошо застекается по зернам окиси магния, сваривая их в прочный огнеупор, В дальнейшем благодаря взаимодиффузии РеО и МдО . образуется их твердый раствор, который обладает достаточно высокой огнеупорностью.. , Другие металлы У111-ой группы могут использоваться в специальных случаях, например никель - для создания пористой наварки днища конвер- . теров, выплавляющих ферроникель. Из приведенных примеров следует, что металл и окисел (или окислы) применяются в соотношении (по массе) от 1:9 до9:1. При использова- . ни1 металла в количестве менее 0,1 получаемая наварка обладает недоста.-Точной канальной пористостью, а еледовательно, и малой газопроницаемостью. В случаях, когда содержание металла в исходной смеси превышает 90%, канальная пористость наварки тоже становится незнйчительной. Использование предлагаемого способа наварки подин пористым огнеупором позволяет сократить количество остановок печи для ре 1онта поДин, что способствует повышению производительности печи.

СПОСОБ НАВАРКИ ПОРИСТОГО ОГНЕУПОРА, включающий засыпку и нагрев порошкообразного материала, о тли чающийся тем,- что, с целью обеспечения высокой газопроницаемости и прочности опнеупора, в качестве порошкообразного материала Используют смёсь окислов с металлами в соотношении, от 1:9 до 9; 1, а после нагрева ведут ее продувку газообразным кислородом или кислород- . содержащими газовЁлии смесями.