Способ защиты футеровки ванны руднотермической печи для получения фосфора Советский патент 1987 года по МПК F27D3/15 

Изобретение относится к области- печестроения и футеровок для металлургии и химии, конкретно к защите футеровки руднотермических печей, в частности электропечей для получе- ния фосфора.

Цель изобретения - повьшение стойкости футеровки печи.

Металлическая опалубка позволяет получить одинаковые заданные толщину и высоту защитного слоя, а загрузка электродной массы в виде брикетов дает возможность исключить трудоемкую операцию набивки массы на стенки

Использование электродной массы, Применяемой в самоспекающихся электродах, обеспечивает их одн-овремен- ность коксования при одном электрическом решении для обоих элементов печи. В итоге имеет место совмещение выполнения двух важнейших технологических операций при пуске печи.

Для получения мелкодисцерсной структуры скоксованного слоя электродной массы и хорошего скрепления ее с угольными блоками футеровки температура нагрева должна повышаться на 35-70 С/ч, при этом температура защитного слоя должна достигать 700- 800°С за 10-12 ч.

Благоприятные параметры коксовани защитного слоя и массы в электроде получаются при повышении тока в электродах на 0,06-0,08 . Указанная скорость подъема температуры обе спечивает мелкодисперсную структуру защитного слоя и высокую связку с угольными блоками футеровки, что по- зв.оляет получить прочный защитный слой, обеспечивающий высокую стойкость и продление срока службы футеровки.

Для полного коксования электродной массы ее необходимо нагреть не менее, чем на 700 С. Нагрев более чем на быстрее 10 ч ведет к укрупне- .нию зерна скоксованной массы и термическим трещинам в ней. С учетом выбранных скоростей нагрева и требуемого уровня нагрева для получения мелкодисперсной структуры нагрев менее 10 ч не обеспечивает полного удаления из массы летучих, в результате снижается прочность защитного слоя из-за его пористости. Выдержка более 12 ч на указанном режиме, т.е. после окончания формирования мелкодисперсного защитного скоксованного слоя из массы, увеличивает время вывода печй

в рабочее состояние. Подъем плотности тока в электродах (ниже 0,ОбА/см2 не обеспечивает поступление необходимого количества тепла на подину и стенки печи для равномерного нагрева что приводит к образованию локальных участков размягчения и коксования электродной массы. Это приводит к тому, что не обеспечивается однородная, мелкодисперсная структура, образуются трещины в защитном слое, что-в конечном результате снижает стойкость футеровки. Подъем плотности тока (выше 0,080 А/см. ч) приводит к повышению скорости коксования электродной массы, появлению трещиноватости защитного слоя, ухудшению связки защитного слоя с футеровкой печи и, как следствие, снижению сто11кости.

Способ осуществляют на печи для получения фосфора. Печь мощностью 80 МВА снабжена тремя электродами, расположенными по углам равностороннего треугольника, электроды с элек- трододержателями установлены в ванне, закрытой бетонным сводом и металлической крьш1кой. Ванна имеет внутренний диаметр 10800 мм и оборудована футеровкой из угольных блоков, толщина которой 950 мм.

После очистки печи от шихты и шлака и установки новых угольных блоков на подине печи устанавливается металлическая опалубка, которая выставляется на 300-400 мм над подиной, в виде съемных щитов с отверстием для выхода летучих при коксовании и по периметру внутренней стенки печи высотой 1700 мм и шириной 700 мм на расстоянии 1000 мм от пода печи и на остальной высоте шириной 300 мм между опалубкой и стенкой печи, а также под съемные щиты загружается электродная масса в виде брикетов общим весом 40-45 т.

Электродная масса загружается из емкостей через отверстие для электро- додержателей в крьш1ке печи. После окончания загрузки электродной массы засыпается коксовая постель высотой 1,2-1,5 м из кокса крупностью 5-16 мм и выставляются электроды. На печь подается напряжение и путем опускания электродов на коксовую постель берется токовая нагрузка на них по 0,06- 0,08,А/см. В течение первых 10 ч токовая нагрузка поднимается на электродах по 0,07 ч и одновременно измеряется температура защитного слоя электродной массы и под сводом печи.. При достижении токовой нагрузки 0,7-0,75 А/см через 10-12 ч температура защитного слоя 680-720 С, а под сводом печи 280-300°С. При достижении плотности тока в электродах 2,5-2,8 А/см производится частичная загрузка в печь шихты. С этого момента печь считается включенной под ра- бочую нагрузку.

Остановка печи через 4 мес. показывает, что защитный слой стеновых блоков уменьшается на 5-10 мм,,а в районе шлаковых и феррофосфорных блоков соответственно на 30-45 и 20-25 мм защитньй слой из подовой массы изнашивается за этот период; подовых и стеновых блоков на 50-70 мм, шлаковых и феррофосфорных блоков соответственно на 200-300 мм и 110-230 мм, а в отдельных случаях полностью изнашивается и происходит износ футеровки на 200-300 мм). Незначительньй износ защитного слоя позволяет эксплуатиро- вать электропечь без ремонта футеровки .

В табл. 1 приведены результаты экспериментов на однофазной электропечи.

Т а б л и ц а 1

Как видно из табл. 1, скорость износа защитного слоя резко увеличивается, когда токовая нагрузка в электродах выходит за выбранные пределы. Аналогично происходит со скоростью износа защитного слоя при времени выдержки более 12 ч - скорость износа остается прежней, однако общее время коксования увеличивается.

Б табЛо 2 приведены технико-экономические показатели работы фосфорной печи при способах заш:иты футеровки ванны печи по предлагаемому и известному способам.

Таблица2

2160 8760

120 120

43800 52560

1440 1440

льзования календарного времени на 5,0% (абс.); производительность печи на 7,0% (абс.).

Формула изобретения с массы, формируя его металлической

опалубкой, нагрев осуществляют со ско15остью ЗЗ-УО С/ч, в течение 10- 12 ч.

1. Способ защиты футеровки ванны руднотермической печи для получения фосфора, включающий покрытие ее защитным слоем из углеродистой массы, нагрев массы горящей дугой между электродом и коксовой подушкой на подине печ,и с периодическим повьшени10 2. Способ по п. 1,отлича- .ю щ и и с я тем, что плотность ток в электродах повышают на 0,06- 0,08 А/см.ч.

Редактор О, Головач

Составитель О, Веретенников

Техред Л.Олейник Корректор М. Пожо

Заказ 1788/31 . Тираж 544Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

1308821

ем тока

в электродах.

о т л и ч а - с целью повыю щ и и с я тем, что, шения стойкости футеровки печи, защитный слой выполняют из электродной

10 2. Способ по п. 1,отлича- .ю щ и и с я тем, что плотность тока в электродах повышают на 0,06- 0,08 А/см.ч.

Изобретение относится к метал- - лурггии и химии. Цель изобретения повышение стойкости футеровки. Предложено в качестве защитного слоя ис- пользйвать электродную массу, закрепляемую первоначально к футеровке с помощью металлической опалубки, осуществлять нагрев массы до полного , коксования со скоростью 35-70°/ч с обеспечением достижения температуры защитного слоя 700-800 с за 10-12 ч. Для этого плотность тока в электродах рекомендовано повышать на 0,06- 0,08 . Указанные параметры коксования позволяют получить мелкозернистую структуру и высокую прочность, хорошее скрепление с углеродистыми блоками футеровки, что обеспечивает увеличение сроков ее службы, 1 з.п. ф-лы, 2 табл. S СЛ