Способ изготовления футеровки тепловых агрегатов из сухих набивных масс Советский патент 1989 года по МПК F27D1/16 

t

(21)4237533/23-02

(22)04.05.87

(46) 30,05.89. Бюл. № 20

(71)Восточный научно-исследовательский и проектный институт огнеупЪр- ной промышленности

(72)В.Н.Тонков, С.Ю.Мусихин, В.П.Сорочкин , Ю.С.Никитин

и Ю.А.Таширов

(53) 621.365.52(088.8)

(56) Авторское свидетельство СССР № 665194, кл. F 27 D 1/16, 1974. Авторское свидетельство СССР № 52675.6, кл. F 27 В 14/10, 1974. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФУТЕРОВКИ ТЕПЛОВЫХ АГРЕГАТОВ ИЗ СУХИХ НАБИВНЫХ МАСС

(57) Изобретение относится к металлургии, в частности к способам изготовления монолитных футеровок тепловых агрегатов, например индукционных печей. Цель изобретения - увеличение продолжительности межремонтного периода за счет повышения надежности футеровки. Предлагаемый способ изготовления футеровки предусматривает первоначальный нагрев футеровки с шаблоном до 200-700°С, а после извлечения шаблона предусматривает пропитку рабочей поверхностиссвязующим с последующим нанесением защитного покрытия на основе огнеупорного компонента и связующего. Продолжительность межремонтного периода повышает3- ся в 6 раз.

I

(Л

Изобретение относится к металлургии, и в частности к способам изготовления монолитных футеровок тепловых агрегатов, например индукционных печей. Цель изобретения - увеличение продолжительности межремонтного периода за счет повышения надежности футеровки. Предлагаемый способ изготовления футеровки предусматривает первоначальный нагрев футеровки с шаблоном до 200-700°С, а после извлечения шаблона предусматривает пропитку рабочей поверхности связующим с последующим нанесением защитного покрытия на основе огнеупорного компонента и связующего. Продолжительность межремонтного периода повышается в 6 раз.

Изобретение относится к металлургии, в частности к способам изготовления монолитных футеровок тепловых агрегатов, например, индукционных печей.

Цель изобретения - увеличение продолжительности межремонтного периода за счет повышения надежности футеровки.

Первоначальный нагрев футеровки до 200-700°С и пропитка рабочей поверхности футеровки связующим с последующим нанесением защитного покрытия на основе огнеупорного компонента и связующего позволяет снизить металлизацию футеровки, что обеспечивает повышение надежности футеровки и увеличивают продолжительность межремонтного периода.

Повышение температуры первоначального нагрева до 200-700°С позволяет выявить все возможные возникающие в футеровке в результате усадки и других процессов трещины, которые при охлаждении достигают максимально возможной для данного материала величины. Связующее, наносимое на поверхность футеровки, проникает на максимальную глубину трещины, увеличивая адгезию всей ее поверхности. Благодаря этому защитное покрытие контактирует со всей, поверхностью трещины, полностью заполняя последнюю и при твердении и спекании в процессе дальнейшего нагрева армирует, а значит и упрочняет футеровку.

Выбор интервала температур первоначального нагрева футеровки обуслов4. оо со

tsD N3

СО

лен следующим.Нагрев до температуры менее 200 С не обеспечивает достаточного упрочнения футеровки, вследствие чего при дальнейших операциях: извлечении шаблона и загрузке металла в тигель, футеровка разрушается. Нагрев выше 700°С нецелесообразен, так как не приводит к существенному повышению надежности футеровки, а энергозатраты при этом возрастают. Кроме того, при температуре выше 700 С происходит неравномерная деформация шаблона, что является причиной разрушения футеровки при извлечении табло- 15 в течение 12 мес. (продолжительность

межремонтного периода), Б процессе эксплуатации не требовалось ремонта, связанного с расшивкой металлизованна,

Пример 1, На наружной поверхности шаблона индукционной -шгельисш печи для плавки алюминия ИЛ Т-6 закрепляется компенсационный с л oil из рубероида толщиной 3-5 мм. После установки шаблона производится набивка стенок тигля огнеупорной массой, включающей по массовой доле 50% шамота, 30% тонкомолотого магнезита, 5% кварцита и 15% спекающей добавки, содержащей 34% буры и 66% силикато- гранулята,

Набивка футеровки производится пневмотрамбовкой. С помощью электронагревателя и индуктора осуществляется первоначальный нагрев шаблона и футеровки до достижения температуры 450°С па подине и 700 С - в верхней части тигля. Скорость подъема температуры в период первоначального нагрева - 50 град/ч, выдержка при указанных температурах 6 ч. После выдержки футеролка вместе с шаблоном охлаждается до температуры 50 С и шаблон извлекается из тигля. В процессе нагрева компенсационный слой выгорает и шаблон легко отделяется от футеровки, не нарушая ее целостности.

Рабочая поверхность футеровки пропитывается связующим - жидким стеклом, затем наносится защитное покрытие толщиной 2 мм на основе огнеупорных компонентов - шамота и магнезита, и связующего - жидкого стекла. Защитное покрытие содержит по массовой доле 55,0% шамота 28,8% магнезита, 1,2% кремнефтористого натрия и 15,0% жидкого стекла. Покрытие сушится в течение 2ч, после чего тигель загружается металлом и осуществляется так называемая спекающаяся плавка, в процессе которой

ных трещин, извлечением металла и О набивкой штроб огнеупорным материалом. Футеровка изготовленная предложенным способом обеспечила надежную и безопасную работу печи в период, значительно превышающий установлен- 25 ные нормативы (1-3 мес.) для футеровки из жаростойкого бетона аналогичного состава,

30

35

40

45

50

55

П р и м е р 2. После установки шаблона с закрепленным на его наружной поверхности слоя бумаги толщиной 2,0 мм производится набивка стен 1 тигля огнеупорной массой, включающей по массовой доле 50% шамота, 6% кварцита, 30% магнезита и 14% спекающей добавки, включающей 43% борной кислоты и 57% силикатоглыбы. Первоначальный нагрев футеровки осуществляется индуктором в течение 3 ч до достижения 45С°С на уровне подины и 200 С в верхней части тигля, с последующей выдержкой в течение 3 ч. После охлаждения до 50 С шаблон извлекается, и рабочая поверхность футеровки пропитывается фосфатным связующим. Защитное покрытие, содержащее по массовой доле 40% криолита, 20% борной кислоты, 10% сильвинита и 30% фосфатного связующего, наносится на подготовленную поверхность футеровки слоем 3 мм и сушится в течение 2 ч. Затем тигель загружается металлом и в течение 12 ч разогревается до появления расплава, после чего тигель догружается жидким металлом и производится перегрев расплава до 800-850 С с выдержкой не менее 4-6 ч до получения изоляции не менее 500 ом.

ев4832234

происходи спекание футеровки. Металл нагревается и расплавляется в течение 12ч. далее производится наплавление полного тигля и нагрев металла до 850РС с выдержкой не менее 4 ч. При наличии изоляции 500 см печь сдается в эксплуатацию,

В процессе эксплуатации изоляция

в течение 2-4 мес, составляет 2000- 3000 ом и в дальнейшем возрастает до 20000-30000 ом,, подтверждая тем самым минимальную металлопроницае- мость тигля. Печь эксплуатировалась

ных трещин, извлечением металла и набивкой штроб огнеупорным материалом. Футеровка изготовленная предложенным способом обеспечила надежную и безопасную работу печи в период, значительно превышающий установлен- ные нормативы (1-3 мес.) для футеровки из жаростойкого бетона аналогичного состава,

0

5

0

5

0

5

П р и м е р 2. После установки шаблона с закрепленным на его наружной поверхности слоя бумаги толщиной 2,0 мм производится набивка стен 1 тигля огнеупорной массой, включающей по массовой доле 50% шамота, 6% кварцита, 30% магнезита и 14% спекающей добавки, включающей 43% борной кислоты и 57% силикатоглыбы. Первоначальный нагрев футеровки осуществляется индуктором в течение 3 ч до достижения 45С°С на уровне подины и 200 С в верхней части тигля, с последующей выдержкой в течение 3 ч. После охлаждения до 50 С шаблон извлекается, и рабочая поверхность футеровки пропитывается фосфатным связующим. Защитное покрытие, содержащее по массовой доле 40% криолита, 20% борной кислоты, 10% сильвинита и 30% фосфатного связующего, наносится на подготовленную поверхность футеровки слоем 3 мм и сушится в течение 2 ч. Затем тигель загружается металлом и в течение 12 ч разогревается до появления расплава, после чего тигель догружается жидким металлом и производится перегрев расплава до 800-850 С с выдержкой не менее 4-6 ч до получения изоляции не менее 500 ом.

b1

В процессе эксплуатации изоляции возрастает в течение 1-3 мес работы до 2000-3000 ом и в дальнейшем до 10000-30000 ом, показывая отсутствие сквозного прохода металла по трещинам, что служит доказательством надежной работы футеровки. Продолжительность межремонтного периода в данном примере составила 12 мес.

Как видно из примеров осуществления предлагаемого и известного способов, преимуществами предложения являются более высокая надежность футеровки и большая продолжительность эксплуатации теплового агрегата,так -при изготовлении футеровки из той же огнеупорной массы при идентичности состава-покрытия, продолжительность межремонтного периода футеровки, изготовленной предлагаемым способом в 6 раз выше, чем при изготовлении по способу-прототипу.

Предлагаемый способ менее энергоемок по сравнению с широко используемым в настоящее время способом изготовления футеровки из жаростой83223Q

ких бетонов. Осуществление предложения не требует дополнительных капитальных затрат.

Формула изобретения

Способ изготовления футеровки тепловых агрегатов из сухих набивных

Ю масс, включающий набивку футеровки по шаблону, имеющему на рабочей поверхности -компенсационный слой, первоначальный нагрев футеровки с последующим извлечением шаблона, нане15 сение защитного покрытия на основе огнеупорного компонента и связующего, загрузку металлической шихты или расплава и окончательный нагрев футеровки до ее спекания, о т л и ч а 20 ю щ и и с я тем, что, с целью увеличения продолжительности межремонтного периода за счет повышения надежности футеровки первоначальный на-- грев футеровки осуществляется до

25 200-700 С, а перед нанесением защитного покрытия рабочую поверхность футеровки пропитывают связующим.