Способ защиты графитосодержащих элементов флюсоплавильной печи Советский патент 1990 года по МПК F27D1/16 

Изобретение относится к металлургии, а именно к защите элементов электрических плавильных печей от разрушения, и может быть использовано для нанесения защитных покрытий на графитовую футеровку, и гра итировант ные электроды флюсоплавильной печи.

Цель изобретения - увеличение стойкости графитовой футеровки и графитированных электродов.

Способ осуществляют следующими образом.

Сущность способа заключается в создании оптимальных условий пиролиза..насыщенных твердых углеводоро- i дов непосредственно в металлургическом агрегате, используя для этого его особенности. Проведение операции непосредственно в период после слива флюса из флюсоплавильной печи, характеризующийся температурой футеровки и электродов, равной 1200- 1400 С, способствует интенсивному пиролизу насыщенных углеводородов. Помещение углеводородов на подину по периметру футеровки и электродов обеспечивает кратчайший путь доставки защитного материала к защищаемой поверхности. Непременным условием является закрытие плавильного пространства печи, обеспечивающее рациональное расходование углеводородов

по прямому назначению и снижающее их потери. Применение дуги обеспечивает необходимую температуру в закрытом плавильном пространстве„ наличие преобладающих конвективных потоков газообразных углеводородов с пиро- углеродом вдоль поверхности футеровки и электродов и проведение процесса его осаждения в кратчайшее время.

Опытным путем установлено, что дугу между электродами и подиной необходимо поддерживать в течение 3 - 5 с. Меньшее, чем 3 с, время поддержания дуги не обеспечивает необходимый температурный градиент для получения равномерного защитного покрытия по высоте плавильной емкости и электродов.

Поддержание дуги в течение времени больше чем 5 с вызывает опасность повреждения подины флюсоплавильной печи.

Экспериментально определено, что для достижения оптимальной толщины защитного слоя (1-2 мм) на поверхности футеровки и электродах количество помещаемых: на подину углеводородов должно составлять 0,5 - 1,0 кг/м2 защищаемой поверхности. При расходе углеводородов менее 0,5 кг/м2 их количества недостаточно для эапол- I нения пустот и трещин,, достигающих глубины 0,5 мм, и, следовательно,для их залечивания. Расход более 1 кг/м2 углеводородов не приводит к образованию равномерного защитного слоя, что обусловливает переход пироугле- рода во флюс.

Пример. Тигель-ковш типа У503А с набивной графитовой футеровкой использовался для расплавления и нагрева оксидно-фгоридного флюса марки АНФ-6 на бифилярной флюсоплавильной печи ОКБ-1449 с графитиро- ванными электродами диаметром 250 мм. Ремонт футеровки осуществляли после 20-й от начала кампании плавки, необходимость в проведении которого определялась на основании статистического анализа износа футеровки тигель-ковша. Для этого после слива флюса электроды опускали до соприкосновения ,с подиной и помещали нафталин (выбранный в качестве твердого углеводорода) равномерно по периметру футеровки и электродов в количестве 1,9 и 3,8 кг из расчета соответственно 0,5 и 1,0 кг/м2 эащищае10

15

20

25

15609704

мой поверхности (суммарная поверхность футеровки и электродов указанной в примере флюсоплавильной печи составляет 3,8 м2). Затем все отверстия в печи плотно закрывали асбестовыми листами, зажигали дугу между подиной и электродами и поддерживали ее в течение 2, 3, 4, 5и6с соответственно для расходов нафталина 1,9 и 3,8 кг.

Также были опробованы два варианта для запредельных значений расходов нафталина 0,4 и 1,1 кг/м2 для времени поддержания дуги 5 с. При этом общее количество помещаемого на подину нафталина составило 1,52 и 4,18 кг. Количество опытов для запредельных значений расхода углеводородов было ограничено, поскольку отсутствие эффективности для этих значений очевидно.

В таблице приведены технико- экономические показатели состояния и службы футеровки и электродов.

Для всех вариантов после ремонта определяли толщину нанесенного защитного слоя и визуально оценивали общее состояние футеровки и электродов на присутствие поверхностных дефектов (трещин, углубленийи пр,).

Сравнительный анализ предлагаемого и известного способов проводили на основании оценки технико-экономических показателей, приведенных в таблице.

Данные таблицы свидетельствуют о достижении оптимального эффекта применительно к расходу нафталина 0,5-1,0 кг/м2 при выдержке времени горения дуги 3,4 и 5 с. При этих условиях обеспечивается необходимый защитный слой одинаковой толщины (1-2 мм) по высоте плавильной емкости. Стойкость футеровки и электродов при этом увеличивается в 1,6- 1,8 раза. При расходе нафталина 0,4 кг/м2, несмотря на равномерность толщины защитного слоя не была обеспечена оптимальная его толщина, что привело к несущественному увеличению стойкости футеровки (на 10%). Поддержание горения дуги в течение 2 с привело к образованию неравномерного по высоте плавильной емкости защитного слоя и, следовательно, неравномерному износу футеровки и элек тродов. Кроме того, при таких условиях нанесения защитного слоя оста30

35

40

45

50

55

ется до 20% площади- защищаемой поверхности, пораженной трещинами.

Формула изобретения

Способ защиты графитосодержащих элементов флюсоплавильной печи, включающий нанесение углеродсодер- жащеко материала на защищаемую поверхность путем осаждения его из газообразной фазы при пиролизе углеводородов, отличающийся1

1560970

тем, что, с целью увеличения стойкости футеровки и электродов, пиролиз углеводородов осуществляют в плавильной печи после слива флюса, при этом опускают электроды до соприкосновения с подиной, на которой по периметру футеровки и электродов размещают твердые углеводороды в количестве 0,5-1,0 кг/мг защищаемой поверхности, после чего закрывают плавильное пространство, зажигают дугу и поддерживают ее в течение 3 - 5 с.

Изобретение относится к металлургии, конкретно к эксплуатации флюсоплавильных печей. Цель изобретения - увеличение стойкости графитовой футеровки и графитированных электродов. После слива расплавленного флюса из плавильной емкости электроды опускают до соприкосновения с подиной, помещают на подину по периметру футеровки и электродов твердые углеводороды, после чего закрывают плавильное пространство флюсоплавильной печи, зажигают дугу между подиной и электродами и поддерживают ее в течение 3-5 с, при этом количество помещаемых на подину углеводородов составляет 0,5-1 кг/м² защищаемой поверхности. За счет организации интенсивного и равномерного омывания защищаемых поверхностей продуктами разложения, например, нафталина, обеспечивается их равномерное покрытие защитным слоем, что по сравнении с известным способом позволит увеличить межремонтный период с 37 до 78 плавок, а расход нафталина уменьшить в несколько раз. 1 табл.

Расход защитного материал

удельный, I обяий, кг/н I кг

0,9/0,3 0,9/0,4

t,0/0,9 1,0/0,9

1,9

1,0/1,0 1,0/1,0 1,0/1,0

1,7/0,5 1,6/0,7

2,0/2,0 1,9/1,9

1,0

0,4

1И

Известный(прототип)

,9/0,4

,0/0,9

,0/1,0 ,1/1,2 ,2/1,3

,6/0,7

,9/1,9

40

58

59 60 60

43

78

72 73 72

42

73

1,2

0,5

0,5 0,5 0.5

U

0,4

0,4 0,4 0,4

1,1

0,4

15Z от всей защищаемой поверхности имеют тре- цины глубиной 0,3-0,5 мм Дефекты.на футеровке н электродах не обнаружены

То же -и

На подине под электродами имеются выемки глубиной 15 км

20Z от всей защищаемой поверхности имеют треосн- ны глубиной около 0,5 мм

Дефекты на Футеровке и электродах не обнаружены То же

и

На подине под электродами имеются вьгемкн глубиной 25 км

30Z от всей защищаемой поверхности имеют трещины глубиной до 0,5 км Дефекты на футеровке и электродах не обнаружены

37

1,2