Футеровка шахты для внепечной выплавки ферромолибдена Советский патент 1992 года по МПК F27B1/14 

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к футеровке агрегата для осуществления металлотерми- ческого процесса внепечной. выплавки ферромолибдена.

Цель изобретения - повышение стойкости футеровки при ведении металлотерми- ч ее кой плавки, снижение трудозатрат на очистку футеровки от настылей и потерь молибдена с материалом футеровки при ее замене.

На фиг. 1 изображена предлагаемая футеровка; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Футеровка шахты для внепечной выплавки ферромолибдена, включающая кладку из алюмосиликатных изделий, отличается от известной тем, что нижняя часть футеровки на высоту, равную 0,5 - 0,7 высоты шахты, выполнена из смеси, состоящей из 27,0 - 44,5% шлама абразивного производства, 44,5 - 64,0% корунда в виде зерна класса крупности 1 -Змм и 9,0 -11,0% алюмохром- фосфатного связующего, средняя часть на

О

го VI VI

высоту, равную 0,10 - 0,17 высоты шахты, выполнена с чередованием участков из алю- мосиликатных изделий и из смеси, ширина которых равна 1/37 - 1/110 периметра футеровки по наружному диаметру, остальная часть футеровки выполнена из алюмосиликатных изделий.

При внепечной выплавке ферромолибдена в футерованную.шахту загружают шихту, состоящую из молибденового концентрата, ферросиликоалюминия, железной руды, стальной стружки и извести. С помощью запала шихту приводят е реакционное состояние.

В результате восстановления молибдена кремнием и алюминием выделяется тепло в количестве 435 - 450 ккал/кг шихты. Полученные шлак и металл нагреваются до 2000°С, образуется зеркало расплава, излучающее тепло на футеровку из алюмосиликатных кирпичей. Эта часть футеровки не подвержена воздействию расплава и способна сохранять свои свойства без изменения в течение всей кампании вследствие высокой термостойкости алюмосиликатных изделий.

Шлаковый расплав расположен в зоне футеровки, выполненной из смеси, состоящей из 27 - 44,5% шлама абразивного производства, 44,5 - 64,0% корунда в виде зерна класса крупности 1-3 мм и 9,0 - 11,0% алюмофосфатного связующего. Ко-, рунд в виде зерна класса крупности 1 - 3 мм и шлам абразивного производства, содержащий частицы А120з фракции менее 0,063 мм, обладают низкой адгезией к молибден- содержащему высокотемпературному расплаву, поэтому исключается проникновение последнего в поры футеровки.

Корунд представляет собой «-модификацию AlaOs, стабильную в диапазоне всех температур, и имеет температуру плавления 2050°С.

Крупные зерна корунда образуют каркас с высокой огнеупорностью, необходимой при проведении металлотермической плавки, с высокой температурой начала размягчения (не ниже 1660°С), шлакоустойчи- востью и значительной прочностью.

Указанными свойствами футеровки из смеси обеспечивается снижение потерь молибдена при замене отработанной футеровки и повышение стойкости футеровки.

Предложенная смесь имеет высокую стойкость к-тепловым ударам. Поскольку прочность уменьшается при нагреве незначительно, в случае падения температурного градиента от поверхности, нагретой до высокой температуры, в направлении к поверхности, нагретой до низкой температуры,

сохраняется сравнительно прочное сцепление зерен, которое обеспечивает стойкость к термическому растрескиванию. Смесь имеет хорошее сцепление с различными огнеупорными изделиями.

Средняя часть футеровки с чередующимися участками из алюмосиликатных изделий м смеси обеспечивает постепенный переход от футеровки из смеси к футеровке

из алюмосиликатных изделий.

Эта часть футеровки подвержена высокотемпературному воздействию излучающей поверхности расплава и капельному воздействию всплесков шлакового расплавэ, но высокая огнеупорность и пониженная адгезия смеси позволяют повысить стойкость этой части футеровки и снизить трудозатраты на очистку поверхности футеровки от шлаковых настылей.

После окончания металлотермической плавки шлаковый расплав сливают, металл остается ниже уровня шахты в песчаном углублении. Футеровка полностью очищается от шлаковых настылей.

Установлено, что если высота части футеровки, выполненной из смеси, меньше 0,5 высоты шахты, то уровень полученного шлакового расплава будет выше этого слоя футеровки и расплав проникает в поры

алюмосиликатных изделий, что приведет к прогару футеровки (снижению стойкости).

Если высота части футеровки, выполненной из смеси, более 0,7 высоты шахты, то зеркало расплава будет располагаться

ниже части футеровки из.смеси и тепло, излучающееся на открытую поверхность футеровки из смеси, приведет к снижению стойкости футеровки вследствие пониженной термостойкости смеси,

Если высота средней части футеровки меньше 0,10 высоты шахты, то снизится эффект постепенного перехода от участка из смеси к участку из алюмосиликатных изделий и при небольшом увеличении к оличества расплава средний участок полностью будет перекрыт расплавом, что приведет к началу размягчения участков из алюмосиликатных изделий и их разрушению.

Если высота средней части более 0,17

высоты шахты, то отрицательно проявится пониженная термостойкость футеровки из смеси, что может привести к снижению стойкости футеровки.

Если ширина участков средней части футеровки меньше 1/110 периметра футеровки по наружному диаметру, то снизится огнеупорность этой части футеровки и увеличатся трудозатраты на очистку поверхности футеровки от шлаковых настылей.

Если ширина участков футеровки более 1/37 периметра, .то это приведет к снижению термостойкости этой части футеровки, на которую действует излучающееся тепло от зеркала расплава.,

Если в составе смеси шлама абразивного производства менее 27% и. соответственно, корунда более 64% в виде зерна класса крупности 1-3 мм, то возрастет пористость смеси и, как. следствие, снизит- ся шлакоустойчивость этой части футеровки.

Если в составе смеси шлама абразивного производства более 44,5%, а корунда менее 44,5%, то снизятся огнеупорность и прочность футеровки.

Если в составе смеси алюмохромфос- фатного связующего меньше 9% или больше 11%. то не будут обеспечены необ- ходимая подвижность смеси и ее достаточ- ная плотность.

Пример. Футеровка шахты для выплавки ферромолибдена.

Кожух шахты сварной, имеет форму цилиндра. Размеры кожуха: высота 1740 мм; диаметр внутренний 2300 мм..

Футеровка выполнена следующим образом.

В кожух шахты установлен металличе- скйй шаблон, наружный диаметр которого 2000 мм, высота 1280 мм. Зазор между кожухом шахты и шаблоном 150 мм заполнен смесью следующего состава, %:

Шлам абразивного произ-

водства (содержание

98,1%)35,0

Корунд в виде зерна класса крупности 1 - 3 мм с (содержание АЫЭз 98,4%)54,6 Алюмохромфосфатное связующее 10,0 Смесь засыпают слоями толщиной 50 - 75 мм в пространство между кожухом шахты и шаблоном и уплотняют пневмотрамбов- кой с пятачковым наконечником диаметром 50 мм до уменьшения толщины насыпного слоя в 1,5 - 2 раза. Затем поверхность ут- рамбованного слоя взрыхляют на глубину 3 - 5 мм и засыпают следующую порцию. На- бивку выполняют на высоту 1050 мм.

Средняя часть футеровки выполняют высотой 230 мм следующим образом.

Два алюмосиликатных кирпича марки МЛС-62 (230x150x65x55) устанавливают на торец стороной 65 мм к кожуху, образуя участок шириной 130 мм по периметру футеровки, высотой 230 мм и толщиной 150 мм. Количество таких участков 28. Между участками из алюмосиликатного кирпича

оставляют промежутки, равные 130 мм, Образованное пространство между кожухом, шаблоном и алюмосиликатным кирпичом на высоту 230 мм набивают смесью описанного состава.

Через 24 ч воздушного твердения смеси шаблон снимают.

Верхняя часть шахты высотой 460 мм зафутеруют алюмосиликатным кирпичом марки МЛС-62 на огнеупорном растворе на ребро к кожуху.

Огнеупорный раствор- огнеупорная глина и песок в отношении 1 : 3. Смесь разводят водой до густого пластичного состояния.

Сушку футеровки шахты .производят в течение 24 ч. на горячих слитках ферромолибдена с перестановкой с менее нагретого, слитка на более нагретый.

После сушки шахту вводят в эксплуатацию для внепечной выплавки ферромолибдена.

Аналогичным образом выполняют футеровку еще двух шахт.

Результаты испытаний предлагаемой футеровки шахты в сравнении с известной приведены в таблице.

Из таблицы видно, что при изготовлении предлагаемой футеровки шахты увеличивается стойкость футеровки в 5-6 раз, снижаются трудозатраты при очистке футеровки от настылей за счет сокращения продолжительности очистки в 6 - 12 раз и уменьшается количество текущих ремонтов, снижаются потери молибдена с отработанной футеровкой в 4.3 - 5 раз.

Кроме того, применение предлагаемой футеровки обеспечивает экономию дорогостоящих алюмосиликатных изделий вследствие их замены смесью и увеличения срока службы футеровки; утилизацию отходов абразивного производства - шламов.

Формула изобретения футеровка шахты для внепечной выплавки ферромолибдена, содержащая кладку из алюмосиликатных изделий, отличающаяся тем, что, с целью повышения стойкости футеровки при ведении металло- термической плавки, снижения трудозатрат на очистку футеровки от настылей и потерь молибдена с материалом футеровки.при ее замене, нижняя часть футеровки на высоту, равную 0,5 - 0,7 высоты шахты, выполнена из смеси, состоящей из 27,0 - 44,5% шлама абразивного производства 44,5 - 64,0% корунда в виде зерна класса крупности 1-3 мм и 9,0-11,0% алюмохромфосфатного связующего, средняя часть на высоту, равную 0,10- 0,17 высоты шахты, выполнена с чередованием участков из алюмосиликатных изделий и из смеси, ширина которых равна

1/37 - 1/110 периметра футеровки по наружному диаметру, остальная часть футеровки выполнена из алюмосиликатных изделий.

Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к производству ферросплавов, в частности к футеровке агрегата для осуществления металлотермического процесса внепечной выплавки ферромолибдена. Цель изобретения - повышение стойкости футеровки при ведении металле- термической плавки, снижение трудозатрат на очистку футеровки от настылей и потерь молибдена с материалом у футеровки при ее замене. Предложено нижнюю часть футеровки на высоту, равную 0,5-0,7 высоты шахты, выполнять из смеси, состоящей из 27,0-44,5% шлама абразивного производства, 44,5-64,0% корунда в виде зерна класса крупности 1-3 мм и9-11 алюмохром- фосфатного связующего. Среднюю часть высотой, равной 0,10-0,17 высоты шахты, выполняют с чередованием участков из алю- мосиликатных изделий и смеси, ширина каждого участка равна 1/37 - 1/110 периметра футеровки по наружному диаметру, остальную часть футеровки выполняют из алюмосиликатных изделий. За счет более высоких огнеупорных и термостойких свойств предложенной смеси практически исключается проникновение расплава в футеровку, что по сравнению с известной в 5-6 раз повышает ее стойкость, в 6-12 раз снижается продолжительность очистки шахты после плавки, в 4,3-5 раза уменьшаются потери ферромолибдена в футеровке. 2 ил., 1 табл. г Ё

4

Продолжение таблицы

и

Ґшт1

Й

-Is.я

Фиг./

Фиг.2