Способ горячего ремонта футеровки плавильных печей Советский патент 1993 года по МПК F27D1/16 

Изобретение относится к способу горячего ремонта футеровки электродуговых печей и может быть использовано в черной металлургии.

Целью изобретения является повышение стойкости футеровки печи.

Способ просто и экономично при горячем ремонте увеличивает толщину всей футеровки печи до проектных размеров и повышает качество создаваемого огнеупорного слоя.

При установке на подину печи модели, имеющей форму и размеры исходного рабочего пространства печи до верхнего уровня футеровки стен и занимающей его положение, между рабочей поверхностью футеровки и моделью создается свободное пространство. При заполнении его по заявляемому способу шлаком и огнеупорным материалом футеровка печи приобретает исходные (проектные) форму и размеры, т.е. максимально возможные.

Во время опускания и установки на подину модели оставленный в печи конечный жидкий шлак вытесняется и заполняет пространство между рабочей поверхностью футеровки и моделью. В это пространство вводят огнеупорный материал. Вследствие того, что удельный вес огнеупорного материала больше, чем жидкого шлака, огнеупорный материал осаждается внизу слоя шлака, вытесняя шлак на более высокие уровни. При этом жидкий шлак смачивает поверхности футеровки и огнеупорных материалов и заполняет пустоты между ними. В результате между шлаком и огнеупорами происходят взаимодействия и минералогические превращения, которые обеспечивают соединение (сцепление) шлака с футеровкой и огнеупорными материалами, а также повышение огнеупорности шлака, превращая его вместе с огнеупорными материалами в твердой огнеупорной монолитный слой. Если объем ремонтного слоя, обеспечивающий формирование исходных

(Л

С

00

о ел

00

о

со

размеров футеровки по всей ее высоте, принять за единицу, то согласно результатов исследования, приведенных в таблице, оптимальным для получения ремонтного слоя высокого качества является создание ре- монтного слоя, состоящего на 0,4-0,5 объема из шлака (т.е. в печи необходимо оставлять объем шлака, равный 0,4-0,5 объема ремонтного слоя) и на 0,5-0,6 из огнеупорного материала (т.е. огнеупорный материал вводят в ремонтный слой до заполнения им всего объема).

Из таблицы также видно, что если в печи оставлять объем шлака, равный 0,3 или 0,6 объема ремонтного слоя, а остальное про- странство слоя заполнять огнеупорным материалом, то не обеспечиваются или ухудшаются качественные характеристики ремонтного слоя.

Предусмотренная загрузка огнеупорно- го материала по периметру слоя обеспечивает равномерное заполнение всего объема ремонтного слоя.

Извлечение модели из печи производится после затвердевания огнеупорного слоя. Это обеспечивает свободное самопроизвольное отделение ремонтного слоя от модели вследствие усадки (уменьшения толщины) ремонтного слоя при переходе шлака из жидкого в твердое состояние и извлечение модели из печи, исключающее повреждение ремонтного слоя при предусмотренном способе оставлении в печи шлака и расходе огнеупорных материалов, участвующих в формировании ремонтного слоя.

На фиг. 1 представлена схема ввода модели в печь; на фиг. 2 - схема ввода добавок огнеупорных материалов в шлак.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

Предварительно из толстолистовой стали изготавливается модель 1, имеющая форму и размеры исходного рабочего пространства печи до верхнего уровня футеров- ки стен. После плавки из печи выпускают весь металл. Весь шлак оставляют в печи. Снимают свод. Визуальным осмотром определяют толщину остаточного слоя 2 футеровки печи. По заранее разработанным таблицам определяют объем износившегося слоя, т.е. объем слоя, подлежащего восстановлению. Оставляют в печи объем шлака 3, равный 0,4-0,5 объема ремонтного слоя, а остальной шлак выпускают.

В печь вводят модель (см. фиг. 2), устанавливая ее на подине с зазором 4 к боковым стенкам и так, чтобы она занимала положение исходного рабочего пространства печи. При этом шлак вытесняется с подины и занимает 0,4-0,5 объема ремонтного слоя. В зазор между рабочей поверхностью футеровки и моделью, заполненный шлаком, вводят огнеупорный материал 5. В качестве огнеупорного материала может использоваться щебенка или бой периклазового, хро- митопериклазового и др. огнеупорного кирпича, магнезитовый порошок и др.

Введение огнеупорного материала в ремонтный слой производится до тех пор, пока весь его объем не заполнится смесью шлака с огнеупорным материалом. После этого осуществляют выдержку до полного затвердевания слоя и извлекают модель из печи.

Способ опробован на 150-т дуговых электросталеплавильных печах.

При этом более 60 плавок (после холодного ремонта) из печи выпустили весь металл и оставили шлак. Сняли свод. Визуально определили остаточную толщину футеровки стен 150 мм. По предварительным расчетам установлено, что при остаточной толщине футеровки стен 150 мм объем износившегося слоя составляет 5,0 м . Из печи выпустили часть шлака, оставив объем, равный половине изношенного слоя, 2,5 м . В печь ввели модель, имеющую форму и размеры исходного рабочего пространства, а именно: диаметр 6300 мм, высота 1302 мм, установив ее на пбдинетак, чтобы расстояние от боковой поверхности модели до корпуса печи было одинаковым и составляло 500 мм. При этом модель заняла положение, соответствующее исходному рабочему пространству печи. В пространстве между рабочей поверхностью футеровки и моделью, заполненном на половину жидким шлаком, при помощи бункера вводили щебенку из боя сводового хромитопериклазового кирпича до заполнения всего объема ремонтного слоя, После затвердевания ремонтного слоя модель краном извлекли из печи.

При опробовании предложенного способа были получены следующие результаты: восстановлена толщина рабочего слоя футеровки до исходного (проектного) значения 350 мм, повысилось качество ремонтного слоя, обеспечивающее его стойкость 42 плавки, что приближается к стойкости новых стен. Повторные горячие ремонты обеспечивают непрерывное восстановление футеровки стен до исходных размеров, а следовательно, очень высокую стойкость футеровки, которую нельзя достичь другими известными способами. За счет повышения стойкости футеровки простои печей на горячих и холодных ремонтах снизились на 60%, выплавка стали увеличилась на 18%, на 46% снизился расход огнеупорных материалов,

применяемых для кладки и ремонта футеровки стен.

Формула изобретения Способ горячего ремонта футеровки плавильных печей, включающий оставление на подине жидкого шлака и введение в него добавок, отличающийся тем, что, с целью повышения стойкости футеровки,

шлак оставляют в количестве 0,4-0,5 объема ремонтируемого слоя футеровки, на подину устанавливают модель, имеющую форму рабочего пространства печи, с зазором к боковым стенкам, а в качестве добавок в вытесненный слой шлака вводят огнеупорные материалы до полного заполнения зазора по высоте, и после затвердевания сформированного слоя модель извлекают.

Сущность изобретения: оставление на подине жидкого шлака после выпуска металла, вытеснение его моделью, имеющей форму рабочего пространства печи, и введение в образовавшийся зазор между нею и рабочей поверхностью ремонтируемой футеровки в качестве добавок огнеупорных материалов до его полного заполнения. После затвердевания сформированного слоя модель извлекают. Положительный эффект: при опробовании предложенного способа обеспечена толщина ремонтного слоя 200-300 мм и его стойкость 42 плавки. 2 ил., 1 табл.