Способ горячего ремонта огнеупорной кладки нагревательных печей методом керамической наплавки Советский патент 1993 года по МПК C21C5/44 

Изобретение относится к области металлургии, а именно к способам горячего ремонта огнеупорной кладки нагревательных печей, и может быть использовано в любой другой отрасли промышленности,

где требуется ремонт поврежденной футеровки нагревательных печей.

Изобретение направлено на решение задачи улучшения качества наплавки и расширения технологических возможностей

применения способа керамической наплавки за счет ликвидации шероховатостей и пористости поверхностного слоя наплавки, получения гладкой поверхности, улучшения товарного вида и технологических свойств покрытия,. ..........

Решение указанной задачи обеспечивается тем, что нанесение.покрытия производится в два пещолд, существенно не снижая производительность устройства в целом, Первоначально нанесение покрытия осуществляется с большей скоростью подачи порошково-кие/юродной смеси при значительной плотности потока ее на выходе из наплавочной головки, обеспечивая повышенную производительность работ. При этом частицы топливной составляющей при достаточном содержании кислорода в смеси вступают в экзотермическую реакцию и, находясь на очень близком расстоянии с .частицами огнеупорной составляющей, полностью расплавляют последние, кото- руе, в свою очередь, сплавляются с размягченной кладкой,

В связи с тем, что поток смеси на выходе из наплавочной головки имеет очень большую скорость и для отверждения образовавшегося расплава необходимо определенное время, создается деформирование поверхностного слоя с образованием кратеров в нанесенном покрытии. При этом режиме заполняется основной обьем дефекта кладки. Затем скорость подачи смеси снижается до заданных пределов, уменьшая тем самым и производительность устройства.

При согласованном снижении количества подаваемых кислорода, порошка и воздуха, уменьшается плотность и скорость частиц на выходе из наплавочной головки, причем уменьшение количества подаваемого воздуха незначительно по сравнению с уменьшением подачи кислорода и порошка Расстояние между твёрдыми частицами смеси увеличивается и передача тепла, выделяемого при горении топливных частиц к огнеупорным идет через большое количество газов/не участвующих в горений, по сравнению с первоначальным режимом.

Тем самым большее количество тепла расходуется на расширение газов.

Огнеупорные частицы теперь не расплавляются полностью, а лишь оплавляются и соединяются с наплавкой за счет оплавленной части, оставаясь внутри неизменными. Время отверждения и скорость потока уменьшаются по сравнению с первоначаль0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ным режимом, поэтому деформация поверхностного слоя не происходит.

Структура наплавки при пониженных количествах подачи кислорода, смеси и воздуха аналогична структуре огнеупорного кирпича, т.е. состоит из кристаллических зерен огнеупорных материалов, связанных между собой аморфной стеклофазой.

. На чертеже показана схема установки для осуществления предлагаемого способа.

Установка содержит питатель 1, в который загружается торкрет-масса. По трубопроводу 2 в питатель подают сжатый воздух, под воздействием которого торкрет-массу из питателя по технологическому трубопроводу 3 подают к наплавочной головке 4. По отдельному трубопроводу 5 к наплавочной головке подают кислород. К технологическому трубопроводу 3 чгрез регулирующее устройство 7 подключен трубопровод подачи сжатого воздуха б. На линии подачи кислорода 5 имеется регулирующее устройство 8.

В камере смешения наплавочной головки происходит интенсивное перемешивание потоков торкрет-массы, сжатого воздуха и кислорода. На выходе из камеры смешения при контакте с раскаленной огнеупорной кладкой нагревательной печи смесь воспламеняется с образованием факела с температурой 2000-3000°С на расстоянии 20-40 мм от выходного отверстия камеры.

Регулирующими устройствами 7 и 8 изменяют количество кислорода, подаваемого в трубопровод 5 и сжатого воздуха, подаваемого в трубопровод 3.

Сухой огнеупорный порошок подают в смеси с металлическим порошком и кис/юродом на предварительно зачищенный участок огнеупорной кладки с температурой не менее 600°С, в результате чего происходит термоокисление металлического порошка до температуры факела 2000-3000°С при контакте с горячей поверхностью кладки, расплавление частиц огнеупорного порошка и их сплавление с огнеупорами кладками.

К технологическому трубопроводу подачи торкрет-массы от питателя к наплавочной головке после питателя через регулирующее устройство подключается трубопровод сжатого воздуха. На отдельном трубопроводе, подающем кислород к наплавочной головке устанавливается регулирующее устройство.

С помощью регулирующих устройств на трубопроводах подачи кислорода и сжатого воздуха согласованно изменяют количество

кислорода и сжатого воздуха, подаваемых по трубопроводам, что дает возможность изменять скорость подачи порош ково-кис- лородно-воздушной смеси, изменяя производительность установки от минимальной до заданной величины.

Изменение скорости подачи порошко- во-кислородно-воздушной смеси и производительности установки дает возможность получать гладкую наружную поверхность наплавленного слоя при сохранении качества наплавки.

Первоначально нанесение покрытия производится с повышенной скоростью подачи смеси при наибольшей производительности установки, а затем скорость подачи смеси и производительность установки уменьшается и производится сглаживание поверхностного слоя, улучшение товарного вида, причем последний период составляет не более 1 /4 части от первоначального.

Изменение величины скорости порош- ково-кислородно-воздушной смеси и производительности установки при постоянных размерах трубопроводов и выходного отверстия из наплавочной головки приведено в таблице..

Формула изобретения 1. Способ горячего ремонта огнеупорной кладки нагревательных печей методом керамической наплавки, включающий подачу по техническому трубопроводу к наплавочной головке и нанесение торкрет-массы в виде сухой смеси порошков огнеупорных материалов и топливных составляющих струей кислорода на предварительно зачищенную нагретую до температуры не менее

0

5

0

5

0

5

0

600°С поверхность кладки, расплавление огнеупорных составляющих факелом с температурой 2000-3000°С, размягчение поверхности ремонтируемой кладки до пластического состояния и их сплавление с образованием при затвердевании монолитной структуры, отличающийся тем. что, с целью улучшения качества наплавки, расширения технологических возможностей применения способа керамической наплавки, улучшения товарного вида поверхности покрытия, подачу торкрет-массы к наплавочной головке осуществляют за счет давления сжатого воздуха в питателе, при этом дополнительно подключают после питателя к технологическому трубопроводу через регулирующее устройство трубопровод сжатого воздуха, кислород подают через регулирующее устройство к наплавочной головке по отдельному трубопроводу с возможностью изменения скорости перемещения торкрет-массы по технологическому трубопроводу и производительности установки от минимальной до заданной величины за счет согласованного регулирования подачи кислорода и сжатого воздуха, причем первоначально устанавливают максимальную скорость подачи смеси, при которой в процессе наплавки образуется аморфное, имеющее неровности стекловидное покрытие, затем снижают скорость смеси, которую подают до получения гладкого спеченного поверхностного слоя.

2. Способ по п. 1,отличающийся тем, что продолжительность снижения скорости подачи смеси составляет не более 1 /4 части времени ее нанесения с повышенной скоростью.

СВозИдх / Торкрет- мает

Использование: в металлургии и касается способов горячего ремонта огнеупорной кладки нагревательных печей. Сущность изобретения: заключается в нанесении сухого огнеупорного порошка, подаваемого в смеси с металлическим порошком струей кислорода на предварительно зачищенный поврежденный участок футеровки, разогретый до температуры не менее 600°С. Происходит воспламенение топливных составляющих торкрет-массы, расплавляются огнеупорные составляющие и заполняют дефекты кладки, размягченной до пластического состояния с образованием прочной монолитной структуры, К технологическому трубопроводу подачи торкрет- массы к наплавочной головке после камерного насоса через регулирующее устройство подключают трубопровод подачи сжатого воздуха, на отдельном трубопроводе подачи кислорода устанавливают регулирующее устройство. Согласованное регулирование подачи кислорода и сжатого воздуха дает возможность изменить скорость перемещения торкрет-массы по технологическому трубопроводу и регулировать производительность установки от 0 до заданной величины. Нанесение покрытия производят в два периода. Первоначально осуществляют с большей скоростью и производительностью устройства с последующим снижением скорости подачи смеси и производительности устройства, при которых производится улучшение поверхности за счет выравнивания наплавки. Последний период составляет не более 1/4 части от первоначального. 1 ил.,1 табл.,1 пр.

В 7

Ыих f/,, Kvumi

rIL

/

i