Футеровка руднотермической печи Советский патент 1981 года по МПК F27D1/00 

(54) ФУТЕРОВКА РУДНОТЕРМИЧЕСКОЙ ПЕЧИ

1

Изобретение относится к черной металлургии и, в частности, к ферросплавному производству.

Известна руднотермическая печь, футеровка которой состоит из угольных блоков, которыми выложена подина и нижняя часть боковых стенок, и шамотных блоков, которыми выложена верхняя часть боковых стенок 1.

Недостатком этой конструкции является то, что на обстановочные угольные блоки ответвляется значительная доля тока, что приводит к значительным тепловым потерям тепла.

Цель изобретения - уменьшение тепловых потерь через футеровку печи и увеличение ее стойкости.

Указанная цель достигается тем, что обстановочные угольные блоки выполнены из материала с электропроводностью, меньше электропроводности подовых блоков в 4-5 раз, а поверхность обстановочных угольных блоков, обращенная к центру печи, покрыта реакционностойким к расплаву и неэлектропроводным слоем, например мелкодисперсным карбидом на алюмохромофосфатной связке. Разница в электропроводности подовых и обстановочных угольных блоков достигается за счет подбора материала и его фракционного состава твердого наполнителя углеродистых масс, идущих на изготовление обстановочных и подовых блоков.

Рецептура и грансостав обстановочных угольных блоков, °/о:

Термоантрацит О-10мм4±2

Антрацит О-10мм50 ±2

Кокс металлургический 1-0,5мм30±3

Обожженный угольный бой О-4мм1в±2

Каменноугольный пек на сухую массу18 ±2

Основные свойства угольных обстановочных блоков представленного состава, выполненных по ЦМТУ 2046-48 Предел прочности на сжатие, ,8 Плотность, мкг/см 1,90 Объемная плотность, мкг/см 1,55 Пористость, %19 УЭС, Ом-мм2/м 2000 Зольность 6

Рецептура и грансостав подовых угольных блоков, %:

Термоантрацит 0-20 мм54 ±4

Кокс литейный О-0,5 мм24 ±2

Обожженный угольный бой 0-4 мм16±2

Графит искусственный О,-0,5мм6±1

Каменноугольный пек на сухую массу18 ±2. Основные свойства угольных подовых блоков представленного состава, выполненных по ЦМТУ 2046-48 Предел прочности на сжатие, мн/м 38,3 Плотность, мкг/см 1,22 Объемная плотность, мкг/см 1,57 Пористость, /о 17 УЭС,Ом-мм2/м 40 Зольность, °/о 4 Использование более мелкого грансостава, увеличение доли антрацита, исключение искусственного графита позволило увеличить электросопротивление обстановочных угольных блоков в 5 раз при примерно равных прочих показателях.

Для защиты угольных обстановочных блоков от расплава и увеличения электросопротивления по шихте электрод - обстановка на стороне, обращенной к центру печи их покрывают защитным слоем толщиной, равной Q- - части угольных обстановочных блоков (3-5 мм) из мелкодисперсного SiC (40%) на алюмохромфосфатной связке (60%) следующего состава Содержание окиси хрома СггОа,%4-8

Отношение AtjOj и CrjO 2,5 Отношение

Содержание нерастворимого остатка в % не более0,5

Содержание сульфата в пересчете на (SiO4) В /о, не более0,8

Плотность ,52

Слой защитного покрытия больше gg толщины блока становится термически нестойким, а в гхя- его толщины - минимальный, который может существенно увеличить электросопротивление.

Кроме того, обстановочные блоки со стороны центра печи окружены слоем низкоэлектропроводной шихты с j 1,5-2кОм-м например, при выплавке силикомарганца - кварцевым песком толщиной, равной - -55 части угольных обстановочных блоков (20- 30 мм). Слой менее 1/20 толщины блока неустойчив, а более 4-,его толищины сильно сужает реакционное пространство печи. Пример выполнения футеровки печи РКЗ-16,5, выплавляющей силикомарганец. Непосредственно на днище кожуха насыпают слой шамотного порошка (величина

зерна 2-5 мм). Толщина слоя обычно составляет 35 мм. На слой щамотного порошка настилают слой асбеста толщиной 15 мм. Поверх асбеста кладут двенадцать рядов шамотного кирпича таким образом, чтобы

вышележащий ряд кирпича перекрывал швы нижележащего ряда. Кирпичную кладку выполняют на плащку насухо, а боковые поверхности смазывают раствором щамотной муки. Кладку кирпича проверяют по ватерпасу и шнуру.

Поверх шамотной кладки утрамбовывают слой кокса со смолой, на которой кладут на торец подовые угольные блоки сечением 550x550. При укладке блоков зазор между ними заполняют подогретой подовой

массой. Швы между блоками утрамбовывают таким образом, чтобы между ними образовались буртики из электродной массы, которые служат для компенсации слоя массы при ее усадке во время обжига.

Между кожухом и обстановкой оставляют зазор величиной 70-100 мм для предохранения от разрушения футеровки при ее расширении во время обжига.

Кожух печи обкладывают слоем асбеста толшиной 15 мм, а зазор между асбестом

5 и кладкой заполняется смесью шамотного порошка и асбестовой крошки.

Наружная часть обстановки выкладывается теплоизоляционным шамотным кирпичом толщиной 130 мм, а внутри располагают обстановочные угольные блоки сечением 400x324 высотой в зависимости от модификации печи. По центру угольных блоков имеются впадины, шириной и высотой равные 140 мм, в которые входят выступы 120x120 алюмосиликатных блоков. Швы

5 между ними заполняют разогретой подовой массой. Поверхность угольных обстановочных блоков, обращенная к центру печи, покрывается при помощи сжатого воздуха с давлением 3 атм мелкодисперсным SiC на алюмохромофосфатной связке в соответст0 ВИИ 2:3 равномерным слоем, равным -ул- толщины угольных блоков. Сушка производится газом до температуры 150-180° в течение 5 ч.

При увеличении электросопротивления участка электрод - обстановка только в 4 раза в условиях печи РКЗ-16,5 Никопольского ферросплавного завода температура обстановки по центру печи снизится с 1000° до 600°С. Это приведет к уменьшению тепловых потерь через боковую стенку на

0 25-40%, которые достигают в настоящее время до 4Уо от мощности всей печи.

Формула изобретения

55 1 Футеровка руднотермической печи для плавки марганцевых ферросплавов, включающая подовые угольные блоки, обстановочные угольные блоки и примыкающие сверху к ним алюмосиликатные блоки, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения тепловых потерь и увеличения стойкости футеровки, обстановочные угольные блоки выполнены из материала с электропроводностью в 4-5 раз меньше электропроводности подовых блоков, при этом поверхность обстановочных угольных блоков со стороны рабочего пространства печи снабжена

заш,итным слоем из материала, реакционностойкого к расплаву.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Дюрер Р. Металлургия ферросплавов, 1976, с. 107.