Способ упрочнения футеровки вельцпечей Советский патент 1982 года по МПК F27B7/28 

(5) СПОСОБ УПРОЧЙЕМЙЯ ФУТЕРОВКИ ВЕЛЬЦПЕЧЕЙ

Изобретение относится к металлургии цветных металлов и может быть использовано при переработке цинксодержащих материалов вельцеванием. Известен способ упрочнения футе-ровки трубчатых вращающихся печей с применением при кладке цементирующих огнеупоры растворов или металлических пластин tn. Однако указанный способ не позволяет предотвратить сколы и разрушение огнеупора и требует дополнитеяьных трудовых и материальных затратна приготовление растворов, пластин и на проведение операций кладки к фпича. Наиболее блиаким к предлагае йму является способ упрочнения футвровки вельцпечей, включающий нанесение.на поверхность футеровки слоя материала скрепляющего огнеупорную кладку. Спо соб заключается в том, что на поверх ность футеровки наносят слой термитного порошка и проводят процесс термитной сварки t21. Однако этот способ имеет р-яд недостатков: высокую трудоемкость операции нанесения слоя-термитного порошка на кладку; снижение коэффициента использования вельцпечей временных затрат, связанных с нанесением слоя. Цель изобретения - повышение степени использования вельцпечей и сокращение эксплуатационных затрат. Поставленная цель достигается тем, что в способе упрочнения футеровки вельцпечей, включающем нанесение на поверхность футеровки слоя материала, скрепл яющего огнеупор, .используют смесь легкоплавкого цинксодержащего шлака и коксовой-мелочи в соотношении соответственно 5 - 55% и 55 , которую нагревают выше температуры плавления в течение -5 ч и затем охлаждают до рабочей температуры. Легкоплавкий цинкеодержащий шлак содержит следующие ингредиенты, %: Zn Pb 1,5-2,5; Ca(fNlgO SiO 20-30; Fe 15-25. Способ осуществляют следующим образом. В зоне сушки вельцпечи (3-15 м от места загрузки) поднимают температуру до 1150-1170 0, т.е. выше темпера туры плавления шлака свинцовой плавки состава, вес.: Zn Pb 1,52j5; ЗЮд 20-30; Fe 15-25. Затем в вельцпечь загружают смесь шлака и коксика и выдерживают достигнутую температуру в зоне сушки печи в течение k-S ч. После этого зону сушки вельцпечи охлаждают н 260-300 С путем загрузки в вельцпечь основной используемой для получения вельцокиси шихты, состоящей из руды, шлака, кварцевого песка и углеродсодержащего восстановителя, либо дру гими приемами, например, с уменьшением количества вдуваемого в печь во духа, снижением разряжения в верхней головке печи и др. За k-S ч выдержки расплавленный шлак заполняет свободное пространство между отдельными огнеупорами, сма чивает их поверхность, образуя при этом слой гарнисажа. В это же время происходит отгонка цинка и свинца из шлака и производится продукция в виде цинковых возгонов. При проведении операции ошлакования огнеупоров менее 4 час достаточного для скрепления огнеупоров слоя не образуется. При времени обработки свыше 5 ч толщина слоя практически не меняется ввиду снижения тепло ь х потерь через футеровку за счет образования шлакового слоя. Использование смеси шлака и кокси ка указанного выше состава позволяет поднять и выдери ивать в течение зада ного периода времени температуру в зоне сушки вельцпечи выше температуры плавления шлака. При содержании

Составы смесей шлака в смеси выше 55 температуру 1150-1170 0, позволяющую расплавить в зоне ,сушки шлак, не удастся стабиль-, но выдерживать в течение заданного периода времени. При содержании шлака в смеси ниже 5% избыточное количеств, во коксовой мелочи в смеси не позволяет получить достаточно прочного скрепляющего слоя. Путем охлаждения зоны сушки на 1150-1170 до 850-900 С , рабочей температуры этой зоны печи удается охладить и затвердить расп-iлавленный, заполнивший поры и пустоты между огнеупорами шлак, а также образовавшийся гарнисаж, и тем самым получить прочный, скрепляющий огнеупоры слой, имеющий температуру плавления на 250-300 С выше, чем рабочая температура в зоне сушки вельцпечи. Способ проверен в полупромышленных условиях. Пример 1.Влияние состава шлаковой смеси на толщину слоя гарнисажа. В вельцпечь размером 3. м,разогретую предварительно путем загрузки коксика и горения нижнем конце мазута до 9DOC в пылевой камере, и, соответственно, в зоне сушки до 1150-1170 С, т.е. выше температуры плавления шла-, ка загружают смесь шлака состава, вес.: Zn 10,43; Pb 2,39; Fe 20,0; CaO-f-MgO 14,1; SiO 25,1 и коксовой мелочи в различных соотношениях (состава смесей N 1-5) в течение 4 ч при производительности 4 т/ч. Затем в печь загружают при производительности 5 т/ч шихту, вес.: карбонатная цинксодержащая руда - 35, шлак свинцовой плавки - 30, кварцевый песок - 7, кекСовая мелочь - остальное, что снижает температуру в зоне сушки на 300°С и фиксируется изменением температуры в пылевой камере с 900 до С. Результаты приведены в табл. Таблица 1 Из данных табл. 1 следует, что наилучшие результаты достигаются при использовании смесей 2-, т.е. оптимальным составом смеси применяемой дпя образования гарнисажа является состав, содержащий вес.% легкоплавкого цинксодержащего шлака коксовой мелочи Б-ББ- В процессе упрочнения футеровки извлекалось в возгоны, %: цинка 88-90, свинца 90-92. Из данных табл. 2 следует, что наибольший слой гарнисажа практически получается при четырех-пяти часах загрузки в печь смеси. При увеличении продолжительности свыше 5 ч толщина слоя практически не меняется. Использование предлагаемого спосо ба обеспечит по сравнению с известным упрочнения футеровки следующие преимущества: получение вельцокиси j во время нанесения упрочняющего футе ровку слоя; повышение коэффициента использования вельцпечи на % (для нанесения термитной сварки необходимо затрачивать 3,6 дня в год, т.е. }% рабочего годового времени jисключение эксплуатационных расходов на упрочнение футеровки., Формула изобретения 1. Способ упрочнения футеровки вельцпечей, включающий нанесение на поверхность футеровки слоя материала 3 9 П р и м е р 2. Влияние продолжительности кампании упрочнения футеровки на толщину слоя гарнисажа. Проверку проводят на смеси состава,: легкоплавкий цинксодержащий шлак 50, коксовая мелочь 50 . смесь. 3 примера 1). Условия проведения опытов аналогичны примеру 1. Результаты опытов приведены в . табл. 2. скрепляющего orнеупор, отличающийся тем, что, с целью повышения степени использования вельцпечей и сокращения эксплуатационных затрат, в способе используют смесь легкоплавкого.цинксодержащего шлака и коксовой мелочи в соотношении соответственно 5-55 и которую нагревают выше температуры плавления в течение -5 ч и затем -, охлаждают до рабочей температуры. 2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю-г щ и и с я тем, что легкоплавкий цинксодержащий шлак содержит следующие ингредиенты,: Zn Pb 1,5-2,5; CaO+MgO 1 4-18; SiO 20-30; Fe Т5-25. Источники информации, , принятые во внимание при экспертизе 1. Футеровка вращающихся печей цементной промышленности.М.,Изд-во литературы по строительству, 1967, с.135. 2. Авторское свидетельство СССР f 260829, кл. -F 27 В 7/28, 1970.