Способ футеровки подины и откосов металлургических печей Советский патент 1982 года по МПК F27D1/16 

(5) СПОСОБ ФУТЕРОВКИ ПОДИНЫ И ОТКОСОВ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ПЕЧЕЙ Изобретение относится к металлургии, а именно к способам футеровки и спекания подины и откосов металлургических печей, предназначенных для выплавки чугуна, стали и специальных высокотемпературных сплавов, и может быть применено на металлургических заводах и в литейных цехах машиностро ительных заводов. Известен способ набивки кислой футеровки электропечей, при котором на кожух печного днища кладут шамотный кирпич на плашку (б5 мм). Следующий ряд кладут из динасового кирпича на плашку (б5 мм), а для перекрытия швов направление рядов изменяют на 90°, швы между кирпичами тщательно просыпают мелким сухим песком. С разворотом на по отношению к предыдущему ряду кладут на плашку второй ряд. Последних два ряда динасового кирпича кладут на ребро (2х xllS мм), разворачивая каждый ряд по отношению к предыдущему на 45°. Швы каждого ряда заполняют мелким сухим песком. Затем выполняют откосы и сте-i ны. После этого слоями 100-120 мм производят набивку подины и откосов массой, состоящей из песка, замешенного ha жидком стекле. Толщина подины составляет 250350 мм, а откосов - 100-200 мм. По окончании набивки подин и откосов, футеровки стен.печь накрывают сводом и начинают сушку дровами в течение 2-3 часов. После этого переходят на сушку печи под током в течение 7-9 часов l. При таком способе набиаки кислой футеровки электропечи при выплaвke ковкого и легированных чугунов стойкость подины и откосов при непрерывной работе электропечи составляет не более 6 дней. Применение жидкого стекла при высоких температурах способствует разупрочнению слоя, а следовательно, и уменьшению кампании печи. 3932 При нагреве до температуры 500600 С жидкое стекло может частично вспениться (ввиду неравномерности нагрева) что приведет к отслоению утрамбованного слоя от основной кладки. Известен способ изготовления подины и стенок в печах с кислой футеровкой . При изготовлении подины методом наварки кирпичную кладку прогревают П0И помощи форсунок и затем электрического тока. Электроды укладывают на столбики из динасовых кирпичей. После предварительного разогрева кирпичной кладки на подину равным слоем засыпают 5

рмесь кварцевого песка с огнеупорной глиной (15:1) или кварцевый песок, смоченный жидким стеклом. Засыпанная смесь или кварцевый песок спекается под давлением тепла, излучаемого дугами и электродами 2 ,

Применение огнеупорной глины, так же как и жидкого стекла, приводит к разупрочнению слоя, к уменьшению кампании печи, так как огнеупорная глина при температуре 500-600°С теряет свои связующие свойства.

Известен способ футеровки подины мартеновской печи магнезитовой пылью. Мартеновскую печь нагревают до температуры и после размягчения кирпичной кладки пода на него и стенки печи наносят соответствующее количество прокатной окалины, которую расплавляют и выдерживают в печи в течение двух часов. Избыток жидкой прокатной окалины удаляют из лечи че рез выпускное отверстие. Затем с помощью обычного пескомета на подину печи последовательно накладывают три слоя магнезитовой мелочи (пыли) определенного гранулометрического состава толщиной около 200 мм каждый. Каждый слой нагревают до требуемой температуры. в течение мин. Третий слой пропитывают прокатной окалиной, которая после расплавления пропитывает магнезит. Четвертый слой делают толщиной 100-150 мм. Пятый слой наносят для придания подине жёг лаемого профиля и нагревают s течение мин, а затем насыщают прокатной окалиной. Время приготовления подины по описанному способу составляет 2 ч З. Описанный способ футеровки подины пригоден только для печей непрерывного- действия, где не наблюдаются резкие перепады температур и большие

новскои печи выполняют из слоя легковесного шамота, поверх которого укладывают один-два ряда обычного шамота, затем три ряда динаса. Поверхностный слой подины кислой печи изготавливают наваркой. Для наварки поди|ны обычно используют смесь нескольких составляющих, например, две части аргаяшского песка и одну часть кварцита. Температура спекания смеси должна быть не менее . Подину наваривают отдельными слоями, число которых достигает 20-2.

Перед наваркой на нагретую кладку ударные нагрузки. Для печей периодического действия (электродуговых,индукционных и т.д.) этот способ не может быть применен, так как применяемая жидкая прокатная окалина будет отрицательно влиять на стойкость подины. Длительность периода футеровки приводит к повышению трудоемкости и значительному перерасходу электроэнергии. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ футеровки подины кислой мартеновской печи, котором кладку подины кислой мартеванны забрасывают дробленый кислый мартеновский шлак. Расплавляясь, он шлакует динасовый кирпич. Затем на подину забрась1вают один-два слоя огнеупорной смеси,, после сваривания каждого из этих слоев наваривают слои из огнеупорной смеси кварцевого песка с кварцитом и шлака. Каждый из слоев должен иметь толщину не более 2025 мм. Последние два-три слоя опять наваривают только из огнеупорной смеси , затем подину и откосы шлакуют, забрасывая в печь кислый мартеновский шлак. Остатки шлака, не поглощенные в течение 2-3 часов подиной, удаляют из печи 1}4 . , Однако известный способ наварки подины пригоден для плавильных печей только непрерывного действия. Для электродуговых, индукционных и им подобных печей этот способ наварки неприемлем из-за отрицательного влияния кислого мартеновского шлака на стойкость подины и откосов. Для наварки подины используют не один кварцевый песок, а смесь, что приводит к значительному увеличению трудоемкости. Длительность периодов наВарки за счет большого количества слоев (20-24) и сушки подины и отко59сов приводит к значительному перерасходу топлива и увеличению трудоем кости. Цель изобретения - увеличение стой кости подины и откосов печи, снижение трудоемкости изготовления -футеровки. Поставленная цель достигается тем, что в способе футеровки подины и откосов металлургических печей, за ключающемся в нагреве подины и откосов до температуры 1700-l800°C, нане .сении огнеупорного материала, нагреве его до температуры 1700-1800 С и выдержке при этой температуре, футеровку производят сухим кварцевым песком последовательно в два слоя, толщина каждого из которых составляет 0,1-0,2 от толщины подины, и выдерживают каждый слой при указанной температуре в течение 25-30 мин. Предлагаемый способ футеровки поди ны и откосов осуществляется следующим образом. На кожух печного днища кладут шамотный кирпич на плашку. Следующий ряд выкладывают из динасового кирпича тоже на плашку, при этом для перекры;тия швов направление рядов изменяют на 90°. Швы тщательно засыпают мелким сухим кварцевым песком 0,1-0,2 мм. На первый ряд из динасового кирпича кладут второй ряд из динасового кирпича на плашку с разворотом на kS по отношению к предыдущему. Последние три ряда динасового кирпича выкладывают на ребро с разворотом каждого ряда по отношению к предыдущему на kS. Швы каждого ряда тщательно заполняют мелким сухим кварцевым песком 0,1-0,2 мм. Затем выполняют откосы и стены, после чего на подину под электроды укладывают куски электродов, накрывают свод и включают ток на полную нагрузку в течение 1,5-2,0 часов и нагревают подину и откосы до размягчения динасового кирпича, т.е. до температуры 1700-1800°С. После нагрева выключают ток, поднимают электроды и заправочной лопатой на откосы и подину равномерно наносят сухой кварцевый песок слоем ,2 от толщины печи, затем включают ток и при температуре 1700-l800°C производят наварку подины и откосов в течение 23-30 мин. Указанное время наварки является оптимальным, так как при этом происходит полное спекание навариваемого слоя (О , 1-0,2 от толщины подины). 36 При выдержке менее 25 мин происходит неравномерное заполнение неплотностей кладки и пор, непрочное сцепление футеровочной массы .(кварцевого песка) с кирпичной кладкой (футеровкой) и отсутствие полного спекания навариваемого слоя. При выдержке более 30 мин увеличивается технологическое время наварки, что приводит к перегреву навариваемого слоя, который становится жидкрподвижным и стекает с откосов печи, не спекаясь с кирпичной кладкой (футеровкой). Таким же образом производят наварку в течение 25-30 мин второго слоя толщиной 0,1-0,2 от толщины подины печи. Общая толщина навариваемого слоя составляет 0,2-0, от тол1иины . подины печи. Указанная толщина является оптимальной, так как при наваривании слоя менее 0,2 толщины подины в процессе охлаждения происходит частичное растрескивание его, что приводит к проеданию подины и откосов печи, а, следовательно, к авариям, связанным с капитальным ремонтом печи. Кроме того, тонкий слой разрушается при завалке твердой шахты, а также быстро смывается (разрушается) при заливке в печь жидкого металла и длительного нахождения его в печи при высоких температурах 1550-1бОО°С. Нанесение навариваемого слоя более 0,А толщины подины печи является нецелесообразным, так как эффект по стойкости подины и откосов равнозначен и равен стойкости при толщине слоя О,А от толщины подины печи. Кроме того, при большей толщине навариваемого слоя увеличивается время спекания и нагрева, что приводит к перерасходу электроэнергии и увеличению простоя печи в нерабочем состоянии. После выдержки второго навариваемого слоя в течение 2530 мин процесс наварки заканчивает ся, и печь готова для работы. Предлагаемый способ футеровки подины и откосов металлургических пе-. чей может применяться для всех видов плавильных печей. Ок очень прост, не требует определенной фракции кварцевого песка и пропиточного материала , состав смеси однокомпонентен и наносится всего в два слоя. Разработанный способ дает возможность получать подину и откосы печи за счет прочного соединения футеровочной оДнокомпонентной массы с кир пичной кладкой печи,- а также слоя со споем, что приводит к значительному увеличению стойкости печи. Кроме того, наваренный слой, полученный по предлагаемому способу, более эластичен за счет меньшей толщины и минее чувствителен к растрескиванию и выкрашиванию, так как ненаваренная подина состоит из одних и тех же компонентов, флюсующая добавка, отри- Ю цательно влияющая на спекаемость меж ду слоями отсутствует. Все это приводит к получению эластичных поваренных слоев, снижени трудоемкости, удешевлению технологии изготовления подины. 8 предлагаемом способе футеровки электропечи стойкость подины и откосов при выплавке ковкого и легированных чугунов составляет tO-BO дней при непрерывной работе электропечи. Формула изобретения Способ футеровки подины и откосов металлургических печей, заключающий938 ся в нагреве подины и откосов до ITOO-lSOO C, нанесении огнеупорного материала, нагреве его до 1700-1800 С и выдержке при этой температуре, отличающийся тем, что, с целью увеличения стойкости подины и откосов печи, снижения трудоемкости изготовления футеровки, футеровку производят сухим, кварцевым песком последовательно в два слоя, толщина каждого из которых составляет 0,1-0,2 от толщины подины, и выдерживают каждый слой при указанной температуре в течение мин. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Инструкция на футеровку печи ff 169 завода Красная Звезда, Кировоград, б.г. 2.Самарин A.M. Электрометаллургия. , с.70. 3.Патент ПНР № 52667, кл. С 21 С 5/00, 1979. t. Металлургия стали. Под ред. В.И.Явойского и Г.Н.Ойкса ,М., Металлургия, 1973, с.321.