CS265643B1

CS265643B1 - A method for producing metallurgical burner nozzles

Info

Publication number: CS265643B1
Application number: CS8710153A
Authority: CS
Inventors: Evzen Ing Smrkovsky; Karel Ing Neufus; Miroslav Kolomaznik; Jan Ing Csc Suchanek; Zdenek Ing Jasinsky; Miloslav Bajda
Original assignee: Smrkovsky Evzen; Karel Ing Neufus; Miroslav Kolomaznik; Jan Ing Csc Suchanek; Jasinsky Zdenek; Miloslav Bajda
Priority date: 1987-12-30
Filing date: 1987-12-30
Publication date: 1989-11-14
Also published as: CS1015387A1

Abstract

Trysky hořáků hutnických agregátů se zvýšenou odolností vůči erozi, korozi a vyšší teplotě se vyrábí tak, že se polotovar trysky po třískovém obrábění podélně rozřízne na nejméně dvě části, vnitřní povrch se pomocí plazmového hořáku nebo detonačním způsobem opatří ochranným povlakem keramiky, vhodné slitiny nebo jejich kombinací, a to podle potřeby i v několika vrstvách. Jako první vrstvy zvyšující přilnavost dalších vrstev je možno použít niklu.Metallurgical aggregate burner nozzles with increased resistance to erosion, corrosion and higher temperatures are manufactured by cutting the nozzle blank into at least two parts after chip machining, and then coating the inner surface with a protective coating of ceramics, a suitable alloy or a combination thereof using a plasma torch or by detonation, in several layers as needed. Nickel can be used as the first layer to increase the adhesion of the subsequent layers.

Description

(57) Trysky hořáků hutnických agregátů se zvýšenou odolností vůči erozi, korozi a vyšší teplotě se vyrábí tak, že se polotovar trysky po třískovém obrábění podélně rozřízne na nejméně dvě části, vnitřní povrch se pomocí plazmového hořáku nebo detonačním způsobem opatří ochranným povlakem keramiky, vhodné slitiny nebo jejich kombinací, a to podle potřeby i v několika vrstvách. Jako první vrstvy zvyšující přilnavost dalších vrstev je možno použít niklu.(57) Nozzles of burners of metallurgical aggregates with increased resistance to erosion, corrosion and higher temperature are produced by cutting the nozzle blank after cutting by cutting into at least two parts, the inner surface is coated with a ceramic burner or detonating method, suitable alloys or combinations thereof, if desired in several layers. Nickel may be used as the first adhesion enhancing layers of the other layers.

Obr. 2Giant. 2

CS 265 643 B1CS 265 643 B1

Vynález se týká způsobu výroby trysek hořáků hutnických agregátů, zvláště pro ocelářské pece, se zvýšenou odolnosti vůči erozi, korozi a vyšší teplotě.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a process for producing burner nozzles of metallurgical aggregates, particularly for steel furnaces, with increased resistance to erosion, corrosion and higher temperatures.

ΐ^ř- -¹ ΐ ^R - - ¹

Při výrobě oceli ve speciálních tandemových pecích se v posledních letech za účelem zvýšení výkonu dopravují do zpracovávané taveniny prachové složky, přičemž nosným a zkujňovacím médiem je kyslík. Významnou součástí zařízení, dopravujících pracovní médium jsou trysky, vyráběné z mědi. Předností mědi je její vysoká tepelná vodivost, odolnost proti tepelné únavě a proti korozi, její nevýhodou je nízká životnost, vyplývající z nízké odolnosti proti erozlvnimu opotřebení. Po řadě pokusů o zvýšení odolnosti vnitřního povrchu trysek proti erozivnímu opotřebení jejich povrchovou úpravou, např. chromováním, smaltováním, iontovou nitridací, vložkováním apod. se do provozu zavedlo chromování vnitřního povrchu trysek, které poněkud zvýšilo jejich životnost.In the production of steel in special tandem furnaces, in recent years, dust components have been transported to the melt to be processed, with oxygen being the carrier and refining medium in order to increase performance. Copper nozzles are an important part of the devices conveying the working medium. The advantage of copper is its high thermal conductivity, resistance to heat fatigue and corrosion, its disadvantage is low durability resulting from low resistance to erosion wear. After a series of attempts to increase the resistance of the inner surface of the nozzles to erosive wear by their surface treatment, such as chrome plating, enameling, ion nitriding, lining, etc., chrome plating of the inner surface of the nozzles has been put into operation.

Všechny uvedené způsoby zvýšení životnosti trysek však vykazují podstatné nevýhody, například vysokou zmetkovitost při výrobě, nesplňují všechny požadavky současně, např. odolnost vůči erozivnímu opotřebení prachovými složkami při současné odolnosti vůči vysokým teplotám apod. Jejich výroba je velice pracná a nákladná. Malý vnitřní průměr trysek neumožňuje použit pro ochranu vnitřního povrchu trysek efektivní metody pancéřování.However, all the above methods of increasing the life of the nozzles exhibit significant disadvantages, for example high rejectability in production, do not meet all the requirements at the same time, eg resistance to erosive wear of the dust components while at the same time resistant to high temperatures. The small inner diameter of the nozzles does not allow effective armor methods to be used to protect the inner surface of the nozzles.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje v podstatné míře způsob výroby trysek hořáků hutnických agregátů zvláště pro ocelářské pece podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že polotovar trysky tvaru trubky se po třískovém obrábění podélně rozřízne na nejméně dvě části, vnitřní povrch rozděleného polotovaru se opatří povlakem keramiky a/nebo slitiny s vyšší odolností proti otěru a opálu než má materiál základního polotovaru a rozdělené části se znovu plynotěsně spojí svarem. Povlak keramiky a/nebo slitiny se nanáší plazmaticky nebo detonačním způsobem. Rozdělený polotovar se nejméně na vnitřním povrchu opatří nejprve ochrannou vrstvou vhodného kovu, např. niklu.The aforementioned drawbacks are substantially eliminated by the method for producing the burner nozzles of metallurgical aggregates, particularly for the steel furnaces according to the invention, which consists in cutting the tube-shaped nozzle blank longitudinally into at least two parts after machining. and / or alloys with a higher abrasion and opal resistance than the material of the base blank and the divided parts are gas-tightly welded together again. The ceramic and / or alloy coating is applied by plasma or detonation method. At least on the inner surface, the divided workpiece is first provided with a protective layer of a suitable metal, e.g. nickel.

Výhoda způsobu výroby trysek hořáků podle vynálezu spočívá zejména v podstatném zvýšení jejich odolnosti vůči abrazi pevnými částicemi, životnost trysek zhotovených popsaným způsobem je oproti tryskám dosud používaným několikanásobná. Způsob podle vynálezu umožňuje i několikanásobnou kombinaci tenkých metalických a keramických vrstev aplikovaných k dosažení požadované tlouštky návaru, popř. umožňuje kombinovat několik vrstev různého typu a složeni.The advantage of the method for the manufacture of the burner nozzles according to the invention is, in particular, a substantial increase in their resistance to abrasion by solid particles. The method according to the invention also permits multiple combinations of thin metallic and ceramic layers applied to achieve the desired thickness of the weld deposit. allows to combine several layers of different type and composition.

Způsob podle vynálezu je blíže osvětlen na následujících příkladech a na vyobrazeních na obr. 1 a 2, kde na obr. 1 je schematicky znázorněn podélný řez tryskou a na obr. 2 je příčný řez tryskou s patrným svarem.The method of the invention is illustrated in greater detail in the following examples and in Figures 1 and 2, wherein a longitudinal section of the nozzle is shown schematically in Figure 1 and a cross section of the nozzle with a visible weld is shown in Figure 2.

Tryska na obr. 1 a 2 sestává z vlastního tělesa trysky 1, která je na vnitřním povrchu opatřena ochrannou vrstvou 2. Po rozříznutí polotovaru a nanesení ochranné vrstvy jsou rozdělené části spojeny svarem 2·The nozzle in Figs. 1 and 2 consists of the nozzle body itself, which is provided with a protective layer 2 on the inner surface. After the workpiece has been cut and the protective layer has been applied, the divided parts are joined by welding.

Příklad 1Example 1

Tryska 2 hořáku ocelářské pece na obr. 1. Polotovar trysky 2 byl vyroben z mědi, tryska byla podélně rozříznuta, vnitřní povrch byl opatřen pomocí plazmového hořáku ochrannou vrstvou 2 křemičitanu zlrkonia ZrSiO^ o tlouštce 0,1 mm. Poté byly obě části trysky 2 svařeny.The nozzle 2 of the steel furnace burner in FIG. 1. The nozzle blank 2 was made of copper, the nozzle was slit longitudinally, and the inner surface was provided with a plasma layer of zirconium silicate ZrSiO2 with a thickness of 0.1 mm. Then both parts of the nozzle 2 were welded.

Příklad 2Example 2

Výroba trysky 2 hořáku ocelářské pece jako v příkladu 1. Polotovar trysky 2 ^z mědi byl .opět podélně rozříznut, obě části byly po celém povrchu galvanicky poniklovány a detonačním způsobem byla na vnitřním povrchu částí trysky 2 zhotovena ochranná vrstva 2 o tlouštce 0,4 milimetru o chemickém složení 1,5 % hmot. uhlíku, 27 % chrómu, 5 % wolframu, 55 % kobaltu, zbytek železo. Následovalo svaření obou částí trysky 2 ^a její zabudování do hlavy hořáku.Manufacturing 2 of the burner nozzles steel oven as in Example 1. The blank nozzles 2 ^Copper .opět was cut longitudinally, two parts to be over the entire surface galvanically nickel-plated and was detonative manner on the inner surface of the die 2 made protective layer 2 having a thickness of 0.4 millimeters with a chemical composition of 1.5% wt. carbon, 27% chromium, 5% tungsten, 55% cobalt, the rest iron. This was followed by welding of both parts of the nozzle 2 ^and its incorporation into the torch head.

Příklad 3Example 3

Výroba trysky 2 hořáku ocelářské pece jako v příkladu 1. Vnitřní povrch rozříznuté trys ky 2 byl pomocí plazmového hořáku opatřen vrstvou o chemickém složení 0,5 % hmot. uhlíku,Preparation of a steel furnace burner nozzle 2 as in Example 1. The inner surface of the slit nozzle 2 was coated with a 0.5% by weight chemical composition by means of a plasma torch. carbon,

2,5 % boru, 3 % křemíku, 10 % chrómu, zbytek nikl a tloušíky 0,15 mm. Na tuto vrstvu byla aplikována ochranná vrstva keramiky na bázi oxidu zirkonia ZrO₂ o tloušíce 0,1 mm. Následovalo svaření částí trysky 2 a její zabudování do hořáku.2.5% boron, 3% silicon, 10% chromium, nickel residue and 0.15 mm thickness. A protective layer of zirconium oxide ZrO ₂ with a thickness of 0.1 mm was applied to this layer. The parts of the nozzle 2 were then welded and incorporated into the burner.

Claims

object of the invention

Method for producing burner nozzles of metallurgical aggregates, particularly for steel furnaces, with increased resistance to erosion, corrosion and higher temperature, characterized in that the tube-shaped nozzle blank (1) is cut longitudinally into at least two parts after machining. is provided with a protective layer (2) consisting of a ceramic and / or alloy coating with a higher abrasion and opal resistance than the material of the basic blank and the divided parts are gas-tightly welded together again.

2. A method according to claim 1, characterized in that the coating of the ceramic and / or alloy is plasma applied.

3. A method according to claim 1, wherein the coating of the ceramic and / or alloy is detonated.

4. A method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the divided workpiece is first coated with a metal, e.g. nickel, at least on the inner surface.