DE1929667A1

DE1929667A1 - Cooling elements for cooling systems of - foundry furnaces

Info

Publication number: DE1929667A1
Application number: DE19691929667
Authority: DE
Inventors: Kudinow Gennad Alexandrowitsch; Kuzykowitsch Dorina Borisowna; Klotschnew Nikolai Iwanowitsch; Kulikow Wasili Iwanowitsch; Andonew Sergej Michailowitsch; Alexandrow Nikolai Nikititsch; Filipew Oleg Wladimirowitsch; Kowalewitsch E Wladimirowitsch
Original assignee: WISSENSCHAFTLICHES FORSCHUNGS
Current assignee: WISSENSCHAFTLICHES FORSCHUNGS
Priority date: 1969-06-11
Filing date: 1969-06-11
Publication date: 1970-12-17

Abstract

Cooling elements are for the evaporative and water cooling systems of foundry furnaces, particularly blast furnaces, and are made from steel pipes which are built into casting moulds, carburisation of the outer surfaces of the steel pipes being prevented. Prior to pouring the cast iron, the external surface of the pipes are provided with a refractory lining which protects them from carburisation, the temp. of the cast iron being kept in the range of 1180-1250 degrees C. Pref. the material used consists of quartz sand, refractory clay, water glass and water.

Description

Wissenschaftliches Forschungs- und Projektierungs-Allunions-Institut für die Reinigung Gase und Abwässer sowie Nutzung sekundärer Energiequellen der Unternehmen der Eisenmetallurgie, C h a r k o w (Rußland-UdSSR) Verfahren zur Herstellung von Kühlelementen für Kühlsysteme für Hüttenwerksöfen Die Erfindung bezieht sich auf das Hüttenwesen, genauer auf Verfahren zur Herstellung von Kühlelementen für Verdampsfungs- und Wasserkühlsystem von Hüttenwerksöfen, insbesondere Hochöfen.Scientific research and project planning all-union institute for cleaning Gases and wastewater as well as use of secondary energy sources of the iron metallurgy company, C harkow (Russia-USSR) Process for the production of cooling elements for cooling systems for metallurgical furnaces , especially blast furnaces.

Zur Kühlung des Mantels der Hüttenwerksöfen werden Kühlelemente benutzt, die in Form von gußeisernen Platten mit darin eingebauten Stahlrohren zum Duchgang eines Kühlmittels ausgeführt sind. Cooling elements are used to cool the shell of the metallurgical furnace, those in the form of cast iron plates with built-in steel pipes to the passage a coolant are executed.

Gemäß den bekannten Verfahren werden bei der Herstellung solcher Kühlelemente die Stahlrohre ohne Sschutzüberzüge in die Gießformen eingebaut und mit dem flüssigen Gußeisen, dessen Temperatur nicht begrenzt wird, umgossen. According to the known methods in the manufacture of such Cooling elements built into the steel pipes without protective coatings in the casting molds with the liquid cast iron, the temperature of which is not limited, poured around.

Die Erfinder haben festgestellt, daß beim Ausguß der Form mit flüssigem Gußeissen die Stahlrohre durch den Kohlenstoff aus dem flüssigen Gußeisen zementiert bzw. in Stahl aufgekohlt werden. Je höher dabei die Temperatur des flüssigen Gußeisens ist, desto höher ist auch die Zementiergeschwindigkeit und die Tiefe der zementierten Schicht. Die Aufkohlung von Stahlrohren führt zu einer starken Verminderung ihrer Festigkeit und zu einem völligen Verlust der Plastizität. Infolgedessen entstehen in den Platten der Kühlelemente hohe innere Wärmespannungen, die die Platten deformieren und es bilden sich in diesen Risse. Beim Betrieb solcher Kühlelemente platzen die aufgekohlten Stahlrohrwände und das Kühlmittel fließt aus den Rohren aus. Dies führt zu einem vorzeitigen Ausfall der Kühlelemente. The inventors have found that when pouring the mold with liquid Pour the steel pipes through the carbon from the liquid Cast iron can be cemented or carburized in steel. The higher the temperature of the liquid cast iron, the higher the cementing speed and the depth of the cemented layer. The carburization of steel pipes leads to a severe reduction in their strength and a complete loss of plasticity. As a result, high internal thermal stresses arise in the plates of the cooling elements, which deform the plates and cracks form in these. When operating such Cooling elements burst the carburized steel pipe walls and the coolant flows out the pipes off. This leads to a premature failure of the cooling elements.

Bekannt ist auch ein Verfahren zur Herstellung armierter Teile, bei dem die mit einer Schutzumkleidung, z.B. mit Mennige, versehene Armatur mit einem flüssigen Metall umgossen wird (siehe N.N. Smeljakow "Armietur Guß", Metallurgisdat, UdSSR, 1958, S. 33, 52-54). A method for producing reinforced parts is also known the fitting, which is provided with a protective covering, e.g. with red lead, with a liquid metal is poured around (see N.N. Smeljakow "Armietur Guß", Metallurgisdat, USSR, 1958, pp. 33, 52-54).

Die Verwendung von Mennige als Schutzumkleidung für Stahlrohre bei der Herstellung von Kühlelementen könnte diese bis zu einem gewissen Grade gegen Korrosion, nicht aber gegen die Aufkohlung schützen. The use of red lead as a protective coating for steel pipes The manufacture of cooling elements could counteract this to a certain extent Protect against corrosion, but not against carburization.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Aufkohlung von Außenflächen der Stahlrohre bei der Herstellung von Kühlelementen zu verhindern und die Lebensdauer dieser Elemente zu erhöhen. The aim of the present invention is to reduce carburization from outer surfaces of the steel pipes in the manufacture of cooling elements and to increase the life of these elements.

Weitere Zeile und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der Beschreibung ersichtlich. Further lines and advantages of the present invention can be found in US Pat Description visible.

Die gestellte Aufgabe wird in einem Verfahren zur Herstellung von Kühlelementen für Kühlsysteme von Hüttenwerksöfen, vorzugsweise Hochöfen, durc Ausgießen der Formen, in denen die Stahlrohre zum Durchfluß des Kühlmittels untergebracht sind, mit einem flüssigen Gußeisen gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die A-ußeniläcile der Rohre vor dem Eingießen des Gußeisen mit einem feuerfesten Werkstoff bekleidet wird, weicher diese Rohre vor Aufkohlung schützt; dabei wird die Temperatur des einzugießenden Gußeisens in einem Bereich von 1180 bis 1250°C gehalten. The task set is in a method for the production of Cooling elements for cooling systems of metallurgical furnaces, preferably Blast furnaces, by pouring out the molds in which the steel pipes allow the coolant to flow through are housed, achieved with a liquid cast iron according to the invention, that the outer parts of the pipes are covered with a refractory before pouring the cast iron Material is clad, which protects these pipes from carburization; thereby will the temperature of the cast iron to be poured in a range from 1180 to 1250 ° C held.

Der feuerfeste Werkstoff, mit dem die Rohraußenfläche bekleidet wird, kann in vorteilhafter Mischung Quarzsand, feuerfesten Ton, Wasserglas und Wasser enthalten. The refractory material with which the outer surface of the pipe is clad, It can be mixed with quartz sand, refractory clay, water glass and water contain.

Es ist zweckmäßig, daß die oben genannten Bestandteile in dem feuerfesten Werkstoff in folgenden Mengen (in Gew.%) enthalten sind: Quarzsand 72, feuerfester Ton 20, Wasserglas 8 und außerdem noch Wasser, dessen Menge ausreichend sein muß, um ein Gemisch mit einer Dichte von 1,4 bis 1,6 g/cm3 zu erhalten. It is appropriate that the above ingredients in the refractory The material is contained in the following quantities (in% by weight): Quartz sand 72, more refractory Clay 20, water glass 8 and also water, the amount of which must be sufficient, to obtain a mixture with a density of 1.4 to 1.6 g / cm3.

Es ist wünschenswert, die Rohraußenfläche vor der Bekleidung mit dem Schutzmaterial zu reinigen und mit einer Farbe anzustreichen, die etwa 20 Gewichtsteile Aluminiumpuder, 8 Gewichtsteile Wasserglas und 72 Gewichtsteile Wasser enthält. It is desirable to use the outer surface of the pipe before cladding To clean the protective material and paint it with a paint that is about 20 parts by weight Contains aluminum powder, 8 parts by weight of water glass and 72 parts by weight of water.

Im folgenden soll die Erfindung an Hand eines konkreten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. In the following, the invention will be based on a specific embodiment are explained in more detail.

Bei der Herstellung von Kültlelementen für Kühisysteme von Hochöfen verwendet man Stahlrohre, die zum Durchfluß des Kühlmitteis bestimmt sind, und reinigt deren Außenfläche. In the manufacture of cooling elements for cooling systems in blast furnaces steel pipes, which are intended for the flow of the cooling medium, are used and cleaned their outer surface.

Danach wird auf die gereinigte Oberfläche eine Farbe aufgetragen, die zu 20 Gewichtsteilen aus Aluminlumpuder, zu 8 Gewichtsteilen aus Wasserglas und zu 72 Gewichtsteilen aus Wasser besteht. Die mit dem Farbanstrich versehenen Rohre werden getrocknet. Then a paint is applied to the cleaned surface, 20 parts by weight of aluminum powder, 8 parts by weight of water glass and 72 parts by weight of water. The ones that have been painted Pipes are dried.

Um die Rohraußenfläche vor Auskehlung zu schützen, wird ein feuerfester Werkstoff zubereitet, welcher zu 72 Gewichtrteilen aus Quarzsand, zu 20 Gewichtsteilen aus feuerfestem Ton und zu 8 Gewichtsteilen aus Wasserglas und außerdem aus Wasser besteht, dessen Menge ausreichend sein muß, um ein Gemisch mit einer Dichte von 1,4- bis 1,6 g/cm3 zu erhalten. In order to protect the outer surface of the pipe from creasing, a fireproof one is used Material prepared, which consists of 72 parts by weight of quartz sand, 20 parts by weight made of refractory clay and 8 parts by weight of water glass and also of water exists, the amount of which must be sufficient to produce a mixture with a density of 1.4 to 1.6 g / cm3.

Das zubereitete Gemisch wirdauf die angestrichene Außenfläche der Rohre aufgetragen und getrocknet. Dann werden die Rohre in eine Form zur Herstellung des Kühlelementes gebracht und mit flüssigem Gußeisen, dessen Temperatur bei etwa 1180 bis 120000 gehalten wird, umgossen. The prepared mixture is applied to the painted outer surface of the Pipes applied and dried. Then the tubes are put into a mold for manufacture of the cooling element and brought with liquid cast iron, its temperature at about 1180 to 120000 is held, encapsulated.

Da sich der Diffusionskoeffizient des Kohlenstoffs aus dem Gußeisen in den Stahl mit der Temperatursteigerung stark erhöht, soll die Temperatur des einzugießenden Gußeisens nicht höher als 1250°C sein. Es ist wünschenswert, daß diese Temperatur sich der Temperaturgrenze von 1180°C nähert. As the diffusion coefficient of carbon from the cast iron in the steel with the increase in temperature increases sharply, the temperature of the cast iron to be poured in must not be higher than 1250 ° C. It is desirable that this temperature is approaching the temperature limit of 1180 ° C.

Der feuerfeste Werkstoff, welcher die Stahlrohre vor Auskehlung schützt, kann auf die gereinigte Rohraußenfläche aufgetragen werden, ohne daß diese vorher mit- einem Farbanstrich hat versehen werden müssen. The refractory material that protects the steel pipes from grooves, can be applied to the cleaned outer surface of the pipe without having to do this beforehand had to be given a coat of paint.

Versuche haben ergeben, daß die Lebensdauer der Kühlelemente, die nach dem beschriebenen Verfahren hergestellt wurden, größer ist als die der bekannten Kühlelemente, Rohre nicht aufgekohlt werden und ihre Festigkeit und Dehnbarkeit. völlig beibehalten. Tests have shown that the life of the cooling elements that produced according to the method described was bigger than that of the known cooling elements, pipes are not carburized and their strength and extensibility. completely retained.

Solche Kühlelemente können bei Wasser- wie auch bei Verdamprungskühlung nicht nur in Hochöfen, sondern auch in Schachtöfen verwendet werden. Such cooling elements can be used with water cooling as well as with evaporation cooling used not only in blast furnaces but also in shaft furnaces.

Claims

1. Process for the production of cooling elements for cooling systems from Metallurgical furnaces, preferably blast furnaces, by pouring molten cast iron in molds that house steel pipes for the coolant to flow through, d a d u r c h g s k 8 n n z e i c h n e t that before pouring the cast iron, the outer surface of the pipe is clad with refractory material, which protects it from carburization, and the temperature of the cast iron to be poured in in a range from 1180 to 12500C is held.

2, The method according to claim 1, characterized in that the The outer surface of the pipe is clad with a material consisting of quartz sand, refractory clay, Contains water glass and water.

), Process according to Claim 1 and 2, characterized in that one the outer surface of the pipe is covered with a material which contains 72% by weight quartz sand, 20 % By weight of refractory clay, 8% by weight of water glass and water, the amount of which will be sufficient must in order to obtain a mixture with a density of 1.4 to 1.6 g / cm3.

4. The method according to claim 1 to 3, characterized in that one the outer surface of the pipe, before it is covered with the protective material, cleans and with a coat of paint, 20 parts by weight of aluminum powder, consists of 8 parts by weight of water glass and 72 parts by weight of water.