PL178437B1

PL178437B1 - Method of and apparatus for partially renewing refractory lining of cast steel pouring ladle

Info

Publication number: PL178437B1
Application number: PL95315810A
Authority: PL
Inventors: Heinz W. Stripp; Horst Tiemann; Wolfgang Rasim
Original assignee: Dolomitwerke Gmbh
Priority date: 1994-02-03
Filing date: 1995-02-03
Publication date: 2000-04-28
Also published as: FI111188B; ES2110315T3; EP0742889A1; DE59500757D1; FI963060A; WO1995021363A1; DE4403271C1; CZ228596A3; PL315810A1; EP0742889B1; ZA95855B; FI963060A0; CZ284815B6

Abstract

It was difficult until now to carry out intermediate repairs of monolithic refractory lining walls of steel casting and handling ladles when the slag area of the lining was worn before other areas. According to this new process for reconstructing the refractory lining in the upper area of the wall, repairs may be economically carried out in that the gap between the lower end of the template and the lining that projects under the area to be reconstructed is sealed by inflating a hose-like sealing body (7) and by deflating again the sealing body (7) before removing the template. This process is useful for steel casting and handling ladles and for similar metallurgical vessels.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób i urządzenie do częściowego odtwarzania żarowytrzymałej wykładziny kadzi do odlewania i obróbki stali, lub podobnych zbiorników metalurgicznych, w górnej strefie ściany.The present invention relates to a method and a device for partially reconstituting a heat-resistant lining of a steel casting and processing ladle or similar metallurgical vessels in the upper zone of the wall.

Żarowytrzymała wykładzina zbiorników metalurgicznych składa się zazwyczaj z wykładziny stałej i wykładziny roboczej. Jako wykładzinę stałą na stalowy płaszcz zbiornika nakłada się od wewnątrz zazwyczaj jedną lub kilka warstw cegieł szamotowych lub izolacyjnych. Na nich umieszcza się wykładzinę roboczą, która później styka się ze stopioną stalą i podlega niszczeniu wskutek erozji, zwłaszcza przy ruchach kąpieli metalowej, oraz wskutek oddziaływań chemicznych, zwłaszcza ze strony żużla, unoszącego się na stopionej stali.The heat-resistant lining of metallurgical vessels usually consists of a solid lining and a working lining. As a solid lining, the steel shell of the tank is usually lined with one or more layers of fireclay or insulating bricks from the inside. A working lining is placed on them, which later comes into contact with the molten steel and is subject to deterioration due to erosion, especially by the movements of the metal bath, and due to chemical influences, especially from the slag, floating on the molten steel.

Wykładzina robocza może być wymurowana z cegieł żarowytrzymałych lub wykonana z żarowytrzymałej masy, która krzepnie w monolityczną warstwę. Możliwe są również kombinacje obu rodzajów wykładzin.The working lining can be made of heat-resistant bricks or made of heat-resistant mass that solidifies into a monolithic layer. Combinations of both types of floor coverings are also possible.

Biorąc pod uwagę względy ekonomiczne, w tym zarówno koszty i trwałość materiałów, jak też czasy wykładania oraz wymagania stawiane przed personelem, wykładzina monolityczna okazuje się często bardziej korzystna niż wykładzina murowana.Taking into account economic considerations, including both the cost and durability of materials, as well as installation times and staff requirements, a monolithic flooring often turns out to be more advantageous than a brick one.

Zmienione sposoby nowoczesnego wytwarzania stali prowadzą do zwiększenia wymagań odnośnie żarowytrzymałej wykładziny kadzi odlewniczych i obróbkowych. Zwłaszcza przejście na odlewanie ciągłe, związane z wyższymi temperaturami spustu i dłuższymi czasami przebywania stopionej stali w kadzi, powoduje wzrost zużycia żarowytrzymałej wykładziny.The changed methods of modern steel production lead to increased requirements for the heat resistant lining of the casting and processing ladles. Especially the transition to continuous casting, associated with higher tapping temperatures and longer molten steel residence times in the ladle, increases the wear of the heat resistant lining.

Ponieważ z reguły zużycie różnych części ścian i dna kadzi jest zróżnicowane, wykładzinę dzieli się często na strefy, które różnią się grubością wykładziny roboczej i/lub odpornością materiałów żarowytrzymałych.As, as a rule, the wear of different parts of the walls and the bottom of the ladle varies, the lining is often divided into zones that differ in the thickness of the working lining and / or the resistance of the heat-resistant materials.

Po wielokrotnym napełnieniu i opróżnieniu kadzi wykładzina robocza jest na zakończenie wędrówki kadzi albo całkowicie zrywana i odnawiana, albo też jest częściowo naprawiana w strefach o przyspieszonym zużyciu. Jeżeli w górnej części kadzi, w odległości około 1 m od górnej krawędzi, wykładzina robocza podlega oddziaływaniu agresywnego chemicznie żużla, wów178 437 czas w trakcie jednego przejścia kadzi wykładzina w strefie żużla musi być kilkukrotnie zrywana i odnawiana lub naprawiana.After the ladle has been repeatedly filled and emptied, at the end of the ladle journey, the working lining is either completely torn and renewed, or it is partially repaired in zones with accelerated wear. If in the upper part of the ladle, at a distance of about 1 m from the upper edge, the working lining is exposed to chemically aggressive slag, then the lining in the slag zone must be torn off and renewed or repaired several times during one pass of the ladle.

Z rosyjskiego opisu patentowego nr SU-A-178955 znane jest urządzenie do wykonywania nowych wykładzin, za pomocą którego zalana masa jest zagęszczana w kierunku ścian kadzi w wyniku promieniowego ściskania realizowanego za pomocą wyciągalnych i przestawnych pionowo szalunków pierścieniowych.Russian Patent No. SU-A-178955 discloses a device for making new linings, with which the poured mass is compacted towards the walls of the ladle by radial compression by means of removable and vertically adjustable annular formwork.

Znany jest sposób wykładania, w którym wykładzina robocza kadzi do odlewania stali jest wykonywana z żarowytrzymałego betonu. Do wykładziny ściennej potrzebny jest szalunek, który odtwarza wewnętrzny zarys gotowej wykładziny roboczej. Masajest zalewana do pierścieniowej komory pomiędzy wykładziną stałą i szalunkiem.A lining method is known in which the working lining of the steel casting ladle is made of heat-resistant concrete. For the wall covering, you need a formwork that recreates the inner contour of the finished working covering. The mass is poured into the annular chamber between the fixed lining and the formwork.

Do kompletnego wykonania nowej wykładziny stosuje się szalunek, który sięga od dna do górnej krawędzi kadzi. Ze względów technologicznych szalunek ten może być podzielony w środku. Do realizacji procesu wylewania stosuje się zazwyczaj mieszalniki, pompy oraz wibratory wgłębne. Zalewanie, w czasie na przykład trzech godzin, musi być prowadzone w sposób ciągły, aby uniknąć ewentualnego krzepnięcia w obszarze powierzchni. Wibratory mają zapobiegać powstawaniu pustek i kraterów, umożliwiając osiągnięcie dobrego zagęszczenia. Gdy masa zwiąże się, na przykład po 24 godzinach, wówczas szalunek można wyciągnąć z powrotem.For the complete implementation of the new lining, a formwork is used that extends from the bottom to the top of the ladle. For technological reasons, this formwork can be divided in the middle. For the pouring process, mixers, pumps and pit vibrators are usually used. Pouring, for example three hours, must be carried out continuously in order to avoid possible solidification in the surface area. The purpose of the vibrators is to prevent the formation of voids and craters, enabling good compaction to be achieved. When the mass has set, for example after 24 hours, the formwork can be pulled back out.

W przypadku monolitycznego wykładania całej ściany kadzi niekorzystne okazało się to, że w przypadku przyspieszonego zużycia w strefie żużla tymczasowe naprawy w tym obszarze były na tyle trudne, że obszar ten trzeba było wymurować żarowytrzymałymi cegłami, jak opisano przykładowo w czasopiśmie Stahl u. Eisen Special, październik 1992, str. 117 -120.In the case of monolithic lining of the entire ladle wall, the disadvantage was that in the event of accelerated wear in the slag zone, temporary repairs in this area were so difficult that this area had to be bricked with heat-resistant bricks, as described, for example, in the journal Stahl u. Eisen Special, October 1992, pp. 117-120.

Celem wynalazku jest opracowanie korzystnego pod względem ekonomicznym sposobu odtwarzania za pomocążarowytrzymałej masy do zalewania górnej strefy ściany kadzi do odlewania i obróbki stali, zaopatrzonej w wykładzinę monolityczną.The object of the invention is to provide an economically advantageous method of reconstructing the upper wall of a steel casting and processing ladle provided with a monolithic lining with a heat-resistant pouring mass.

Sposób częściowego odtwarzania żarowytrzymałej wykładziny kadzi do odlewania i obróbki stali, w górnej strefie ściany, poprzez zalewanie żarowytrzymałą masą do zalewania przestrzeni pierścieniowej pomiędzy szalunkiem i pozostałością wykładziny roboczej, według wynalazku charakteryzuje się tym, że szczelinę pomiędzy dolnym końcem szalunku i częścią wykładziny roboczej wystającą poniżej odtwarzanego obszaru, uszczelnia się poprzez napompowanie rękawowego elementu uszczelniającego, który poluzowuje się ponownie przed wyciągnięciem szalunku.The method of partial reconstruction of the heat-resistant lining of the steel casting and processing ladle in the upper part of the wall, by pouring heat-resistant mass for pouring the annular space between the formwork and the remainder of the working lining, according to the invention, is characterized in that the gap between the lower end of the formwork and the part of the working lining protruding below the area to be played, is sealed by inflating the tubular sealing element, which loosens again before drawing the formwork.

Urządzenie do częściowego odtwarzania żarowytrzymałej wykładziny kadzi do odlewania i obróbki stali, z szalunkiem oraz mieszalnikami, pompami i wibratorami wgłębnymi, według wynalazku charakteryzuje się tym, że na dolnym końcu szalunku umieszczony jest, cofnięty do wewnątrz, pierścień, na którego zewnętrznym obwodzie umieszczony jest napompowywany rękawowy element uszczelniający.The device for partial reconstruction of the heat-resistant lining of the steel casting and processing ladle, with formwork and mixers, pumps and hollow vibrators, according to the invention, is characterized in that at the lower end of the formwork there is a ring set back inwards, on the outer circumference of which an inflated ring is placed sleeve sealing element.

Korzystnie, na dolnej krawędzi szalunku zamocowany jest elastyczny płaszcz ochronny, który otacza od zewnątrz element uszczelniający, przy czym poluzowany element uszczelniający jest dociśnięty przez elastyczny płaszcz ochronny do cofniętego do wewnątrz pierścienia.Preferably, an elastic protective jacket is attached to the lower edge of the formwork, which surrounds the sealing element from the outside, the loosened sealing element being pressed by the flexible protective jacket against the inwardly recessed ring.

Zaletą rozwiązania według wynalazku jest to, że odtwarzana jest tylko ta część wykładziny roboczej, która ulega wcześniejszemu zużycia, to jestjej górny obszar. Dolny obszar wykładziny roboczej podlega również zużyciu, lecz jest ono o wiele mniejsze, w związku z czym nie jest potrzebne odtwarzanie jego pierwotnego kształtu i pierwotnych wymiarów.An advantage of the solution according to the invention is that only the part of the working lining which is worn earlier, i.e. its upper area, is restored. The lower area of the working lining is also subject to wear, but it is much less, and therefore it is not necessary to recreate its original shape and dimensions.

Korzystne jest także to, że nie trzeba całkowicie zrywać wykładziny roboczej w górnym obszarze. Nie jest również konieczne specjalne urządzenie do obróbki powierzchni, ponieważ wystarczy usunąć resztki stali i inne narosty za pomocą typowej maszyny zrywającej o płaskich nożach. Czasy wykładania i zapotrzebowanie materiałowe sąmniejsze niż w przypadku całkowitego zrywania i wykładania na nowo cegłami. Znajdująca się pod wykładziną roboczą wykładzina stała nie ulega przy tym uszkodzeniu.It is also advantageous that the work covering does not have to be completely torn off in the upper area. There is also no need for a special surface treatment device as it is enough to remove steel debris and other build-up with a conventional flat knife ripping machine. Laying times and material requirements are lower than in the case of complete rupture and brick re-bricking. The solid lining underneath the working lining is not damaged.

Do naprawy górnej strefy obszaru ściennego można stosować masy do zalewania zawierające dużą ilość tlenku glinowego, przeznaczone do wylewania żarowytrzymałego betonu..High Alumina Grouting Compounds for pouring heat resistant concrete can be used to repair the top zone of the wall area.

178 437178 437

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony i objaśniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia wykładzinę kadzi i urządzenie według wynalazku przed zalaniem masy do zalewania, w przekroju, a fig. 2 - wykładzinę kadzi oraz urządzenie według wynalazku po zalaniu masy do zalewania, w przekroju.The subject matter of the invention is shown and explained in an exemplary embodiment in the drawing, in which fig. 1 shows a lining of a ladle and the device according to the invention before pouring a pouring compound, and fig. in section.

Figura 1 ukazuje w sposób schematyczny płaszcz stalowy 1, wykładzinę stałą2 i wykładzinę roboczą składającą się z obszaru dolnego 3 i obszaru górnego 4. Wykładzina robocza w dolnym obszarze 3 ma jeszcze wystarczającą grubość. Wykładzina robocza w górnym obszarze 4 jest natomiast zużyta w takim stopniu, że kadź nie nadaje się do stosowania. Wykładzina robocza w górnym obszarze 4 jest już oczyszczona z resztek stali i innych narostów. Szalunek 5 jest podwieszony w kadzi od góry. Na stopie szalunku umieszczonyjest, cofnięty do wewnątrz, pierścień 6. Na pierścieniu 6 zamocowany jest rękawowy element uszczelniający 7 z elastycznego materiału. Element uszczelniający 7 daje się napompowywać. Może on być wykonany z gumy wzmacnianej tworzywem sztucznym. Rolę zabezpieczenia przed uszkodzeniami pełni płaszcz ochronny 8 znajdujący się między dolnym obszarem 3 wykładziny roboczej i elementem uszczelniającym 7. Górna krawędź płaszcza ochronnego jest zamocowana, na przykład za pomocą nakładki, do dolnej krawędzi szalunku 5. Płaszcz ochronny 8 jest wykonany z giętkiego materiału i tak przycięty, że w stanie wstępnego naprężenia wywiera nacisk na element uszczelniający 7.FIG. 1 schematically shows a steel casing 1, a solid lining 2 and a work lining consisting of a lower area 3 and an upper area 4. The working lining in the lower area 3 still has a sufficient thickness. On the other hand, the working lining in the upper area 4 is worn to such an extent that the ladle is unusable. The working lining in the upper area 4 is already cleaned of steel residues and other build-up. The formwork 5 is suspended from the top of the ladle. A ring 6, set back inwards, is placed on the formwork foot. A sleeve sealing element 7 made of an elastic material is mounted on the ring 6. The sealing element 7 can be inflated. It may be made of a plastic-reinforced rubber. The role of protection against damage is performed by the protective casing 8, located between the lower area 3 of the working lining and the sealing element 7. The upper edge of the protective casing is attached, for example with an overlay, to the lower edge of the formwork 5. The protective coat 8 is made of a flexible material and so trimmed so that it exerts pressure on the sealing element in the pretensioned state 7.

Po włożeniu szalunku 5 napompowuje się element uszczelniający 7 tak, że przylega on szczelnie do wykładziny roboczej w jej dolnym obszarze 3, na przejściu do wykładziny roboczej w górnym obszarze 4.After inserting the formwork 5, the sealing element 7 is inflated so that it fits tightly to the working lining in its lower area 3 at the transition to the working lining in the upper area 4.

Teraz szalunek jest już gotowy do naprawy wykładziny roboczej w górnym obszarze 4, która odbywa się poprzez zalanie żarowytrzymałej masy do zalewania do przestrzeni pomiędzy pozostałością wykładziny i ścianką szalunku 5.Now the formwork is ready for the repair of the working lining in the upper area 4, which is done by pouring a heat resistant pouring compound into the space between the lining residue and the formwork wall 5.

Figura 2 ukazuje stan po zakończeniu procesu naprawy. Do rękawowego elementu uszczelniającego 7 nie jest już doprowadzane ciśnienie. Płaszcz ochronny 8 nie przylega już do wykładziny roboczej w dolnym obszarze 3, lecz wskutek naprężeń własnych dociska rękawowy element uszczelniający 7 do pierścienia 6 na stopie szalunku. Szalunek 5 można teraz wyciągnąć do góry, nie uszkadzając przy tym elementu uszczelniającego 7 lub wylanej na nowo wykładziny roboczej w górnym obszarze 4.Figure 2 shows the state after completion of the repair process. Pressure is no longer applied to the tubular sealing element 7. The protective jacket 8 no longer adheres to the working lining in the lower area 3, but presses the sleeve sealing element 7 against the ring 6 on the formwork foot due to its own stresses. The formwork 5 can now be pulled upwards without damaging the sealing element 7 or the newly poured working lining in the upper area 4.

178 437178 437

Fig.2Fig.2

178 437178 437

Fig.1 Fig.1

Departament Wydawnictw UP RP Nakład 70 egz.The Publishing Department of the Polish Patent Office of the Republic of Poland Circulation 70 copies

Cena 2,00 zł.Price PLN 2.00.

Claims

Patent claims

Method of partial reconstruction of the heat-resistant lining of the steel casting and processing ladle, in the upper zone of the wall, by pouring heat-resistant mass for pouring the annular space between the formwork and the remainder of the working lining, characterized in that the gap between the lower end of the formwork (5) and the part of the working lining protruding below the area to be played is sealed by inflating the tubular sealing element (7), which loosens again before drawing the formwork.

2. Device for partial reconstruction of the heat-resistant lining of the steel casting and processing ladle with formwork and mixers, pumps and deep vibrators, characterized in that at the lower end of the formwork (5) there is a ring (6) set back inwards, on which on the outer circumference, there is an inflatable sleeve sealing element (7).

3. The device according to claim A protective sleeve (8) is attached to the lower edge of the formwork (5), which surrounds the sealing element (7) from the outside, and the loosened sealing element (7) is pressed against the flexible protective jacket (8). the inwardly retracted ring (6).