PL79799B1 - - Google Patents

Description

Uprawniony z patentu: Dynamit Nobel Aktiengesellschaft, Troisdorf (Republika Federalna Niemiec) Ogniotrwala wykladzina do metalurgicznych pieców i zbiorników Przedmiotem wynalazku jest ogniotrwala wykla¬ dzina do metalurgicznych pieców i zbiorników, zwlaszcza pieców indukcyjnych i prózniowych, oraz zbiorników prózniowych i wanien wykonana z tlen¬ ków zasadowych takich jak topiony wapien, topio¬ ny dolomit lub topiony magnezyt.Znane sa i stosowane ognioodporne wykladziny pieców z topionego wapnia, topionego dolomitu lub topionego magnezytu i ehrornomagnezytu. Znany jest równiez sposób sporzadzania wykladziny dla i< metalurgicznych pieców skladajacej sie z topione¬ go wapnia stosowanego w formie ksztaltek lub po rozdrobnieniu w formie masy wykladzinowej. Czesc mialka topionego wapienia o granulacji ponizej 0,12 mm moze byc przy tym oddzielona i zastapio- 15 na magnezytem o tej samej granulacji. Znana jest równiez wykladzina ognioodporna do pieców meta¬ lurgicznych z wapienia topionego o zawartosci do 20% magnezytu i najwyzej 3% kwasu krzemowego, która sporzadzona jest przez stopienie skladników 20 mieszaniny, rozlanie jej i po ochlodzeniu kruszenie.Trwale wykladziny z topionych tlenków zasado¬ wych, na przyklad do pieców do wytapiania stali stopowych mozna jednak bylo wykonywac dotych- 25 czas tylko dla tygli o pojemnosci do 1 t. Tego ro¬ dzaju wykladziny tyglowe byly sporzadzane przez ubicie, suchej lub nasiaknietej olejem dieslowskim mieszaniny rozdrobnionych topionych tlenków, w przestrzeni miedzy blaszanym szablonem i plasz- 30 czem pieca wzglednie obudowana cewka pieca in¬ dukcyjnego.Trwalosc takiej wykladziny jest jednak niska, na przyklad trwalosc wykladziny z topionego wap¬ nia przy piecu o pojemnosci 1 t. i sredniej czesto¬ tliwosci, przeznaczonego do wytapiana wysokosto- powych stali, przy periodycznym procesie topienia, wynosi tylko okolo 20 spustów.Dotychczasowe obserwacje wykazaly, ze wew¬ netrzna powierzchnia wykladziny z topionych Uen- ków, zwlaszcza wykladziny z topionego wapnia za¬ rysowuje sie juz po kilku spustach. Rysy te staja sie od jednego spustu do nastepnego coraz to szer¬ sze i glebsze.Rosna one ze zwiekszajacym sie spiekaniem ubi¬ tej masy w glab, w sposób taki, ze niebezpiezen- stwo wytopienia wykladziny które przy piecach in¬ dukcyjnych z wodnym chlodzeniem cewek, jest szczególnie niebezpieczne, i staje sie po kazdym spuscie wieksze.Dalsza wada znanych wykladzin polega na tym, ze podczas przestojów, zwlaszcza w cieplych porach roku i podczas przerw swiatecznych nabieraja one z zewnatrz wody, poniewaz na miedzianych rurach obiegu chlodzenia wodnego nastepuje skraplanie.Woda polaczona z tlenkiem wapnia powoduje znaczne powiekszenie sie objetosci, prowadzace do dalszego tworzenia sie rys w wykladzinie a po¬ nadto moze doprowadzic do tak silnej deformacji 79 7993 79 799 4 cewki indukcyjnej, ze moze, ona zostac, urwana z zakotwiczenia.Jednym z powodów powstawania rys jest równiez stosunkowo duzy wspólczynnik rozszerzalnosci wy¬ kladziny, zwlaszcza z topionego wapnia. Dalszy po¬ wód tworzenia sie rys wynika równiez z tego, ze znane wykladziny piecowe przy przerywanym ruchu produkcyjnym podlegaja zbyt wysokim wahaniom temperatury dochodzacym do 1000°C, która powsta¬ je w czasie oprózniania pieca z wytopu o tempera¬ turze 1740°C i napelniania pieca zlomem o tempe¬ raturze otoczenia.Celem wynalazku jest wykonanie wykladziny ma¬ lo podatnej na rysy i malo wrazliwej na wilgot¬ nosc. Aby osiagnac ten cel postanowiono zgodnie z wynalazkiem wykonac wykladzine z dwóch, warstw, to jest z warstwy ubijanej pokrytej ksztal¬ tkami z palonego topionego wapnia, topionego mag¬ nezu, chromomagnezytu lub topionego dolomitu, przy czym warstwa ubijana moze sie skladac z ziar¬ nistego magnezytu lub stabilizowanego tlenku cyr¬ konu.Ubita masa znajdujaca sie miedzy wymurówka plytowa i plaszczem pieca wzglednie obudowana cewka piecowa jest malo wrazliwa na wilgotnosc, poniewaz tlenek magnezytu lub stabilizowany tle¬ nek cyrkonu prawie ze nie hydratyzuja. Prócz tego oba te materialy posiadaja wysoka temperature miekniecia i nie tworza z wymurówka, zwlaszcza z tlenkiem wapnia lub topionym dolomitem, nis- kotopliwej eutektyki, wskutek czego nie dochodzi do spiekania ubitej masy. W ten sposób ubita ma¬ sa jest w stanie przejac kazde rozszerzenie wymu¬ rówki bez powstawania niebezpieczenstwa tworzenia sie rys lub uszkodzenia cewki piecowej.Na wykladzinowa mase nadaja sie równiez inne materialy ceramiczne jak kwarcyt, korund, mulit (3AL203 • 2SiQ2) i spinel MgO-AL^.Poniewaz jednak te materialy tworza z wapniem czesciowo niskotopliwe eutektyki, okazalo sie nie¬ zbednym wprowadzeniem miedzy mase wykladzi¬ nowa i wymurówka z chromomagnezytu, wapnia topionego lub ksztaltek z topionego dolomitu — warstwy posredniej z topionego magnezytu lub, sta¬ bilizowanego tlenku cyrkonu.Grubosc wymurówki z topionego wapnia, topio¬ nego magnezytu, chromomagnezytu lub topionego dolomitu wynosi zgodnie z wynalazkiem okolo 40 mm, przy czym moze ona byc równiez wieksza.Ksztaltki wymurówki wytwarzane sa za pomoca prasowania ziarnistej mieszaniny, do której doda¬ wany jest srodek wiazacy na przyklad ze sztuczne¬ go tworzywa, przy czym ksztaltki te moga byc za¬ stosowane zarówno w stanie normalnym jak i spie¬ kanym.Minimalna temperatura spiekania wynosi 1250°C, pozadana jest jednak 1600°C do 1650°C. Jako mase wykladzinowa zgodnie z wynalazkiem stosuje sie suchy topiony magnezyt o nastepujacym uziarnie- niu: 30%. do 0,12 mm 20%i 0,25 do 0,5 mm 25% 1 do 2 mm 25% 2 do 4 mm Przedmiot wynalazku uwidoczniony jest w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, na którym przed¬ stawiono dwa piece indukcyjne sredniej czestotliwo¬ sci, przy czym fig. 1 przedstawia: osiowy przekrój pieca sredniej czestotliwosci z wykladzina z masy i wymurówka, a fig. 2 przedstawia przekrój pieca sredniej czestotliwosci przy którym miedzy masa wykladzinowa a plytowaniem umieszczona jest war¬ stwa posrednia.Piec wedlug wynalazku sklada sie ze stalowego plaszcza 1 i cewki indukcyjnej 2, utworzonej z rur mieszanych, przez które przeplywa medium chlodza¬ ce. Cylindryczny plaszcz z cewki i przewodów chlo¬ dzacych otulony jest wlóknem szklanym lub azbe¬ stowym, lub masa zawierajaca kwarc, dzieki czemu utworzona zostaje wewnetrzna cylindryczna po¬ wierzchnia. Cewka indukcyjna 2 spoczywa na fun¬ damencie 5, wykonanym z szamotu pokrytego wy¬ kladzina 6 skladajacego sie z suchego topionego magnezytu. Na mniej wiecej plaskim dnie 5, 6 ulo¬ zona jest pierwsza warstwa pierscieniowa 7 wyko¬ nana z ksztaltek z topionych tlenków a nastepnie wolna przestrzen pomiedzy warstwa ksztaltek 7 i obudowana cewka 2 wypelniona jest ubitym topio¬ nym magnezytem 8. Po czym na pierwsza warstwe ksztaltek 7 nalozona zostaje kolejna warstwa ksztal¬ tek 9 i powstaje przestrzen pierscieniowa, przy czym przestrzen miedzy ta warstwa a cewka piecowa zo¬ staje wypelniona ubitym topionoym magnezytem.W ten sposób zbudowana zostaje cala wykladzina piecowa, przy czyim poszczególne warstwy ksztaltek 7 i 9, dla wyrównania nierównosci, moze byc zasy¬ pany suchy topiony magnezyt o uziarnieniu ponizej 12 mm.Po wykonaniu górnej warstwy wymurówki zo¬ staje utworzony za pomoca ubijania monolit kol¬ nierzowy 10 wykonany z wilgotnej mieszaniny to¬ pionego magnezytu i szkla wodnego. Masa ubijana moze równiez skladac sie z ceramicznych materia¬ lów 11, tworzacych z wapniem z wymurówki sto¬ sunkowo niskotopliwa eutektyke. W tym przypadku miedzy masa wykladzina 11 i wymurówka 7, 9 z to¬ pionego wapienia lub z topionego kamienia dolo¬ mitowego znajduje sie warstwa posrednia 13 wyko¬ nana z topionego magnezytu lub stabilizowanego tlenku cyrkonu: Wykladzina piecowa zbudowana w powyzszy spo¬ sób posiada, w przeciwienstwie do wykladziny spo¬ rzadzonej przez ubijanie, przy tym samym sposo¬ bie prowadzenia wytopu, na skutek wysokiej trwa¬ losci wymurówki dwu do trzykrotna wytrzyma¬ losc to znaczy, ze przy wykladzinie wedlug wyna¬ lazku mozna wykonac do 60 spustów. Ze wzgledu na dzialanie erozyjne zuzla swiezacego i przy do¬ prowadzeniu tlenu, wymurówka w obrebie styku z zuzlem wykonana jest z ksztaltek z topionych magnezytów, przy czym w przypadku gdy dzialanie erozyjne zuzla jest male, to strefa zuzlowa moze skladac sie z ksztaltek topionego dolomitu.Wysokozasadowe i wysokoognioodporne wykladzi¬ ny wedlug wynalazku umozliwiaja piecom induk¬ cyjnym zwiekszenie zakresu stosowania, przy czym umozliwiaja one wykonywanie wytopu przy zuzlach najwyzszej zasadowosci, które daja najmniejsza za¬ wartosc siarki w stali. 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 0079 799 6 Równiez krancowe male cisnienie czasteczkowe tlenu powstajace przy stopieniu wapnia, pomimo wysokich temperatur, zapobiega absorbowaniu tle¬ nu przez stal i tym samym daje bardzo maly upal dodatków stopowych. Na skutek tego dodawanie ferrostopów o duzym powinowactwie do tlenu mo¬ ze nastapic równiez w piecu, gdzie produkty re¬ akcji moga lepiej sie oddzielic niz przy doda¬ waniu podczas spustu do kadzi. Wykladzina ta, wykonana zgodnie z wynalazkiem nadaje sie szcze¬ gólnie do pieców i pojemników prózniowych.Równiez zgodnie z wynalazkiem budowa wy¬ kladziny pieca skladajaca sie z wymurówki i znajdujacej sie pod nia masy wykladzinowej, umozliwia wykorzystanie zalet metalurgicznych, zwiazanych z zastosowaniem ksztaltek z topionego wapienia, topionego dolomitu, topionego magnezytu i chromomagnezytu, które dotychczas nie mogly byc wykorzystane z powodu malej trwalosci ksztaltek. PL PL

Claims (8)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Ogniotrwala wykladzina do metalurgicznych pieców i zbiorników posiadajaca dwie warstwy, znamienna tym, ze warstwa zewnetrzna (34$) utwo¬ rzona jest z topionego magnezytu lub stabilizowa¬ nego tlenku cyrkonu, a warstwa wewnetrzna (7,9) z topionego wapienia, topionego dolomitu, topionego chromomagnezytu lub topionego magnezytu.

2. Wykladzina wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze miedzy warstwa ubijana (11) z kwarcytu, ko¬ rundu, mulitu lub spinolu a wymurówka (12) znaj- 15 20 25 30 duje sie warstwa posrednia (13) z topionego magne¬ zytu Tub stabilizowanego tlenku cyrkonu.

3. Wykladzina wedlug zastrz. 1 lub 2, znamienna tym, ze wymurówka (7,9) w czesci stykajacej sie z roztopionym metalem sklada sie z ksztaltek z topio¬ nego wapnia a w czesci stykajacej sie z zuzlem z ksztaltek z topionego dolomitu.

4. Wykladzina wedlug zastrz. 1 lub 2, znamienna tym, ze wymurówka (7,9) w czesci stykajacej sie z metalem stopionym sklada sie z ksztaltek z topio¬ nego wapnia lub topionego dolomitu zas w czesci stykajacej sie z zuzlem z ksztaltek z topionego magnezytu.

5. Wykladzina wedlug zastrz. 1 do 4, znamienna tym, ze ubijana warstwa (8,13) ubita jest na sucho z topionego magnezytu o zawartosci MgO minimum 9Q% i uziarnieniu w 50% ponizej 0,5 mm i 50% po¬ miedzy 1 do 4 mm.

6. Wykladzina wedlug zastrz. 5, znamienna tym, ze ubijana warstwa (8,U) posiada nastepujace uziar- menie: 20% 25% 25% 0,25 1 2 do 0,12 mm do 0,5 mm do 2 mm do 4 mm

7. Wykladzina wedlug zastrz. 1 do 6, znamienna tym, ze szczeliny miedzy ksztaltkami wymurów¬ ki ( 7,9) uczfelnione sa suchym topionym magne¬ zytem o uziarnieniu ponizej 0,12 mm.

8. Wykladzina wedlug zastrz. 1 do 7, znamienna tym, ze grubosc wymurówki (7,9) wynosi co naj¬ mniej 40 mrat. FIG.179 799 FIG.2 Druk WZKart. Zam. B-5308. Cena 10 rf PL PL