RU1799370C - Способ нанесени защитного покрыти на оксидные огнеупорные издели - Google Patents

Abstract

Назначение: изобретение относитс  к способам изготовлени  многослойных огнеупорных изделий, используемых дл  футеровки тепловых технологических агрегатов, например, вращающихс  печей. Сущность изобретени : предварительную термическую обработку поверхности издели , нагрев материала наносимого защитного покрыти  и последующую термическую обработку свеженанесенного защитного покрыти  с использованием концентрированных источников тепла при соблюдении соотношени  удельных тепловых мощностей концентрированных источников тепла соответственно: 1.00:1.15... 1.35:0.50...0,60. 12 табл.

Description

Изобретение относитс  к способам изготовлени  многослойных огнеупорных изделий , используемых дл  футеровки тепловых технологических агрегатов, например вращающихс  печей.

Целью изобретени   вл етс  расширение технологических возможностей процесса нанесени  защитного покрыти  на огнеупорные издели  за счет повышени  показателей сцепл емое™ частичек материала защитного покрыти  между собой и с поверхностью огнеупорного издели  в результате стабилизации характеристик теплового воздействи  на материалы, участвующие в процессе образовани  защитного покрыти .

Дл  подготовки поверхности огнеупорного издели  к контакту с материалом защитного покрыти  и обеспечени  условий дл  их полной и взаимной адгезии необходима затрата тепловой энергии, определ ема  теплофизическими характеристиками материала защищаемого издели , а также р дом других факторов (конструктивных, технологических и пр.). Затраты энергии на подготовку материала защитного покрыти  к контакту с поверхностью огнеупорного из дел и  определ ютс  преимущественно энергетическим состо нием поверхности, необходимостью поддержани  его на нормированном уровне, и в меньшей мере - минералогическим и гранулометрическим составом материала защитного покрыти . Таким образом формируетс  соотношение между затратами энергии на предварительную термическую обработку поверхности огнеупорного издели , на нагрев и нанесение материала защитного покрыти , соблюдение которого гарантирует стабилизацию показателей качества сцеплени  свежена00 х| О

IGO

несенного защитного покрыти  с поверхностью защищаемого издели . Однако, пока- .затели качества защитного покрыти  в значительной мере завис т от эффективности последующей термической обработки издели  (в частности свеженанесенного защитного покрыти ), котора  также св зана с затратами энергии, адекватными энергетическому состо нию, т.е. температуре издели . Этот факт объ сн ет механизм формировани  соотношени  между затратами энергии на последующую термическую обработку свеженанесенного защитного покрыти  и на сею предшествующую обработку , что (при нормировании расходов энергии на нанесение защитного покрыти ) позвол ет нормировать затраты энергии иа последующую термическую обработку свеженанесенного защитного покрыти  по уровню энергозатрат на предварительную термическую обработку поверхности защищаемого огнеупорного издели .

Нормирование соотношени  основных рабочих пзраметроо (удельной мощности) концентрированных источников тепла, используемых дл  предварительной обработки поверхности издели , нанесени  заа1итного покрыти  и последующей термической обработки свеженанесенного защитного покрыти  гарантирует расширение технологических возможностей нанесени  защитного покрыти , про вл ющеес  в разработке и использовании типовых режимов обработки изделий из любого материала, любой конфигурации и с любыми скорост ми . Это позвол ет сделать вывод о соответствии предлагаемого технического решени  критери м НОВИЗНА и СУЩЕСТВЕННЫЕ ОТЛИЧИЯ.

Предлагаемый способ упрочнени  огнеупорных изделий был реализован в лаборатории торкретировани  порошков Кингиссепского филиала Советско-французского предпри ти  Техникорд. На поверхность уложенного с зазорами набора огнеупорных кирпичей при комнатной температуре (+2°С) направл ли плам  первой из двухтопливно-кислородных горелок, расположенных на одной линии в направлении предсто щего .их перемещени , и торкрет- фурмы, расположенной между ними. Тепловую мощность пламени горелки довели до рабочего значени . За 10...15 секунд в центре зоны нагрева была достигнута температура разм гчени  огнеупорного материала, о чем судили по деформации поверхности кирпичей. За это врем  тепловую мощность пламени торкретфурмы доводили до рабочего значени , включали подачу торкрет- массы (порошкообразного эгеринового

концентрата) в торкретфурму, после чего включали механизм перемещени  горелок вдоль набора огнеупорных кирпичей и зажигали плам  второй топливно-кислородной горелки и выводили ее на рабочую мощность. Были использованы кирпичи из шамота и магнезита. Укладку кирпичей в наборах производили на то.рец и на плоскость . Величины рабочих значений тепловых мощностей топливно-кислородных горелок и торкретфурмы варьировали в достаточно широком диапазоне, сохран   предельную производительность подачи порошка в торкретфурму. При скорости перемещени  горелок 25 мм/с на поверхности огнеупорных кирпичей образовалось оплавленное защитное покрытие толщиной 5,..7 мм при ширине 80 мм, После охлаждени  набора кирпичей с защитным покрытием

его демонтировали и оценивали показатели качества. Критери ми оценки качества защитного покрыти  служили степень остек- лованности (оплавлени ), наличие трещин в покрыт при охлаждении в потоке воздуха,

отколы покрыти  при демонтаже набора кирпичей. Полученные результаты представлены в таблицах 1...12. Как видно из представленных данных, защитное покрытие , полученное по за вл емому способу,

отличаетс  высокой (не менее 90%) степенью остеклованности, отсутствием трещин в покрытии при охлаждении в потоке воздуха и отколов покрыти  при демонтаже набора кирпичей.

Расширение технологических возможностей процесса нанесени  защитного покрыти  на огнеупорные издели  за счет повышени  показателей сцепл емости частичек материла защитного покрыти  между

собой и с поверхностью огнеупорного издели  в результате стабилизации характеристик теплового воздействи  на материалы, участвующие в процессе образовани  защитного покрыти  обеспечивает возможность использовани  дл  футеровки тепловых технологических агрегатов огнеупорных, изделий с готовым защитным покрытием, изготовленных на высокомеханизированных стационарных установках. При этом исключаетс  необходимость факельного торкретировани  ранее эксплуатировавшейс  футеровки с целью повышени  ее работоспособности .

Прогнозируемый экономический эффект от использовани  предлагаемого способа получени  защитного покрыти  на огнеупорн ых издели х в услови х Кингисеппского ПО Фосфорит может быть вычислен по Методике определени  годового

экономического эффекта от создани  и внедрени  новой техники, изобретений и рационализаторских предложений в химической промышленности (МХП, 1978, М). Исходные данные дл  расчета:

тыс. руб. - годовые фактические пр мые затраты на капитальный ремонт печи ПО 114 (по справке цеха КОФ - 46,5 тыс. руб. - холодна  часть печи - 236,5 тыс. руб. - гор ча  часть печи).

.2 тыс. руб. - годовые пр мые затраты на капитальный ремонт той же печи факельным торкретированием в соответствии со сметой ОМ-17-7 К от 09.12.87 при гарантированном увеличении срока службы холодной части печи - до 4 лет и гор чей части печи - до 1 года.

.0 тыс. руб. - планируемые затраты на нанесение защитного покрыти  на огнеупорные кирпичи дл  футеровки печи ПО 114.

Таким образом, прогнозируемый экономический эффект от использовани  предполагаемого изобретени  составит:

Э С1-С2-СЗ 283.0-166.2-50..2 тыс. руб.

Помимо того, использование предлагаемого способа получени  защитного покрыти  на огнеупорных издели х обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущества:

- увеличение исходного ресурса работы футеровки тепловых технологических агрегатов за счет постановки огнеупорных изделий с защитным покрытием на рабочей поверхности

- повышение качества защитного покрыти  на огнеупорных издели х за счет организации специализированного высокомеханизированного производства

- оздоровление условий труда при получении защитного покрыти  на огнеупорных издели х за счет создани  стационарных установок.

Ф о рмула изобретен и  

Способ нанесени  защитного покрыти  на оксидные огнеупорные издели  путем последовательного перемещени  трех концентрированных источников тепла, первый из которых обеспечивает разм гчение поверхности ргнеупора, второй - нанесение сло  огнеупорного порошка и третий - оп- лавление частиц и спекание, отличающийс  тем, что, с целью расширени  технологических возможностей за счет улучшени  качества покрыти  и прочности его сцеплени  согнеупором, соотношение тепловых мощностей концентрированных источников тепла равно 1:(1.5-1,35):(0,50-0,60),

Примечани : Материал издели - шамот.

Способ укладки набора- на торец Мощность W1 первой горелки -65,00 Квт Мощность W3 второй горелки - 35,75 Квт Соотношение мощностей W1:W3 -0,55

Т а б л и ц а 1

римечани : Материал издели 

Способ укладки набора Мощность W1 первой горелки Мощность W3 второй горелки Соотношение мощностей W1:W3

Материал издели -магнезит,

Способ укладки набора- на торец

Мощность W-1 первой горелки- 78,00 Квт

Мощность W3 второй горелки-42,90 Квт

Соотношение мощностей W1:W3-0,55

Таблица 2

шамот,

плоскость 65,00 Кет

-35,75 Квт

-0,55

ТаблицаЗ

Материал издели 

Спосрб укладки набора Мощность W1 первой горелки Мощность W3 второй горелки Соотношение мощностей W1:W3

Материал издели - шамот,

Способ укладки набора- на торец

Мощность W1 первой горелки- 65,00 Квт

Мощность W2 торкретфурмы- 74,75 Квт

Соотношение мощностей W1:W2- 1:1/15

Таблица 4

- магнезит,

плоскрсть

- 78,00 Кет

- 35,75 Квт

- 0,55

Таблица 5

римечани  : Материал издели 

Способ укладки набора Мощност ь W1 первой горелки Мощность W2 торкретфурмы

- Ч,..

- шайот,

пло

-б&ООКв

-74;75Кв

Соотношение мощностей W1 :W2 -1:1,15

П р и м е ч а н и  : Материал издели -шамот,

Способ укладки набора- на торец Мощность W1 первой горелки -65,00 Квт Мощность W2 торкретфурмы - 87,75 Квт Соотношение мощностей W1:W2 -1:1,35

Таблица б

- Ч,.. -

- шайот,

плоскость

-б&ООКвт

-74;75Квт

Таблица 7

П р и м е ч а и и  ; Материал издели 

Способ укладки набора Мощность W.1 первой горелки Мощность W2 торкретфурмы Соотношение мощностей W1:W2

П р и м е ч а ни  : Материал издели -магнезит

Способ укладки набора- на торец

Мощность W1 первой горелки-78,00 Квт

Мощность W2 торкретфурмы- 89,70 Квт

Соотношение мощностей W1:W2-1:1,15

Таблица 8

шзмот,

- на плоскость

- 65,00 Квт

- 87,75 Квт

-1:1,35

Таблица 9

Примечани : Материал издели 

Способ укладки набора Мощность W1 первой горелки Мощность W2 торкретфурмы Соотношение мощностей W1:W2

П р им еч а ни  : Материал издели - магнезит

Способ укладки набора- на торец

Мощность W1 первой горелки-78,00 Квт

Мощность W2 торкретфурмы- 105,30 Квт

Соотношение мощностей W1:W2-1:1,35

Таблица 10

магнезит

- на плоскость 78,00 Кет 89,70 Квт

-1:1,15

Т а б л и ц а 11

Примечай и  : Материал издели 

.Способ укладки набора

Мощность W1 первой горелки : Мощность W2 торкретфурмы Соотношение мощностей W1:W2

Таблица 12

- магнезит

- на плоскость

- 78,00 Квт

-105.30 Квт - 1:1,35