RU2572902C2 - Method of drying and heating of carbon containing lining of steel-pouring ladles - Google Patents

Method of drying and heating of carbon containing lining of steel-pouring ladles Download PDF

Info

Publication number
RU2572902C2
RU2572902C2 RU2014116659/02A RU2014116659A RU2572902C2 RU 2572902 C2 RU2572902 C2 RU 2572902C2 RU 2014116659/02 A RU2014116659/02 A RU 2014116659/02A RU 2014116659 A RU2014116659 A RU 2014116659A RU 2572902 C2 RU2572902 C2 RU 2572902C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
drying
lining
heating
carbon
air
Prior art date
Application number
RU2014116659/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2014116659A (en
Inventor
Яков Львович Кац
Игорь Михайлович Бершицкий
Михаил Викторович Краснянский
Original Assignee
Акционерное общество Акционерная холдинговая Компания "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт металлургического машиностроения имени академика Целикова" (АО АХК "ВНИИМЕТМАШ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество Акционерная холдинговая Компания "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт металлургического машиностроения имени академика Целикова" (АО АХК "ВНИИМЕТМАШ") filed Critical Акционерное общество Акционерная холдинговая Компания "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт металлургического машиностроения имени академика Целикова" (АО АХК "ВНИИМЕТМАШ")
Priority to RU2014116659/02A priority Critical patent/RU2572902C2/en
Publication of RU2014116659A publication Critical patent/RU2014116659A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2572902C2 publication Critical patent/RU2572902C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
  • Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: invention relates to metal pouring. Drying and heating of the carbon containing lining of steel-pouring ladles are performed by electric radiation heaters in two stages. At the first stage the lining is heated to 600oC, and heating is performed in a low-oxidating atmosphere achieved by air supply in the ladle space through the tuyere. The air flow rate is calculated by formula Qair = k·Mkdrying, m3/h, where k is the empirical coefficient considering the air volume for the oxidation of organic compounds, equal to 47.6, Mk is the ladle capacity, t, τdrying is drying duration, h. At the second stage the lining is heated from 600°C to 1200-1400°C in an inert gas supplied to the ladle with the flow rate of (0.5-0.6)·Mk (m3/h).
EFFECT: increased strength of the carbon containing lining, and electric radiation heaters.
1 dwg

Description

Изобретение относится к способам сушки и подогрева, а также поддержания в нагретом состоянии футеровки сталеразливочных ковшей, используемых в отделении выплавки для транспортировки и разливки металла.The invention relates to methods for drying and heating, as well as maintaining, in a heated state, the lining of steel pouring ladles used in the smelting department for transporting and casting metal.

Сталеразливочные ковши нагревают на стенде сушки и высокотемпературного подогрева. Назначением этих стендов является сушка новой футеровки для удаления из нее физически и химически связанной воды и упрочнения, а также подогрев футеровки до рабочих температур.Steel-casting ladles are heated at the drying and high-temperature heating stand. The purpose of these stands is the drying of a new lining to remove physically and chemically bound water from it and hardening, as well as heating the lining to operating temperatures.

Известен способ сушки и подогрева футеровки ковша с помощью газовой горелки (патент РФ №2119844, приоритет от 24.10.1997, вмонтированной в крышку, плотно закрывающую ковш во время подогрева, а отвод продуктов сгорания осуществляется через газоотводящее устройство. При этом нагрев осуществляется при избыточном давлении продуктов сгорания внутри ковша посредством уменьшения площади сечения газоотводящего устройства. Недостатками этого способа является низкий КПД нагрева, связанный с тем, что большая часть энергии от сжигания топлива уносится с отходящими газами, главным образом, с азотом воздуха. По этой причине максимальная температура разогрева составляет не более 1100-1200°C.There is a method of drying and heating the lining of a bucket using a gas burner (RF patent No. 2199844, priority from 10.24.1997, mounted in a lid tightly closing the bucket during heating, and the removal of combustion products is carried out through a gas exhaust device. In this case, heating is carried out at excess pressure The combustion products inside the bucket by reducing the cross-sectional area of the exhaust device The disadvantages of this method are the low heating efficiency due to the fact that most of the energy from burning fuel is carried away with flue gases, mainly with nitrogen, for this reason, the maximum heating temperature is not more than 1100-1200 ° C.

Известен способ сушки и подогрева ковшей с использованием пористых горелок патент РФ №2433886, конвенционный приоритет от 16.05.2006 и 11.05.2007). При использовании таких горелок значительная часть энергии продуктов сгорания преобразуется в лучистую энергию, что повышает тепловую эффективность процесса и снижает расход теплоносителя. Недостатком известного способа является окислительная атмосфера продуктов сгорания теплоносителя, которая негативно влияет на углеродсодержащие огнеупоры во время сушки и подогрева.A known method of drying and heating ladles using porous burners of the Russian Federation patent No. 2433886, convention priority of 05/16/2006 and 05/11/2007). When using such burners, a significant part of the energy of the combustion products is converted into radiant energy, which increases the thermal efficiency of the process and reduces the flow of heat carrier. The disadvantage of this method is the oxidizing atmosphere of the combustion products of the coolant, which negatively affects the carbon-containing refractories during drying and heating.

Известен способ сушки и подогрева футеровки ковшей, осуществляемый электрическими нагревателями (И.М. Бершицкий, А.В. Тарарышкин «Энергосберегающие и экологически безопасные установки для электрической сушки и подогрева футеровки ковшей», Журнал «Сталь» №2,. М., «Интермет Инжиниринг», 2010, с. 24-25), выбранный в качестве прототипа. Способ реализуется на стенде нагрева, представляющего из себя несущую конструкцию, на которой закреплена футерованная крышка, в которую вмонтировано от 10 до 20 карбидокремниевых нагревателей. Передача тепла от нагревателей к футеровке осуществляется преимущественно излучением, что повышает КПД процесса нагрева по сравнению с газовым подогревом, позволяя нагревать футеровку до 1400°C. Недостатком этого способа является невозможность управления окислительно-восстановительным потенциалом атмосферы в ковше во время сушки и подогрева футеровки. Известно, что во время сушки углеродсодержащих футеровок происходит коксование органических связующих, входящих в состав огнеупоров. Процесс коксования связан с выделением большого количества газообразных органических соединений. Это приводит к осаждению углерода в виде сажи на нагревателях и электропроводке, что, в свою очередь, вызывает изменение электропроводности нагревателей, локальные перегревы, и в конечном итоге оплавление и поломку нагревателей. Кроме того, при нагреве углеродсодержащей футеровки выше 500-600°C в окислительной атмосфере происходит выгорание углерода из поверхностных огнеупоров, что приводит к их разрыхлению и резкому снижению износоустойчивости.There is a method of drying and heating the lining of ladles, carried out by electric heaters (I. M. Bershitsky, A. V. Tararyshkin "Energy-saving and environmentally friendly installations for electric drying and heating of the lining of ladles", Steel magazine No. 2, M., " Intermet Engineering ", 2010, pp. 24-25), selected as a prototype. The method is implemented on a heating stand, which is a supporting structure on which a lined lid is mounted, in which 10 to 20 silicon carbide heaters are mounted. The heat transfer from the heaters to the lining is carried out mainly by radiation, which increases the efficiency of the heating process compared to gas heating, allowing the lining to be heated to 1400 ° C. The disadvantage of this method is the inability to control the redox potential of the atmosphere in the bucket during drying and heating of the lining. It is known that during drying of carbon-containing linings, coking of organic binders that are part of refractories occurs. The coking process is associated with the release of a large number of gaseous organic compounds. This leads to the deposition of carbon in the form of soot on heaters and wiring, which, in turn, causes a change in the conductivity of the heaters, local overheating, and ultimately the fusion and breakdown of the heaters. In addition, when a carbon-containing lining is heated above 500-600 ° C in an oxidizing atmosphere, carbon burns out from surface refractories, which leads to their loosening and a sharp decrease in wear resistance.

Технической задачей изобретения является разработка технологического режима сушки и подогрева углеродсодержащей футеровки электрическими радиационными нагревателями.An object of the invention is to develop a technological regime for drying and heating a carbon-containing lining with electric radiation heaters.

Технический результат заключается в повышении стойкости углеродсодержащей футеровки и электрических радиационных нагревателей.The technical result consists in increasing the durability of the carbon-containing lining and electric radiation heaters.

Технический результат достигается за счет того, что в способе сушки и подогрева углеродсодержащей футеровки сталеразливочных ковшей, включающем нагрев углеродсодержащей футеровки посредством электрических радиационных нагревателей, нагрев ведут в две стадии, при этом на первой из них подают в ковш воздух для создания слабо-окислительной атмосферы, расход которого рассчитывается по формулеThe technical result is achieved due to the fact that in the method of drying and heating the carbon-containing lining of steel pouring ladles, including heating the carbon-containing lining by means of electric radiation heaters, the heating is carried out in two stages, while the first of them feeds air into the ladle to create a slightly oxidizing atmosphere, whose consumption is calculated by the formula

Qвозд=k·Мксушки, м3/ч, гдеQ air = k · M k / τ drying , m 3 / h, where

k - эмпирический коэффициент, учитывающий количество воздуха на окисление органических соединений;k is an empirical coefficient that takes into account the amount of air for the oxidation of organic compounds;

МК - вместимость ковша, т;M K - bucket capacity, t;

τсушки - продолжительность сушки, ч, drying τ - drying time, h,

и на второй стадии углеродсодержащую футеровку подогревают с одновременной подачей в ковш инертного газа с расходом (0,5÷0,6)·Мк, м3/ч.and in the second stage, the carbon-containing lining is heated with the simultaneous supply of inert gas to the bucket with a flow rate of (0.5 ÷ 0.6) · M k , m 3 / h.

Способ осуществляют следующим образом. На первой стадии электрическими радиационными нагревателями в слабо-окислительной атмосфере, достигаемой путем подачи в пространство ковша через фурму воздуха, расход которого высчитывается по формуле Qвозд=k·Мксушки, м3/ч,The method is as follows. At the first stage, by electric radiation heaters in a slightly oxidizing atmosphere, achieved by feeding air into the bucket space through a tuyere, the flow rate of which is calculated by the formula Q air = k · M k / τ drying , m 3 / h,

где k=47,6, нагревают футеровку до 600°C и выдерживают при этой температуре в течение 4 часов. Осаждающийся углерод окисляется кислородом воздуха.where k = 47.6, heat the lining to 600 ° C and maintain at this temperature for 4 hours. The deposited carbon is oxidized by atmospheric oxygen.

На второй стадии футеровку подогревают от 600°C до 1200÷4400°C в нейтральной атмосфере, достигаемой путем введения в ковш инертного газа с расходом (0,5÷0,6)·Мк3/ч) через фурму или пористую пробку для снижения концентрации кислорода и предотвращения выгорания углерода из огнеупора. При меньшем расходе аргона выгорание углерода не прекратится. Увеличение расхода аргона приведет к дополнительным его затратам без заметного снижения скорости окисления углерода.In the second stage, the lining is heated from 600 ° C to 1200 ÷ 4400 ° C in a neutral atmosphere, achieved by introducing inert gas into the bucket with a flow rate of (0.5 ÷ 0.6) · M to (m 3 / h) through a lance or porous cork to reduce oxygen concentration and prevent carbon burnout from the refractory. With a lower consumption of argon, carbon burnout does not stop. An increase in argon consumption will lead to its additional costs without a noticeable decrease in the rate of carbon oxidation.

Изобретение поясняется фиг. 1, где приведен температурный режим сушки и подогрева углеродсодержащей футеровки сталеразливочных ковшей.The invention is illustrated in FIG. 1, which shows the temperature regime for drying and heating the carbon-containing lining of steel pouring ladles.

При проведении сушки и подогрева периклазоуглеродистой футеровки (типа МС95/10 по ISO 10081-3) ковша вместимостью 20 т, расход подаваемого воздуха определяли по формуле. Он составил ~250 м3/ч, а расход аргона - 12 м3/ч. Воздух и аргон подавали через фурму, вмонтированную в крышку с нагревателями. Стойкость футеровки ковша составила 62 плавки. Для сравнения, средняя стойкость футеровки ковшей, подготовка которых проводилась по способу-прототипу, составляет 48 плавок. Таким образом, применение нового способа позволяет повысить стойкость футеровки на 15-20% по сравнению с известными способами, а также снизить длительность подготовки нового ковша.When drying and heating a periclase-carbon lining (type MC95 / 10 according to ISO 10081-3) of a bucket with a capacity of 20 tons, the flow rate of the supplied air was determined by the formula. It amounted to ~ 250 m 3 / h, and the argon flow rate was 12 m 3 / h. Air and argon were supplied through a lance mounted in a lid with heaters. The durability of the lining of the bucket amounted to 62 heats. For comparison, the average durability of the lining of ladles, the preparation of which was carried out according to the prototype method, is 48 heats. Thus, the application of the new method allows to increase the durability of the lining by 15-20% compared with known methods, as well as reduce the duration of the preparation of a new bucket.

Claims (1)

Способ сушки и подогрева углеродсодержащей футеровки сталеразливочных ковшей, включающий нагрев углеродсодержащей футеровки посредством электрических радиационных нагревателей, отличающийся тем, что нагрев ведут в две стадии, при этом на первой из них подают в ковш воздух для создания слабо-окислительной атмосферы, расход которого рассчитывают по формуле:
Qвозд=k·Мксушки, м3/ч,
где k - эмпирический коэффициент, учитывающий количество воздуха на окисление органических соединений, составляющий 47,6;
Мк - вместимость ковша, т;
τсушки - продолжительность сушки, ч,
и нагревают футеровку до 600оС, а на второй стадии углеродсодержащую футеровку нагревают с одновременной подачей в ковш инертного газа с расходом (0,5-0,6)·Мк, м3/ч.
A method of drying and heating a carbon-containing lining of steel pouring ladles, including heating a carbon-containing lining by means of electric radiation heaters, characterized in that the heating is carried out in two stages, the first of which is fed into the ladle to create a slightly oxidizing atmosphere, the flow rate of which is calculated by the formula :
Q air = k · M k / τ drying , m 3 / h,
where k is an empirical coefficient that takes into account the amount of air for the oxidation of organic compounds, amounting to 47.6;
M to - bucket capacity, t;
drying τ - drying time, h,
and the lining is heated to 600 ° C, and in the second stage, the carbon-containing lining is heated while inert gas is fed into the bucket with a flow rate of (0.5-0.6) · M k , m 3 / h.
RU2014116659/02A 2014-04-25 2014-04-25 Method of drying and heating of carbon containing lining of steel-pouring ladles RU2572902C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014116659/02A RU2572902C2 (en) 2014-04-25 2014-04-25 Method of drying and heating of carbon containing lining of steel-pouring ladles

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014116659/02A RU2572902C2 (en) 2014-04-25 2014-04-25 Method of drying and heating of carbon containing lining of steel-pouring ladles

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014116659A RU2014116659A (en) 2015-10-27
RU2572902C2 true RU2572902C2 (en) 2016-01-20

Family

ID=54362702

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014116659/02A RU2572902C2 (en) 2014-04-25 2014-04-25 Method of drying and heating of carbon containing lining of steel-pouring ladles

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2572902C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2663447C2 (en) * 2016-06-21 2018-08-06 Открытое акционерное общество "Сибирское специальное конструкторское бюро электротермического оборудования" (ОАО "СКБ Сибэлектротерм") Method for drying and heating steel casting ladle lining

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2048257C1 (en) * 1994-04-25 1995-11-20 Акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" Method for treating steel pouring ladle lining of refractory pitch-bound blocks
RU2147485C1 (en) * 1999-06-17 2000-04-20 Открытое акционерное общество совместное предприятие акционерная компания "Тулачермет" Method for making ladle lining, refractory mass for making lining and ladle for transporting melt metal

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2048257C1 (en) * 1994-04-25 1995-11-20 Акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" Method for treating steel pouring ladle lining of refractory pitch-bound blocks
RU2147485C1 (en) * 1999-06-17 2000-04-20 Открытое акционерное общество совместное предприятие акционерная компания "Тулачермет" Method for making ladle lining, refractory mass for making lining and ladle for transporting melt metal

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
БЕРШИЦКИЙ И.М., ТАРАРЫШКИН А.В., Энергосберегающие и экологически безопасные установки для электрической сушки и подогрева футеровки ковшей, "СТАЛЬ", 2010, N2. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2663447C2 (en) * 2016-06-21 2018-08-06 Открытое акционерное общество "Сибирское специальное конструкторское бюро электротермического оборудования" (ОАО "СКБ Сибэлектротерм") Method for drying and heating steel casting ladle lining

Also Published As

Publication number Publication date
RU2014116659A (en) 2015-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101432449B (en) Metal heat treating methods and devices
MY152906A (en) Heater and method of operation
NZ601164A (en) Method for Manufacturing a Molten Metal
RU2572902C2 (en) Method of drying and heating of carbon containing lining of steel-pouring ladles
CN104531946B (en) Steel scrap steelmaking equipment
EA200970268A1 (en) METHOD OF HEATING IN THE OVEN WITH THE USE OF FUEL WITH WEAK HEATING CAPACITY AND THE OVEN WHICH APPLIES THIS METHOD
Voronov et al. Aspects of the aerodynamics in the working space of a modern electric-arc steelmaking furnace
CN103925786A (en) Double-pushing-plate high-temperature sintering kiln for producing vanadium-nitrogen alloy
CN204281779U (en) Steel scrap steelmaking equipment
CN104211038B (en) A kind of safe carbon element electricity forge furnace
CN2729616Y (en) Sealing box type multipurpose furnace
RU2596548C2 (en) Method for preparing for operation of air tuyere of blast furnace
Wnęk et al. The estimation of efficiency of the ladles heating process
CN101435018B (en) Hot dip galvanizing annealing process and high temperature annealing furnace
Sereda TECHNOLOGY OF OXID-FREE HEATING OF CHIP-POWDE DISPERSIONSOF FERROUS METALS IN HOT BRIQUETTING FURNACES
CN204661618U (en) Producer gas generator
CN211575845U (en) Air-blast type oxidizing roasting muffle furnace
Alsoufi et al. Economical and technical way of ladle pre-heating by the use of flameless oxyfuel (HSD/LPG) gas in the steel industry
CN203132318U (en) High-temperature electric forge
CN207066092U (en) A kind of anti-oxidation heating furnace of tubular type
Jonker et al. Implementation of Tenova preheating technology at JSC Kazchrome
RU2688765C1 (en) Method of metallized pellets production
RU2663447C2 (en) Method for drying and heating steel casting ladle lining
CN206222916U (en) A kind of novel energy saving controllable continuous melting cokery
CN104625038A (en) Charcoal-burning tank roasting device

Legal Events

Date Code Title Description
HZ9A Changing address for correspondence with an applicant
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160426