RU2758076C1 - Способ прессования оксидоуглеродистых изделий и соответствующая укладка изделий при футеровке сталеразливочных ковшей - Google Patents
Способ прессования оксидоуглеродистых изделий и соответствующая укладка изделий при футеровке сталеразливочных ковшей Download PDFInfo
- Publication number
- RU2758076C1 RU2758076C1 RU2020120348A RU2020120348A RU2758076C1 RU 2758076 C1 RU2758076 C1 RU 2758076C1 RU 2020120348 A RU2020120348 A RU 2020120348A RU 2020120348 A RU2020120348 A RU 2020120348A RU 2758076 C1 RU2758076 C1 RU 2758076C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lining
- periclase
- steel
- pouring ladle
- working
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
- B22D41/02—Linings
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/03—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on magnesium oxide, calcium oxide or oxide mixtures derived from dolomite
- C04B35/04—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on magnesium oxide, calcium oxide or oxide mixtures derived from dolomite based on magnesium oxide
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области металлургии. Способ изготовления периклазоуглеродистого огнеупорного изделия для футеровки рабочего слоя стен и шлакового пояса сталеразливочного ковша включает дозирование, смешивание периклазового порошка, графитосодержащего компонента, смолы и формование периклазоуглеродистого огнеупорного изделия в пресс-форме. Изделия изготавливают в виде ребрового клина прессованием на плашку при соотношении высоты прессования h к гидравлическому радиусу прессования Rг менее 1,20 либо в диапазоне от 1,22 до 1,25 и устанавливают на ребро относительно дна сталеразливочного ковша. Стабильность шовообразующих размеров периклазоуглеродистых огнеупорных изделий в рабочем слое футеровки обеспечена геометрическими размерами гнезда пресс-формы. Обеспечивается повышение стойкости огнеупорной футеровки, снижение простоев ковша на ремонте. 3 н.п. ф-лы, 4 ил.
Description
Предлагаемое изобретение относится к металлургии, конкретнее к большегрузным сталеразливочным ковшам, применяемым при непрерывной разливке металлов.
Техническая задача, решаемая изобретением, заключается в повышении стойкости за счет снижения опережающего износа швов изделий и исключения вертикальных трещин рабочей футеровки стен и шлакового пояса сталеразливочного ковша. Использование изобретения обеспечивает повышение стойкости футеровки с сохранением полезного объема сталеразливочного ковша.
Известен сталеразливочный ковш, содержащий металлический кожух, арматурный и рабочий слои футеровки из кирпичей, выполненных на основе периклаза, гнездовые кирпичи с разливочными стаканами, установленными в днище ковша (А.С. №1743687 B22D 41/02).
Недостатком футеровки известного сталеразливочного ковша является длительное время простоя ковша на ремонте вследствие недостаточной стойкости футеровки ковшей за счет наличия дополнительных зазоров в стыке рабочих слоев стен и шлакового пояса.
Известны способы футеровки сталеразливочного ковша, включающие последовательную кладку огнеупорных кирпичей арматурного и рабочего слоев стен и днища металлического корпуса, при этом кладку рабочего слоя стен сталеразливочного ковша ведут с утолщением по его высоте к днищу, которое увеличивают с учетом среднего времени нахождения стали в ковше и времени взаимодействия расплава стали и шлака с футеровкой, причем утолщенный рабочий слой футеровки нижней части сталеразливочного ковша выполняют высотой 0,2-0,5 внутренней высоты полезного объема сталеразливочного ковша и толщиной 1,4 толщины рабочего слоя, утолщенный рабочий слой футеровки средней части сталеразливочного ковша выполняют высотой 0,15-0,3 внутренней высоты полезного объема сталеразливочного ковша и толщиной 1,25 толщины рабочего слоя, причем огнеупорные кирпичи рабочего слоя верхней части стен сталеразливочного ковша устанавливают на торец к днищу сталеразливочного ковша и ребром вплотную к арматурному слою футеровки, огнеупорные кирпичи рабочего слоя средней и нижней частей стен сталеразливочного ковша укладывают на плашку относительно днища, а огнеупорные кирпичи рабочего слоя днища укладывают на ребро к днищу и плашкой к стене сталеразливочного ковша. (№ RU 2486989 C2, МПК B22D 41/02).
Недостатком известного способа футеровки является низкая стойкость шлакового пояса ковша из-за его тонины, большой расход огнеупоров. В процессе службы огнеупоров наблюдается опережающий износ формованных изделий по шовным поверхностям, так называемый «износ булыжником». Это происходит в результате размывания металлом швов кирпичной кладки стен и шлакового пояса сталеразливочного ковша и быстрого разрушения рабочего слоя футеровки за счет наличия дополнительных зазоров в стыке рабочих слоев стен и стыке рабочих слоев шлакового пояса.
Наиболее близкой, принятой за прототип, является футеровка металлургической емкости, имеющего несущий металлический корпус, включает теплоизоляционный, арматурный и рабочий слои, отличающаяся тем, что арматурный слой футеровки выполнен из периклазсодержащих огнеупорных материалов, причем, по меньшей мере, теплоизоляционный слой футеровки выполнен одинаковой толщины по высоте ковша, а соотношение толщин теплоизоляционного и арматурного слоев к толщине рабочего слоя составляет 1:(2-2,7), при этом суммарная толщина теплоизоляционного, арматурного и рабочего слоев футеровки шлакового пояса не менее 1,1 суммарной толщины теплоизоляционного, арматурного и рабочего слоев футеровки стен. (№ RU 87651 U1, МПК B22D 41/02).
Недостатком известного объекта является то, что изделия рабочей футеровки прессуют на плашку и устанавливают в сталеразливочном ковше на плашку (Фигура 1 - прототип стальковша № RU87651 U1 B22D 41/02, показано направление прессования изделия - трапецеидального двустороннего клина). В этом случае колебание размеров изделий (ширины и длины) обеспечивается допусками размеров пресс-формы (±0,5 мм), колебания толщины изделий, а следовательно, и толщины шва футеровки ±1 мм (Фигура 2 - схема футеровки из изделий размерами h=100±1 мм, показано образование трещин в местах максимальных изгибающих напряжений). При этом размеры горизонтальных швов при ее монтаже достигают 2 мм. При эксплуатации сталеразливочного ковша происходит опережающий износ горизонтальных швов рабочего слоя футеровки. Вследствие неравномерности размера огнеупора по толщине в изделиях возникают изгибающие напряжения с образованием в месте напряжения вертикальных трещин по телу изделия.
Известен способ изготовления периклазоуглеродистого огнеупора путем дозирования, смешивания периклазового порошка, графитсодержащего компонента, смолы и формования смеси (А.С № SU 1335552 A1, МПК С04В 35/04).
Недостатками способа изготовления периклазоуглеродистого огнеупора является отсутствие описания способа формования изделия и последующей его укладки в сталеразливочном ковше.
Технический результат, достигаемый в заявленном изобретении, заключается в изменении способа формования и укладки изделий рабочей футеровки стен и шлакового пояса без изменения металлоконструкции их кожухов, теплоизоляционного и арматурного слоев футеровки и с обеспечением наиболее эффективных показателей эксплуатации футеровок сталеразливочных ковшей. Указанный технический результат достигается комплексным проектированием дизайна сталеразливочного ковша.
На используемых в производстве огнеупорных изделий современных гидравлических прессах изделия для футеровки сталеразливочных ковшей от 60 до 380 т можно изготовить двумя способами - прессованием на плашку и на ребро.
Известно, что степень однородности сырца зависит не только от внутренних и внешних сил трения прессуемых материалов, но и от геометрии сырца. Так при давлении прессования 100-200 Мпа истинная пористость ε изделий при высоте прессования h жается уравнением Попильского и Смоля: εh=ε0+Ch/Rr (формула справедлива при отношении h/R меньше 6), где Rг - гидравлический радиус прессования, ε0 - исходная пористость свободно насыпанной шихты, С - постоянная величина. Величину Rг рассчитывают по формуле: Rг=2F/U, где F - площадь изделия, U - периметр изделия.
Чем меньше отношении h/Rг, тем равномернее плотность сырца по высоте прессования. Вместе с тем равномерность плотности не зависит от абсолютного значения давления прессования; ее максимальная величина достигается при уменьшении толщины сырца и его периметра, а также при увеличении площади приложения давления прессования.
Для исключения преждевременного вывода ковшей из эксплуатации из-за опережающего износа горизонтальных швов и возникновения вертикальных трещин предлагается изменить способы изготовления изделий и укладки их в сталеразливонный ковш, изделия прессовать на плашку, устанавливать на ребро.
При таком способе формования и укладки изделий максимальная толщина горизонтальных швов составляет не более 1 мм (фактически 0,5 мм) поскольку стабильность размеров изделий обеспечивается размерами пресс-формы. Данный способ формования позволяет достигнуть необходимых показателей предела прочности на сжатие у изделий. Предел прочности при изгибе при данном способе достигает более высоких значений в сравнении с известными способами.
Прессование периклазоуглеродистых изделий на плашку и установка их в рабочий слой сталеразливочного ковша на ребро оптимально с точки зрения образования однородной структуры штучного огнеупорного изделия с малыми величинами зазоров горизонтальных швов в футеровке сталеразливочного ковша и высокими трещиностойкими характеристиками.
Пример 1
Изобретение иллюстрируется следующими примерами выполнения в кислородно-конвертерном цехе ПАО «ММК» и чертежом. На фиг. 3 показан разрез ковша. Сталеразливочный ковш (фиг. 3) включает металлический корпус 1 высотой Н и внешним диаметром D и последовательно расположенные в нем теплоизоляционный 2, арматурный 3, буферный 4 и рабочий 5 слои футеровки стен и шлакового пояса ковша. Футеровка рабочего слоя стен ковша выполнена кирпичом, сформованным прессованием на плашку и установленным на ребро относительно дна ковша (фиг. 4).
Способ кладки футеровки сталеразливочного ковша осуществляют следующим образом.
На броню дна засыпается слой высокоглиноземистой массы и уплотняется пневмотрамбовками. Арматурная футеровка дна выкладывается шамотными либо муллитокремнеземистыми штучными изделиями с использованием кладочного раствора либо заливается монолитным слоем смесями высокоглиноземистого состава.
После выполнения арматурной футеровки дна на металлоконструкцию стен стальковша производится наклеивание теплоизоляционного картона марки. В зоне шлакового пояса теплоизоляционный материал не устанавливается. Далее производится кладка арматурной футеровки стен шамотными либо муллитокремнеземистыми изделиями. Кладка арматурной футеровки стен производится винтовой или кольцевой кладкой. Зазор между арматурной футеровкой и обортовкой ковша заполняется огнеупорной обортовочной массой. Производится сушка арматурной футеровки.
Рабочая футеровка стен и шлакового пояса выполняется кольцевой кладкой с установкой замкового кирпича. Два нижних кольца футеровки стен выполняются высокоглиноземистыми изделиями для выравнивания кладки рабочего ряда стен.
После выполнения двух выравнивающих колец рабочей футеровки производится кладка контрольного слоя дна. Между кладкой выравнивающих колец и контрольным слоем дна предусматривается зазор, который заполняется раствором ремонтных масс и трамбуется. Кладка контрольного ряда выполняется с использованием раствора алюмосиликатного состава.
Рабочий слой выполнен из периклазоуглеродистых штучных изделий сформованных прессованием на плашку и установленным на ребро относительно дна ковша. Толщина рабочей футеровки М составляет 0,037-0,041 от внешнего диаметра ковша, высота ряда (кольца) h составляет 0,027 от высоты ковша. Величина швов в рабочей кладке не превышает 1 мм. Каждое кольцо закрепляется замковым кирпичом.
Между рабочей и арматурной футеровками предусматривается наличие компенсационного зазора, который заполняется сухим мертелем либо буферной смесью основного или высокоглиноземистого состава.
После выполнения рабочей футеровки стен стальковша производится выполнение рабочей футеровки дна, установка и закрепление аргонных и гнездовых блоков. Между рабочей футеровкой дна и стен оставляется зазор, который заполняется набивной массой высокоглиноземистого состава. Зазор между гнездовым блоком и арматурной футеровкой дна стальковша заполняется густым раствором ремонтной массы высокоглиноземистого состава, до уровня рабочей футеровки зазор заполняется раствором основного состава.
Зазор между металлической обортовкой стальковша и верхним кольцом кладки заполняется пластичной огнеупорной массой.
Сопряжение рабочей футеровки дна и стен, заполненное раствором ремонтных масс основного или высокоглиноземистого составов дополнительно защищается кладкой одного или двух колец футеровки, выполненной из периклазоуглеродистых штучных изделий, установленных по кольцу.
Сушка и разогрев футеровки сталеразливочных ковшей производится природным газом на специальных сушильных стендах.
Проведенные промышленные испытания показали, что использование изобретения позволяет снизить опережающий износ швов и вертикальных трещин, получить увеличение стойкости футеровки рабочего слоя стен и шлакового пояса. Данное описание и пример рассматриваются как материал, иллюстрирующий изобретение, сущность которого и объем патентных притязаний определены в нижеследующей формуле изобретения, совокупностью существенных признаков и их эквивалентами.
Claims (3)
1. Способ изготовления периклазоуглеродистого огнеупорного изделия для футеровки рабочего слоя стен и шлакового пояса сталеразливочного ковша, включающий дозирование, смешивание периклазового порошка, графитосодержащего компонента, смолы и формование периклазоуглеродистого огнеупорного изделия в пресс-форме, отличающийся тем, что изделия изготавливают в виде ребрового клина прессованием на плашку при соотношении высоты прессования h к гидравлическому радиусу прессования Rг менее 1,20 либо в диапазоне от 1,22 до 1,25 и устанавливают на ребро относительно дна сталеразливочного ковша, при этом стабильность шовообразующих размеров периклазоуглеродистых огнеупорных изделий в рабочем слое футеровки обеспечивают геометрическими размерами гнезда пресс-формы.
2. Футеровка сталеразливочного ковша, имеющего несущий металлический корпус, содержащая теплоизоляционный, арматурный и рабочий слои, отличающаяся тем, что рабочий слой выполнен из периклазоуглеродистых огнеупорных изделий, изготовленных путем дозирования и смешивания периклазового порошка, графитосодержащего компонента и смолы и формования периклазоуглеродистого огнеупорного изделия в пресс-форме в виде ребрового клина прессованием на плашку при соотношении высоты прессования h к гидравлическому радиусу прессования Rг менее 1,20 либо в диапазоне от 1,22 до 1,25, и установленных на ребро относительно дна сталеразливочного ковша, при этом стабильность шовообразующих размеров периклазоуглеродистых огнеупорных изделий в рабочем слое футеровки обеспечена геометрическими размерами гнезда пресс-формы, причем высота ряда рабочего слоя составляет 0,027 от высоты Н сталеразливочного ковша, толщина Μ рабочего слоя футеровки стен и шлакового пояса составляет 0,037-0,041 от внешнего диаметра D несущего металлического корпуса сталеразливочного ковша, между рабочим и арматурным слоями выполнен зазор шириной не более 0,004 внешнего диаметра D несущего металлического корпуса сталеразливочного ковша, заполненный сухим мертелем или буферной смесью основного или высокоглиноземистого состава.
3. Футеровка сталеразливочного ковша, имеющего несущий металлический корпус, содержащая теплоизоляционный, арматурный и рабочий слои, отличающаяся тем, что рабочий слой выполнен из периклазоуглеродистых огнеупорных изделий, изготовленных путем дозирования и смешения периклазового порошка, графитосодержащего компонента и смолы и формования периклазоуглеродистого огнеупорного изделия в пресс-форме в виде ребрового клина прессованием на плашку при соотношении высоты прессования h к гидравлическому радиусу прессования Rг менее 1,20 либо в диапазоне от 1,22 до 1,25, и установленных на ребро относительно дна сталеразливочного ковша, при этом стабильность шовообразующих размеров периклазоуглеродистых огнеупорных изделий в рабочем слое футеровки обеспечена геометрическими размерами гнезда пресс-формы, причем высота ряда рабочего слоя составляет 0,034 от высоты Н сталеразливочного ковша, толщина Μ рабочего слоя футеровки стен и шлакового пояса составляет 0,040-0,047 от внешнего диаметра D несущего металлического корпуса сталеразливочного ковша, между рабочим и арматурным слоями выполнен зазор шириной не более 0,004 внешнего диаметра D несущего металлического корпуса сталеразливочного ковша, заполненный сухим мертелем или буферной смесью основного или высокоглиноземистого состава.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020120348A RU2758076C1 (ru) | 2020-06-15 | 2020-06-15 | Способ прессования оксидоуглеродистых изделий и соответствующая укладка изделий при футеровке сталеразливочных ковшей |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020120348A RU2758076C1 (ru) | 2020-06-15 | 2020-06-15 | Способ прессования оксидоуглеродистых изделий и соответствующая укладка изделий при футеровке сталеразливочных ковшей |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2758076C1 true RU2758076C1 (ru) | 2021-10-26 |
Family
ID=78289571
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020120348A RU2758076C1 (ru) | 2020-06-15 | 2020-06-15 | Способ прессования оксидоуглеродистых изделий и соответствующая укладка изделий при футеровке сталеразливочных ковшей |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2758076C1 (ru) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4471059A (en) * | 1983-02-04 | 1984-09-11 | Shinagawa Refractories Co., Ltd. | Carbon-containing refractory |
SU1201320A1 (ru) * | 1984-01-19 | 1985-12-30 | Днепропетровский Ордена Трудового Красного Знамени Металлургический Институт | Способ футеровки рабочей поверхности тепловых агрегатов |
SU1335552A1 (ru) * | 1985-10-05 | 1987-09-07 | Восточный научно-исследовательский и проектный институт огнеупорной промышленности | Способ изготовлени периклазоуглеродистого огнеупора |
RU2155731C2 (ru) * | 1998-10-01 | 2000-09-10 | " Б.М.Б.-С.Д. Трейдинг Корпорейшн Лимитед", Британские Виргинские острова | Способ изготовления периклазоуглеродистых огнеупоров |
RU87651U1 (ru) * | 2009-06-29 | 2009-10-20 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Группа "Магнезит" | Футеровка сталеразливочного ковша |
RU2384545C2 (ru) * | 2004-11-09 | 2010-03-20 | Асахи Гласс Компани, Лимитед | Огнеупорный кирпич для поддона флоат-ванны и способ его изготовления |
-
2020
- 2020-06-15 RU RU2020120348A patent/RU2758076C1/ru active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4471059A (en) * | 1983-02-04 | 1984-09-11 | Shinagawa Refractories Co., Ltd. | Carbon-containing refractory |
SU1201320A1 (ru) * | 1984-01-19 | 1985-12-30 | Днепропетровский Ордена Трудового Красного Знамени Металлургический Институт | Способ футеровки рабочей поверхности тепловых агрегатов |
SU1335552A1 (ru) * | 1985-10-05 | 1987-09-07 | Восточный научно-исследовательский и проектный институт огнеупорной промышленности | Способ изготовлени периклазоуглеродистого огнеупора |
RU2155731C2 (ru) * | 1998-10-01 | 2000-09-10 | " Б.М.Б.-С.Д. Трейдинг Корпорейшн Лимитед", Британские Виргинские острова | Способ изготовления периклазоуглеродистых огнеупоров |
RU2384545C2 (ru) * | 2004-11-09 | 2010-03-20 | Асахи Гласс Компани, Лимитед | Огнеупорный кирпич для поддона флоат-ванны и способ его изготовления |
RU87651U1 (ru) * | 2009-06-29 | 2009-10-20 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Группа "Магнезит" | Футеровка сталеразливочного ковша |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
И.Д. КАЩЕЕВ и др. ПЕРИКЛАЗОУГЛЕРОДИСТЫЕ ОГНЕУПОРЫ, СФОРМОВАННЫЕ НОВЫМ СПОСОБОМ. Новые огнеупоры. N4, 2017, с. 17-19, таблица. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4012029A (en) | Tundishes | |
CN108971470B (zh) | 一种新式钢包及其砌筑方法 | |
CN110822895B (zh) | 一种固定式熔池熔炼炉制作工艺 | |
US7074361B2 (en) | Ladle | |
CN101700572B (zh) | 一种有碳钢包包底的砌筑方法 | |
CN201030424Y (zh) | 套装式连铸中间包稳流器 | |
CN202845769U (zh) | 一种保温型钢包内衬及钢包 | |
RU2758076C1 (ru) | Способ прессования оксидоуглеродистых изделий и соответствующая укладка изделий при футеровке сталеразливочных ковшей | |
CN202804169U (zh) | 一种新型钢包永久层结构 | |
CN209272454U (zh) | 一种新式钢包 | |
CN113843411B (zh) | 两流板坯连铸中间包低成本复合干式料工作衬及施工方法 | |
US6428743B1 (en) | Trough having an erosion-resistant precast shape | |
CN210587146U (zh) | 一种事故钢包 | |
CN207113605U (zh) | 一种新型石灰窑炉用衬砖及整体组合结构 | |
RU2486989C2 (ru) | Способ кладки футеровки сталеразливочного ковша и сталеразливочный ковш | |
CN203336965U (zh) | 一种电弧炉用新型炉坡砖 | |
CN210632932U (zh) | 一种用于钢包包沿区的整体炉衬 | |
CN204094132U (zh) | 一种组合式钢包冲击区预制块砖 | |
RU2744635C1 (ru) | Способ изготовления футеровки для металлургического оборудования в виде плавильного или разливочного устройства с использованием аддитивных технологий | |
SU1380963A1 (ru) | Пресс-форма пресса полусухого прессовани | |
CN214349569U (zh) | 复合型精炼钢包 | |
SU1747242A1 (ru) | Футеровка ковшей емкостью 300 - 400 т дл разливки стали | |
CN101900487B (zh) | 大型熔铝炉的施工方法 | |
CN218034443U (zh) | 一种电石炉 | |
CN113333724B (zh) | 一种方圆形钢包及其耐火材料砌筑方法 |