RU2760136C1 - Cast iron furnace taphole - Google Patents

Cast iron furnace taphole Download PDF

Info

Publication number
RU2760136C1
RU2760136C1 RU2020141233A RU2020141233A RU2760136C1 RU 2760136 C1 RU2760136 C1 RU 2760136C1 RU 2020141233 A RU2020141233 A RU 2020141233A RU 2020141233 A RU2020141233 A RU 2020141233A RU 2760136 C1 RU2760136 C1 RU 2760136C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
taphole
brick
steel
welded
furnace
Prior art date
Application number
RU2020141233A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Александрович Трусов
Original Assignee
Владимир Александрович Трусов
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 Владимир Александрович Трусов filed Critical Владимир Александрович Трусов
Priority to RU2020141233A priority Critical patent/RU2760136C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2760136C1 publication Critical patent/RU2760136C1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D1/00Casings; Linings; Walls; Roofs
    • F27D1/04Casings; Linings; Walls; Roofs characterised by the form, e.g. shape of the bricks or blocks used

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: invention relates to a cast iron shaft furnace taphole. The taphole comprises a taphole brick, a taphole wall with an alcove, and a furnace armour. The alcove and the taphole bricks at the end are made with an entrance part, whereon a layer of fire-resistant adhesive mastic is applied during installation of the taphole brick. The taphole brick is made with the dimensions of 580°530 mm from the MKN-94 corundum ramming mass with the addition of 3% foscon in a rod box and inside has a metal frame and a steel sector welded thereto, made of alloyed chromium and nickel steel 12H18N10T, wherein nine steel bars are welded to the steel sector, and a steel steering wheel is welded thereto. Three threaded steel studs are welded on the furnace armour, whereon the taphole brick is secured by three steel plates, three nuts, three spring washers in the alcove of the furnace in order to fix and retain the taphole brick from the pressure of molten metal. A pouring lip is secured on the front side of the taphole brick with five threaded studs and two plates welded to the steel sector and the pouring lip, and a conical hole with the dimensions of 26°40 mm is made in the centre of the taphole brick.
EFFECT: increased service life of the taphole brick and reduced time for replacement thereof in case of wear are provided.
4 cl, 4 dwg, 3 tbl

Description

Неточный кирпич относится к черной металлургии и может быть использован в шахтных печах, в коксовых, коксогазовых и газовых вагранках, предназначенных для плавки чугуна, а также может быть использован в цветной металлургии в газовых плавильных печах.Inaccurate brick belongs to ferrous metallurgy and can be used in shaft furnaces, in coke ovens, coke oven gas and gas cupolas intended for melting cast iron, and can also be used in non-ferrous metallurgy in gas smelting furnaces.

Известен аналог - леточный кирпич для чугунной летки (источник информации Иванов В.Н. «Словарь-справочник по литейному производству». - М.: «Машиностроение», 1990 - 384 с.), изготовленный, как и предлагаемый, из высокоглиноземистого огнеупорного материала (алюмосиликатных огнеупоров) и имеющий сквозное леточное отверстие.Known analogue - taphole brick for a cast-iron taphole (source of information Ivanov V.N. (aluminosilicate refractories) and having a through tap hole.

Недостатки заключаются в том, что:The disadvantages are that:

- изготавливаются только на огнеупорных заводах России по специальному заказу;- manufactured only at refractory factories in Russia by special order;

- для изготовления необходима специальная оснастка;- special equipment is required for manufacturing;

- из-за небольшой толщины леточный кирпич имеет малый срок службы;- due to its small thickness, the taphole brick has a short service life;

- устанавливается леточный кирпич для чугунной летки в нижней части плавильной печи «стационарно», т.е. износившийся леточный кирпич нельзя извлечь быстро и установить на его место новый.- a taphole brick is installed for a cast-iron taphole in the lower part of the melting furnace "permanently", i.e. worn out taphole brick cannot be removed quickly and replaced with a new one.

Известен аналог - леточный кирпич, который входит в конструкцию чугунной летки (источник информации патент РФ №2389958), содержащий как, и предлагаемый леточный кирпич, леточную стену с нишей, броню печи и имеющий в центре леточное отверстие.Known analogue - taphole brick, which is included in the design of the cast-iron taphole (source of information RF patent No. 2389958), containing both the proposed taphole brick, taphole wall with a niche, furnace armor and having a tap hole in the center.

Недостатки заключаются в том, что:The disadvantages are that:

- из-за меньшей по сравнению с предлагаемым (вместе со втулкой) толщины леточный кирпич имеет меньший срок службы;- because of the smaller thickness compared to the proposed one (together with the sleeve), the taphole brick has a shorter service life;

- из-за отсутствия «заходной части» на леточном кирпиче и ответной «заходной части», выполненной в нише, а также отсутствие «замка», в конструкции аналога иногда бывают заливы расплавленного металла в стык, которые затрудняют быстрое извлечение его из ниши леточной стены печи;- due to the absence of a "lead-in" on the taphole brick and a counter "lead-in" made in the niche, as well as the absence of a "lock", in the design of the analogue sometimes there are gaps of molten metal into the joint, which make it difficult to quickly extract it from the niche of the taphole wall ovens;

- сравнительно малый срок службы леточного кирпича и сравнительно большое время для замены его в случае износа.- relatively short service life of taphole bricks and relatively long time for replacing it in case of wear.

Ввиду указанных выше недостатков леточный кирпич, описанный в патенте РФ №2389958 не может обеспечить решение технической задачи.In view of the above disadvantages, the taphole brick described in the patent of the Russian Federation No. 2389958 cannot provide a solution to the technical problem.

Из известных наиболее близким по технической сущности (прототипом) является леточный кирпич, который входит в конструкцию чугунной летки (источник информации патент РФ №2564177), содержащий как, и предлагаемый леточный кирпич, леточную стену с нишей, броню печи и имеющий в центре леточное отверстие.Of the known, the closest in technical essence (prototype) is a taphole brick, which is included in the design of a cast-iron taphole (source of information RF patent No. 2564177), containing both the proposed taphole brick, a taphole wall with a niche, furnace armor and having a tap hole in the center ...

Недостатки заключаются в том, что:The disadvantages are that:

- из-за меньшей по сравнению с предлагаемым толщины леточный кирпич имеет меньший срок службы;- because of the smaller thickness compared to the proposed one, the taphole brick has a shorter service life;

- леточный кирпич имеет достаточно сложную конструкцию;- taphole brick has a rather complex structure;

- леточный кирпич имеет большой службы, однако уступает по сроку службы предлагаемому леточному кирпичу.- taphole bricks have a long service life, however, they are inferior in service life to the offered taphole bricks.

- внешний и внутренний леточные кирпичи у прототипа имеют выборки по периметру, которые являются концентраторами напряжений и значительно ослабляют их при работе.- the outer and inner taphole bricks of the prototype have perimeter samples, which are stress concentrators and significantly weaken them during operation.

Ввиду указанных выше недостатков леточный кирпич, описанный в патенте РФ №2564177 не может обеспечить решение технической задачи.In view of the above disadvantages, the taphole brick described in the patent of the Russian Federation No. 2564177 cannot provide a solution to the technical problem.

Задачей предлагаемого изобретения является увеличение срока службы леточного кирпича, упрощение конструкции, а также уменьшение времени замены леточного кирпича в случае его износа.The objective of the present invention is to increase the service life of the taphole bricks, simplify the design, as well as reduce the time for replacing the taphole bricks in case of wear.

Технический результат - разработанная конструкция леточного кирпича имеет больший срок службы, конструкция его несколько проще и требуется меньшее время на замену его в случае износа.EFFECT: developed construction of taphole bricks has a longer service life, its design is somewhat simpler and less time is required to replace it in case of wear.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в конструкцию чугунной летки печи, в частности шахтной, содержащей леточный кирпич, леточную стену с нишей, броню печи, отличающаяся тем, что леточный кирпич с габаритами 580×530 мм, изготовлен из корундовой набивной массы МКН-94 с добавкой 3% фоскона в металлическом стержневом ящике. Корундовая набивная масса МКН-94 с добавкой 3% фоскона имеет в своем составе больше Al2O3, выше температуру начала размягчения, а, следовательно, и больший срок службы чем прототип.The specified technical result is achieved due to the fact that in the design of the cast-iron taphole of the furnace, in particular the shaft, containing the taphole brick, the taphole wall with the niche, the furnace armor, characterized in that the taphole brick with dimensions of 580 × 530 mm is made of corundum rammed mass MKN -94 with the addition of 3% foscon in a metal core box. Corundum ramming mass MKN-94 with the addition of 3% foscon contains more Al 2 O 3 , a higher temperature of the beginning of softening, and, consequently, a longer service life than the prototype.

Кроме того, леточный кирпич имеет внутри металлический каркас и приваренный к нему стальной сектор толщиной 6 мм изготовленный из легированной хромоникелевой стали марки 12Х18Н10Т, при этом к стальному сектору приварены девять стальных прутков, а к ним приварен стальной штурвал, который предназначен для установки в нишу печи нового леточного кирпича и извлечения износившегося. За штурвал берутся два плавильщика металла и сплавов быстро извлекают износившийся леточный кирпич и ставят вместо него новый, таким образом конструкция леточного кирпича, делает леточный кирпич «легкоудаляемым», т.е. процесс замены износившегося леточного кирпича на новый по экспериментальным данным происходит в течение 4-6 минут.In addition, the taphole brick has a metal frame inside and a 6 mm thick steel sector welded to it, made of alloyed chromium-nickel steel of 12X18H10T grade, while nine steel bars are welded to the steel sector, and a steel steering wheel is welded to them, which is intended for installation in a furnace niche new taphole bricks and removing the worn out. Two melters of metal and alloys take the helm, quickly remove the worn out taphole brick and put a new one in its place, thus the taphole brick design makes the taphole brick "easy to remove", i.e. the process of replacing worn out taphole bricks with a new one, according to experimental data, takes 4-6 minutes.

При этом на броне печи приварены три стальные шпильки с резьбой, на которых леточный кирпич закреплен тремя стальными пластинами, тремя гайками, тремя пружинными шайбами в нише печи для фиксации и удерживания леточного кирпича от давления расплавленного металла,At the same time, three threaded steel studs are welded to the furnace armor, on which the taphole brick is fixed with three steel plates, three nuts, three spring washers in the furnace niche for fixing and holding taphole bricks from the pressure of molten metal,

Существенно отметить, что ниша печи и леточный кирпич выполнены с заходной частью, на которую при установке леточного кирпича наносится слой огнеупорной клеевой мастики, при этом «заходная часть» леточного кирпича выполнена в виде усеченного конуса, причем торец леточного кирпича состыкован с торцом ниши печи с возможностью образования ломаной линии в сечении, исключающей затекание расплавленного металла в стык.It is important to note that the furnace niche and taphole brick are made with a lead-in part, on which a layer of refractory glue mastic is applied when installing the taphole brick, while the "lead-in part" of the taphole brick is made in the form of a truncated cone, and the taphole brick end is docked with the furnace niche end with the possibility of the formation of a broken line in the section, excluding the flow of molten metal into the joint.

Следует отметить, что леточный кирпич имеет толщину в 1,9 раза большую, чем толщина прототипа и, естественно, срок его службы будет значительно больше.It should be noted that the taphole brick is 1.9 times thicker than the prototype and, naturally, its service life will be much longer.

Более того, разработанная автором огнеупорная клеевая мастика наносится слоем 1-2 мм на торцевую и заходную часть леточного кирпича состава, вес.%: мертель муллитокорундовый ММКБ-75 39%, лигносульфанат технический 16%, порошок из огнеупорной глины ПГВ 26%, алюмохромофосфатная смесь фоскон 5%, вода 14%. Огнеупорная клеевая мастика и исключает заливы расплавленного металла в стык и в заходную часть леточного кирпича и ниши печи.Moreover, the refractory glue mastic developed by the author is applied with a layer of 1-2 mm on the end and lead-in part of the taphole brick composition, wt%: mullite corundum mortar MMKB-75 39%, technical lignosulfonate 16%, powder from refractory clay PGV 26%, aluminochromophosphate mixture foscon 5%, water 14%. Refractory glue mastic and excludes the pouring of molten metal into the joint and into the lead-in part of the taphole bricks and the furnace niche.

Более того, на передней стороне леточного кирпича закреплен стальной футерованный сливной носок пятью шпильками с резьбой и двумя приваренными к стальному сектору и сливному носку пластинами. Сливной носок предотвращает разбрызгивание сливаемого металла в чашу.Moreover, a steel lined drain spout is fixed on the front side of the taphole with five threaded studs and two plates welded to the steel sector and the drain spout. The drain sock prevents the metal being drained from splashing into the bowl.

Существенно отметить, в центре леточного кирпича выполнено леточное отверстие с размерами 26×40 мм. Размеры леточного отверстия (летки) предлагаемого леточного кирпича больше чем размеры летки прототипа, потому что, во-первых, возможно «замерзание» летки, т.е. металл в летке застывает и ее необходимо освобождать от застывшего металла с помощью ручной электросварки, ломика и кувалдочки, во-вторых, обеспечивается более быстрый слив наплавленного в печи металла.It is important to note that a tap hole with dimensions of 26 × 40 mm is made in the center of the taphole brick. The dimensions of the tap hole (tap hole) of the proposed tap hole are larger than the size of the tap hole of the prototype, because, firstly, the tap hole may "freeze", i.e. the metal in the taphole hardens and it must be freed from the hardened metal with the help of manual electric welding, a crowbar and a sledgehammer, and secondly, a faster drainage of the metal deposited in the furnace is ensured.

Кроме того, леточный кирпич имеет заходную часть, которая обеспечивает удобную установку его в нише леточной стены.In addition, the taphole brick has a lead-in part, which allows it to be conveniently installed in the taphole wall niche.

Следует отметить, что металлический каркас леточного кирпича сварен в сварочном кондукторе из стальной проволоки марки сталь 20 диаметром 5 мм, при этом металлический каркас леточного кирпича упрочняет его, препятствует разрушению и увеличивает срок его службы.It should be noted that the metal frame of the taphole brick is welded in a welding jig from a steel wire of grade 20 steel with a diameter of 5 mm, while the metal frame of the taphole brick strengthens it, prevents destruction and increases its service life.

Замена леточных кирпичей на новые (запасные) может быть произведена только после слива расплавленного металла из печи и чистки ее от шлака.Replacement of taphole bricks with new (spare) ones can be done only after draining the molten metal from the furnace and cleaning it from slag.

На представленных четырех фигурах изображен леточный кирпич, а также отдельные его узлы и его установку в нише леточной стены печи.The presented four figures show a taphole brick, as well as its individual units and its installation in a niche of the taphole wall of the furnace.

Фиг. 1. Фронтальный вид установленного леточного кирпича в печи.FIG. 1. Frontal view of the installed taphole bricks in the furnace.

Фиг. 2. Разрез А-А, установка леточного кирпича в нише печи.FIG. 2. Section A-A, installation of taphole bricks in the furnace niche.

Фиг. 3. Аксонометрическая проекция каркаса леточного кирпича.FIG. 3. Axonometric projection of the taphole brick frame.

Фиг. 4. Аксонометрическая проекция стержневого ящика леточного кирпича.FIG. 4. Axonometric projection of the core box of taphole bricks.

Прототип леточного кирпича состоит из внешнего и внутреннего леточного кирпича, предлагаемый же леточный кирпич 1 представляет собой монолит с габаритами 580×530 мм, изготовленный из корундовой набивной массы МКН-94 поз. 2 в металлическом стержневом ящике 3 и имеющей внутри металлический каркас 4 фиг. 1, 2, 3, 4. Ниша леточной стены 5 печи и леточный кирпич 1 выполнены с заходной частью Б. Металлический каркас 4 леточного кирпича 1 сваривается из стальной проволоки марки сталь 20 диаметром 5 мм в сварочном приспособлении, при этом металлический каркас леточного кирпича 1 упрочняет его, препятствует разрушению и увеличивает срок его службы.The prototype of the taphole brick consists of external and internal taphole bricks, while the proposed taphole brick 1 is a monolith with dimensions of 580 × 530 mm, made of corundum ramming mass MKN-94 pos. 2 in a metal core box 3 and having a metal frame 4 of FIG. 1, 2, 3, 4. The niche of the taphole wall 5 of the furnace and taphole brick 1 are made with a lead-in part B. The metal frame 4 of taphole brick 1 is welded from steel wire of steel grade 20 with a diameter of 5 mm in a welding device, while the metal frame of taphole brick 1 strengthens it, prevents destruction and increases its service life.

Торцевая часть В леточного кирпича 1 соприкасается с нишей леточной стены 5 печи, поэтому при работе печи образуется плотный «замок» (ломаная линия в сечении), исключающий затекание металла в стык и, естественно, связанные с этим трудности при извлечении леточного кирпича 1 из ниши в случае его износа. В предлагаемом изобретении для изготовления леточного кирпича 1 используется корундовая набивная масса МКН-94 поз. 2, которая имеет состав, указанный в таблице 1.The end part B of the taphole brick 1 comes into contact with the niche of the taphole wall 5 of the furnace, therefore, during the operation of the furnace, a tight "lock" is formed (a broken line in the cross section), which excludes the flow of metal into the joint and, naturally, the associated difficulties when removing taphole brick 1 from the niche in case of wear. In the present invention for the manufacture of taphole bricks 1 used corundum ramming mass MKN-94 pos. 2, which has the composition shown in table 1.

т

Figure 00000001
T
Figure 00000001

В прототипе для изготовления леточного кирпича используется муллитокорундовая набивная масса ММК-88, характеристика которой приведена в табл. 2.In the prototype for the manufacture of taphole bricks, mullite-corundum ramming mass MMK-88 is used, the characteristics of which are given in table. 2.

Figure 00000002
Figure 00000002

Как видно из таблиц 1 и 2, предлагаемая для изготовления леточного кирпича 1 корундовая набивная масса МКН-94 поз. 2 имеет больше в составе окиси алюминия Al2O3, выше температуру начала размягчения, следовательно, изготовленные леточные кирпичи 1 будет иметь больший срок эксплуатации. Для увеличения прочности и огнеупорности автор добавлял в корундовую набивную массу МКН-94 3% фоскона. При этом три шпильки 6 с резьбой привариваются к броне 7 печи, на них одеваются три стальные пластины 8, которыми крепится леточный кирпич 1, находящийся в нише, к броне 7 печи, причем на три шпильки 6 нанизывается по пружинной шайбе 9 и навинчиваются три гайки 10. Таким образом, обеспечивается надежное крепление леточного кирпича 1 к броне 7 печи, фиксация в нише печи и удерживание леточного кирпича от давления расплавленного металла,As can be seen from tables 1 and 2, the corundum ramming mass MKN-94 pos. 2 has more Al 2 O 3 in the composition of aluminum oxide, the temperature of the onset of softening is higher, therefore, the produced taphole bricks 1 will have a longer service life. To increase the strength and refractoriness, the author added 3% foscon to the MKN-94 corundum ramming mass. In this case, three threaded studs 6 are welded to the furnace armor 7, three steel plates 8 are put on them, with which the taphole brick 1, located in the niche, is attached to the furnace armor 7, and three studs 6 are threaded on a spring washer 9 and three nuts are screwed 10. Thus, a reliable fastening of the taphole brick 1 to the furnace armor 7 is ensured, fixation in the furnace niche and the retention of the taphole brick from the pressure of molten metal,

Каждая стальная пластина 8 имеет толщину 6 мм и изготовлена из стали 40Х с последующей закалкой и низким отпуском.Each steel plate 8 has a thickness of 6 mm and is made of 40X steel with subsequent hardening and low tempering.

Следует отметить, что леточный кирпич 1 имеет толщину в 1,9 раза большую, чем толщина леточного кирпича 1 прототипа и, естественно, срок его службы будет значительно больше.It should be noted that the taphole brick 1 has a thickness of 1.9 times greater than the thickness of the taphole brick 1 of the prototype and, naturally, its service life will be much longer.

Леточный кирпич 1 в виде усеченного конуса с заходной частью Б и упомянутыми выше габаритами изготовлен из корундовой набивной массы МКН-94 в металлическом стержневом ящике 3 (будет описан ниже) и имеет внутри металлический каркас 4 с приваренным стальным сектором 11 толщиной 6 мм из легированной хромоникелевой стали 12Х18Н10Т. К стальному сектору 11 привариваются девять стальных прутков 12 диаметром 8 мм и длиной 100 мм, а к стальным пруткам 12 приваривается стальной штурвал 13 в виде сектора толщиной 10 мм. Штурвал 13 позволяет двум плавильщикам металла и сплавов быстро извлекать износившийся леточный кирпич 1 и ставить вместо его новый, таким образом, конструкция леточного кирпича 1, делает леточный кирпич 1 «легкоудаляемым», т.е. процесс замены износившегося леточного кирпича 1 на новый по экспериментальным данным происходит в течение 4-6 минут. Стальной футерованный сливной носок 14 имеет отбортовку, в которой выполнены пять отверстий. Пятью стальными шпильками 15 с резьбой и шляпками крепится к леточному кирпичу 1 стальной футерованный сливной носок 14 фиг. 1, 2.The taphole brick 1 in the form of a truncated cone with a lead-in part B and the dimensions mentioned above is made of MKN-94 corundum rammed mass in a metal core box 3 (to be described below) and has a metal frame 4 inside with a welded steel sector 11 6 mm thick made of alloyed chromium-nickel steel 12X18H10T. Nine steel bars 12 with a diameter of 8 mm and a length of 100 mm are welded to the steel sector 11, and a steel steering wheel 13 is welded to the steel bars 12 in the form of a sector 10 mm thick. The steering wheel 13 allows two melters of metal and alloys to quickly remove the worn out taphole brick 1 and replace it with a new one, thus the construction of the taphole brick 1 makes the taphole brick 1 "easily removable", i.e. The process of replacing a worn out taphole brick 1 with a new one according to experimental data takes 4-6 minutes. The steel lined spout 14 has a flange in which five holes are made. With five steel pins 15 with threads and caps, a steel lined drain spout 14 is attached to the taphole brick 1, FIG. 12.

Существенно отметить, что в центре леточного кирпича 1 выполнено коническое отверстие (летка поз. 16) с размерами 26×40 мм. Размеры летки 16 предлагаемого леточного кирпича 1 больше чем размеры летки прототипа, потому что, во-первых, возможно «замерзание» летки 16, т.е. металл в летке застывает и ее необходимо освобождать от застывшего металла с помощью ручной электросварки, ломика и кувалдочки, во-вторых, обеспечивается более быстрый слив наплавленного в печи металла.It is essential to note that in the center of the taphole brick 1 there is a conical hole (taphole pos. 16) with dimensions of 26 × 40 mm. The dimensions of the taphole 16 of the proposed taphole brick 1 are larger than the dimensions of the taphole of the prototype, because, firstly, the taphole 16 may "freeze", i.e. the metal in the taphole hardens and it must be freed from the hardened metal with the help of manual electric welding, a crowbar and a sledgehammer, and secondly, a faster drainage of the metal deposited in the furnace is ensured.

Кроме того, леточный кирпич 1 имеет заходную часть Б, которая обеспечивает удобную установку его в нише леточной стены 5.In addition, the taphole brick 1 has a lead-in part B, which ensures its convenient installation in the recess of the taphole wall 5.

Для обеспечения фиксации и герметичности леточного кирпича 1 в нише леточной стены 5 и одновременно возможности легкого удаления леточного кирпича 1 в случае его износа из ниши леточной стены 5 на его торцевую В и боковую поверхность наносится слоем 1-2 мм разработанная автором клеевая самотвердеющая мастика, приведенная в таблице №3To ensure the fixation and tightness of the taphole brick 1 in the taphole wall niche 5 and at the same time the possibility of easy removal of the taphole brick 1 in case of its wear out from the taphole wall niche 5, a layer of 1-2 mm developed by the author is applied to its end B and side surfaces with a layer of 1-2 mm developed by the author self-hardening adhesive mastic, given in table 3

Figure 00000003
Figure 00000003

Figure 00000004
Figure 00000004

Процесс изготовления огнеупорной клеевой мастики следующий: замачивают порошок огнеупорной глины в воде в течение 2 суток. Далее добавляется порция мертеля муллитокорундового ММКБ-75 и вся масса тщательно перемешивается. Затем в перемешанную массу заливают алюмохромофосфатную смесь фоскон и все тщательно перемешивается. В заключение добавляется лигносульфанат технический, вода и также все тщательно перемешивается. Полученная масса должна иметь консистенцию густой сметаны. Огнеупорная клеевая мастика самотвердеет на воздухе в течении 2-3-х суток. Если необходимо ускорить процесс твердения, то склееваемое изделие нагревают до 400-450°С и выдерживают при указанной температуре 5-6 часов. Введение перечисленных элементов обеспечивает увеличение срока службы леточного кирпича 1 и исключает заливы расплавленного металла в стык и в заходную часть леточного кирпича 1 и ниши леточной стены 5 печи.The process of making refractory glue mastic is as follows: the refractory clay powder is soaked in water for 2 days. Next, a portion of the MMKB-75 mullite-corundum mortar is added and the whole mass is thoroughly mixed. Then the alumochromophosphate mixture foscon is poured into the mixed mass and everything is thoroughly mixed. In conclusion, technical lignosulfonate, water is added and everything is also thoroughly mixed. The resulting mass should have the consistency of thick sour cream. Refractory adhesive mastic self-cures in air within 2-3 days. If it is necessary to accelerate the hardening process, then the product to be glued is heated to 400-450 ° C and kept at the specified temperature for 5-6 hours. The introduction of the listed elements provides an increase in the service life of the taphole brick 1 and excludes the pouring of molten metal into the joint and into the lead-in part of the taphole brick 1 and the niche of the taphole wall 5 of the furnace.

Три используемые в конструкции леточного кирпича 1 шпильки 6, которые привариваются к броне 7 печи, имеют резьбу М 14 и длину 35 мм, а три гайки также имеют резьбу М 14. Кроме того, пять шпилек 15, которые крепят стальной футерованный сливной носок 14 к леточному кирпичу 1 имеют резьбу М5 и длину 40 мм, фиг. 1, 2. Для увеличения прочности крепления стального футерованного сливного носка 14 к леточному кирпичу 1 нужно приварить две стальные пластины 17 к стальному сектору 11 и к стальному футерованному сливному носку 14. Следует отметить, что на фиг. 2 изображен подовый блок 18 печи, положенный на два слоя 19 асбокартона и подбивку 20 из сухого песка. Леточный кирпич 1 перекрывают огнеупорной плитой 21, печь имеет тройной слой 22 теплоизоляции и установлена на армированном швеллерами 23 стальном сварном каркасе 24.The three studs 6 used in the construction of the taphole brick 1, which are welded to the furnace armor 7, have a M 14 thread and a length of 35 mm, and three nuts also have an M 14 thread. In addition, five studs 15 that attach a steel lined drain spout 14 to taphole bricks 1 have an M5 thread and a length of 40 mm, Fig. 1, 2. To increase the strength of the fastening of the steel lined drain spout 14 to the taphole brick 1, two steel plates 17 must be welded to the steel sector 11 and to the steel lined drain spout 14. It should be noted that in FIG. 2 shows the hearth block 18 of the furnace, laid on two layers 19 of asbestos board and padding 20 of dry sand. The taphole brick 1 is covered with a refractory plate 21, the furnace has a triple layer of thermal insulation 22 and is installed on a steel welded frame 24 reinforced with channels 23.

Следует отметить, что устанавливают леточный кирпич 1 и крепят его к броне 7 тремя стальными пластинами 8, тремя гайками 10 и тремя пружинными шайбами 9 два рабочих плавильщика металла и сплавов. Каждый плавильщик металла и сплавов при установке леточного кирпича 1 в нишу леточной стены 5 берет штурвал 13 и осторожно по заходной части Б устанавливают в нишу леточной стены 5. После установки леточного кирпича 1 в зазор между леточным кирпичом 1 и нишей плавильщики металла и сплавов набивают огнеупорную вату 25. Если износился леточный кирпич 1, то его быстро и легко удаляют двое рабочих плавильщиков металла и сплавов, отвинтив при этом гаечными ключами четыре гайки 10, убрав четыре пружинные шайбы 9, удалив четыре стальные пластины 8, двумя - тремя легкими ударами кувалд очки по штурвалу 13, нарушают фиксацию огнеупорной клеевой мастикой леточного кирпича 1 в нише, далее, берясь каждый со своей стороны за штурвал 13 удаляют из ниши леточный кирпич 1 с находящимся на нем сливным носком 14. Затем устанавливают в нишу леточной стены 5 новый запасной леточный кирпич 1 с находящимся на нем сливным носком 14. Следует отметить, что в процессе длительной работы печи при высоких температурах клеевая мастика становится непрочной, поэтому удаление леточного кирпича 1 из ниши леточной стены 5 происходит достаточно легко.It should be noted that the taphole brick 1 is installed and fastened to the armor 7 with three steel plates 8, three nuts 10 and three spring washers 9, two workers smelters of metal and alloys. Each smelter of metal and alloys, when installing the taphole brick 1 into the recess of the taphole 5, takes the steering wheel 13 and carefully along the lead-in part B install it into the recess of the taphole 5. After installing the taphole brick 1 into the gap between the taphole brick 1 and the niche, smelters of metal and alloys fill the refractory cotton wool 25. If the taphole brick 1 is worn out, then it is quickly and easily removed by two workers smelters of metal and alloys, while unscrewing four nuts 10 with wrenches, removing four spring washers 9, removing four steel plates 8, two or three light blows with a sledgehammer glasses on the steering wheel 13, they violate the fixation of the taphole brick 1 in the niche with refractory glue mastic, then, taking each of their sides by the steering wheel 13, remove the taphole brick 1 from the niche with the drain toe 14 on it. Then, a new spare taphole brick is installed in the niche of the taphole wall 5 1 with a drain sock located on it 14. It should be noted that during long-term operation of the furnace at high temperatures cheers glue mastic becomes fragile, so the removal of the taphole brick 1 from the recess of the taphole wall 5 is quite easy.

Как правило, запасные леточные кирпичи 1 уже изготовлены и хранятся на стеллажах в кладовке литейного цеха. Конструкция леточного кирпича 1, размещенного в нише леточной стены делает леточный кирпич 1 «легкоудаляемым», т.е. процесс замены износившегося леточного кирпича 1 на новый по экспериментальным данным происходит в течение 4-6 минут.As a rule, spare taphole bricks 1 have already been made and are stored on racks in the storeroom of the foundry. The design of the taphole brick 1 placed in the recess of the taphole wall makes the taphole brick 1 "easily removable", i.e. The process of replacing a worn out taphole brick 1 with a new one according to experimental data takes 4-6 minutes.

Операция по замене старого износившегося леточного кирпича 1 происходит без остановки печи после разливки жидкого металла и чистки ванны печи от шлака. Использование предложенных «быстросменных» леточных кирпичей 1 повышенной стойкости, изготовленных из корундовой набивной массы МКН-94 в конструкциях печей повышают их надежность и дает большой экономический эффект. Разработанная конструкция леточного кирпича 1 имеет больший срок службы по сравнению с прототипом. Если же сравнить с леточным кирпичом заводского изготовления, то выяснится следующее важное обстоятельство.The operation to replace the old worn out taphole brick 1 occurs without stopping the furnace after pouring liquid metal and cleaning the furnace bath from slag. The use of the proposed "quick-change" taphole bricks 1 of increased durability, made of corundum rammed mass MKN-94 in furnace designs increase their reliability and give a great economic effect. The developed design of the taphole brick 1 has a longer service life compared to the prototype. If we compare it with a prefabricated taphole brick, then the following important circumstance will become clear.

Для того, чтобы заменить леточный кирпич заводского изготовления в случае износа (выбоины, трещины, разрушение стенок летки) нужно остановить печь, остудить футеровку (в зависимости от емкости печи время охлаждения составляет 2-4 суток), разобрать частично две стены печи и почти полностью леточную стену, часть свода, заменить старый леточный кирпич 1 на новый, зафутеровать стены вновь, прокалить печь и возобновить плавку.In order to replace the factory-made taphole brick in case of wear (potholes, cracks, destruction of the taphole walls), you need to stop the furnace, cool the lining (depending on the furnace capacity, the cooling time is 2-4 days), partially dismantle two furnace walls and almost completely the taphole wall, part of the vault, replace the old taphole brick 1 with a new one, re-lining the walls, calcine the furnace and resume melting.

Описанные выше работы очень трудоемки и требуют (в зависимости от емкости печи, в одну или две смены будет организована работа, количества футеровщиков) 5-9 суток. Из приведенного выше видно, какие значительные убытки терпят предприятия из-за низкой стойкости леточных кирпичей заводского изготовления, невозможности в случае износа быстрой их замены. Более того, предлагаемая конструкция леточного кирпича устраняет возможные заливы в стык который образуется в месте соединения леточного кирпича с нишей, а также позволяет уменьшить время замены леточного кирпича в случае его износа.The works described above are very laborious and require (depending on the furnace capacity, work will be organized in one or two shifts, the number of lining workers) 5-9 days. From the above, it can be seen what significant losses are incurred by enterprises due to the low durability of prefabricated tap bricks, the impossibility, in the event of wear, to replace them quickly. Moreover, the proposed construction of the taphole bricks eliminates possible gaps in the joint, which is formed at the junction of the taphole brick with the niche, and also makes it possible to reduce the time for replacing the taphole bricks in case of wear.

Как было сказано выше леточный кирпич 1 изготавливают в стержневом ящике. Стержневой ящик для получения леточного кирпича 1 одноместный с вертикальной плоскостью разъема изображен в изометрической проекции на фиг. 4. Стержневой ящик 3 изготовлен из алюминиевого сплава АК 7, т.е. отливают его по деревянной модели (не показана) две половинки стержневого ящика обрабатывают совместно на координатно-расточном станке. Для большей прочности стержневой ящик 3 имеет ребра жесткости 26. Чтобы стержневой ящик 3 быстро не изнашивался, он имеет сверху и снизу броню в виде стального листа 27 толщиной 3 мм, обработанного по форме поверхности стержневого ящика 3 и закрепленного винтами 28. Стержневой ящик 3 имеет приливы 29 для размещения в них элементов крепления половинок стержневого ящика: откидных болтов 30 и гаек-барашек 31. Существенно отметить, что при футеровки ниши леточной стены печи используется металлический шаблон с такими же размерами заходной части, какие выполнены в леточном кирпиче и с использованием корундовой набивной массы МКН-94. В результате футеровки ниши печи на ней образуется слой 33 корундовой набивной массы МКН-94, который затем прокаливается и становится очень огнеупорным и твердым.As mentioned above, taphole brick 1 is made in a core box. The core box for producing taphole bricks 1 single with a vertical parting plane is shown in isometric projection in FIG. 4. The core box 3 is made of AK 7 aluminum alloy, i.e. it is cast according to a wooden model (not shown), the two halves of the core box are processed together on a jig boring machine. For greater strength, the core box 3 has stiffening ribs 26. So that the core box 3 does not wear out quickly, it has upper and lower armor in the form of a steel sheet 27 with a thickness of 3 mm, machined to the shape of the surface of the core box 3 and fixed with screws 28. The core box 3 has bosses 29 for placing in them the fastening elements of the core box halves: hinge bolts 30 and wing nuts 31. It is essential to note that when lining the niche of the taphole wall of the furnace, a metal template is used with the same dimensions of the lead-in part that are made in the taphole brick and using corundum rammed mass MKN-94. As a result of the lining of the furnace niche, a layer 33 of MKN-94 corundum ramming mass is formed on it, which is then calcined and becomes very refractory and hard.

Краткий технологический процесс изготовления в стержневом ящике леточного кирпича.Brief technological process of production of taphole bricks in the core box.

1. Половинки разъемного стержневого ящика леточного кирпича фиг. 5 очищают от пыли и остатков прежней корундовой набивной массы МКН-94.1. The halves of a split core box of taphole bricks of FIG. 5 are cleaned of dust and remnants of the old corundum ramming mass MKN-94.

2. Для лучшего отделения стержня (леточного кирпича) от стенок стержневого ящика рабочую поверхность последнего смазывают разделительной жидкостью (керосином).2. For better separation of the rod (taphole brick) from the walls of the rod box, the working surface of the latter is lubricated with a separating liquid (kerosene).

3. Подготовленные половинки стержневого ящика скрепляют гайками-барашками 31 и устанавливают нижнюю часть (плиту) 32 стержневого ящика 3 на стол (не показан).3. The prepared halves of the core box are fastened with wing nuts 31 and the lower part (plate) 32 of the core box 3 is installed on a table (not shown).

4. В корундовую набивную массу МКН-94 добавляют 3% фоскона и тщательно перемешивают.4. Add 3% foscon to the corundum rammed mass MKN-94 and mix thoroughly.

5. В полость стержневого ящика 3 устанавливают предварительно сваренный каркас 4 с приваренным к нему стальным сектором 11 и приваренными к стальному сектору 11 девятью стальными прутками 12.5. In the cavity of the core box 3, a pre-welded frame 4 is installed with a steel sector 11 welded to it and nine steel bars 12 welded to the steel sector 11.

6. Вставляют в середину стержневого ящика алюминиевый конический вал оформляющий леточное отверстие (летку) 16.6. Insert into the middle of the core box an aluminum tapered shaft that forms the tap hole (tap hole) 16.

7. Заполняют стержневой ящик (порциями) корундовой набивной массой МКН-94 с добавкой 3% фоскона и удерживая алюминиевый конический вал в стержневом ящике сильно уплотняют вручную каждую порцию смеси трамбовкой.7. The core box is filled (in portions) with corundum ramming mass MKN-94 with the addition of 3% foscon and holding the aluminum tapered shaft in the core box, each portion of the mixture is firmly compacted by hand with a rammer.

8. В конце набивки удаляют излишки набивной массы МКН-94, устанавливают сливной носок 14, забивают пять шпилек 15, приваривают к сливному носку 14 и стальному сектору 11 две пластины 17. Делают несколько наколов душником в леточном кирпиче 1 в шахматном порядке.8. At the end of the packing, remove the excess ramming mass MKN-94, install the drain spout 14, hammer in five pins 15, weld two plates 17 to the drain spout 14 and the steel sector 11.

9. Приваривают к девяти стальным пруткам 12 штурвал 13,9. Weld to nine steel bars 12 steering wheel 13,

10. Производят 2-3 не сильных удара по стержневому ящику 3, отвинчивают гайки - барашки 31 и разнимают половинки, стержневого ящика 3.10. Produce 2-3 weak blows on the core box 3, unscrew the nuts - the lambs 31 and separate the halves of the core box 3.

11. Извлекают леточный кирпич 1 укладывают в драер (не показан), делают несколько леточных кирпичей 1 укладывают их в драера.11. The taphole brick 1 is removed and placed in a drill (not shown), several taphole bricks 1 are made and placed in a drill.

12. Драера, с помещенными в них леточными кирпичами 1, укладывают на стеллажи электрофицированной тележки и закатывают ее в электрическое тупиковое сушило, в котором производится сушка при температуре 360°С в течение восьми -девяти часов.12. Drayer, with the taphole bricks 1 placed in them, is placed on the racks of an electrified trolley and rolled into an electric dead-end dryer, in which drying is performed at a temperature of 360 ° C for eight to nine hours.

13. Выкатывают из электрического тупикового сушила электрофицированную тележку с драерами, извлекают из драеров леточные кирпичи 1 с приваренными сливными носками 14.13. An electrified trolley with drills is rolled out of the electric dead-end dryer, taphole bricks 1 with welded drain socks 14 are removed from the drills.

12. Леточные кирпичи 1 с приваренными сливными носками 14 складируют на стелажи в кладовке и берут их по мере необходимости.12. Flying bricks 1 with welded drain socks 14 are stored on racks in the closet and taken as needed.

Итак, разработанная конструкция леточного кирпича имеет по сравнению с прототипом больший срок службы, конструкция его несколько проще, требуется меньшее время на замену его в случае износа, устраняет возможные заливы в стык, который образуется в месте соединения леточного кирпича с нишей леточной стены 5.So, the developed design of the taphole brick has a longer service life in comparison with the prototype, its design is somewhat simpler, it takes less time to replace it in case of wear, eliminates possible gaps in the joint, which is formed at the junction of the taphole brick with the niche of the taphole wall 5.

Claims (4)

1. Чугунная летка печи, выполненная с возможностью размещения в леточной стене с нишей в броне печи, содержащая леточный кирпич, отличающаяся тем, что ниша леточной стены и леточный кирпич в торце выполнены с заходной частью, на которую при установке леточного кирпича наносится слой огнеупорной клеевой мастики, при этом леточный кирпич выполнен с габаритами 580×530 мм из корундовой набивной массы МКН-94 с добавкой 3% фоскона в стержневом ящике и имеет внутри металлический каркас и приваренный к нему стальной сектор толщиной 6 мм, изготовленный из легированной хромоникелевой стали 12Х18Н10Т, при этом к стальному сектору приварены девять стальных прутков, а к ним приварен стальной штурвал, на броне печи приварены три стальные шпильки с резьбой, на которых леточный кирпич закреплен тремя стальными пластинами, тремя гайками, тремя пружинными шайбами в нише печи для фиксации и удерживания леточного кирпича от давления расплавленного металла, а на передней стороне леточного кирпича закреплен сливной носок пятью шпильками с резьбой и двумя приваренными к стальному сектору и сливному носку пластинами, а в центре леточного кирпича выполнено леточное отверстие.1. Pig-iron taphole of the furnace, made with the possibility of placement in a taphole wall with a niche in the furnace armor, containing taphole brick, characterized in that the taphole wall niche and taphole brick at the end are made with a lead-in part, on which a layer of refractory adhesive is applied when installing taphole bricks mastic, while the taphole brick is made with dimensions of 580 × 530 mm from corundum rammed mass MKN-94 with the addition of 3% foscon in the core box and has a metal frame inside and a steel sector welded to it with a thickness of 6 mm, made of alloyed chromium-nickel steel 12X18H10T, at the same time, nine steel bars are welded to the steel sector, and a steel steering wheel is welded to them, three threaded steel pins are welded to the furnace armor, on which the taphole brick is fixed with three steel plates, three nuts, three spring washers in the furnace niche for fixing and holding the taphole brick from the pressure of molten metal, and on the front side of the taphole brick is fixed a drain spout with five threaded studs and two plates welded to the steel sector and the drain spout, and a tap hole is made in the center of the taphole. 2. Чугунная летка по п. 1, отличающаяся тем, что огнеупорная клеевая мастика нанесена слоем 1-2 мм на торцевую и заходную часть леточного кирпича и имеет состав, вес.%: мертель муллитокорундовый ММКБ-75 39%, лигносульфанат технический 16%, порошок из огнеупорной глины ПГВ 26%, алюмохромофосфатная смесь фоскон 5%, вода 14%.2. A cast-iron taphole according to claim 1, characterized in that the refractory adhesive mastic is applied with a layer of 1-2 mm on the end and lead-in part of the taphole and has a composition, wt%: mullite corundum mortar MMKB-75 39%, technical lignosulfonate 16%, powder from refractory clay PGV 26%, alumochromophosphate mixture foscon 5%, water 14%. 3. Чугунная летка по п. 1, отличающаяся тем, что металлический каркас леточного кирпича сварен в сварочном кондукторе из стальной проволоки марки СТ 20 диаметром 5 мм, при этом в центре леточного кирпича выполнено леточное отверстие с размерами 26×40 мм.3. The cast-iron taphole according to claim 1, characterized in that the metal frame of the taphole is welded in a welding jig from steel wire ST 20 with a diameter of 5 mm, while a tap hole with dimensions of 26 × 40 mm is made in the center of the taphole. 4. Чугунная летка по п. 1, отличающаяся тем, что заходная часть леточного кирпича выполнена в виде усеченного конуса, при этом торец леточного кирпича состыкован с торцом ниши печи с возможностью образования ломаной линии в сечении, исключающей затекание расплавленного металла в стык.4. The cast-iron taphole according to claim 1, characterized in that the lead-in part of the taphole is made in the form of a truncated cone, while the end of the taphole is docked with the end of the furnace niche with the possibility of forming a broken line in the section, preventing the flow of molten metal into the joint.
RU2020141233A 2020-12-14 2020-12-14 Cast iron furnace taphole RU2760136C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020141233A RU2760136C1 (en) 2020-12-14 2020-12-14 Cast iron furnace taphole

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020141233A RU2760136C1 (en) 2020-12-14 2020-12-14 Cast iron furnace taphole

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2760136C1 true RU2760136C1 (en) 2021-11-22

Family

ID=78719383

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020141233A RU2760136C1 (en) 2020-12-14 2020-12-14 Cast iron furnace taphole

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2760136C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4328956A (en) * 1980-12-24 1982-05-11 Kaiser Aluminum & Chemical Corporation Taphole assembly and method of installation
RU2389958C1 (en) * 2008-11-06 2010-05-20 Владимир Александрович Трусов Notch brick
RU2564177C1 (en) * 2014-05-19 2015-09-27 Владимир Александрович Трусов Taphole brick
RU2601974C1 (en) * 2013-04-02 2016-11-10 Ниппон Стил Энд Сумикин Инджиниринг Ко., Лтд. Notching device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4328956A (en) * 1980-12-24 1982-05-11 Kaiser Aluminum & Chemical Corporation Taphole assembly and method of installation
RU2389958C1 (en) * 2008-11-06 2010-05-20 Владимир Александрович Трусов Notch brick
RU2601974C1 (en) * 2013-04-02 2016-11-10 Ниппон Стил Энд Сумикин Инджиниринг Ко., Лтд. Notching device
RU2564177C1 (en) * 2014-05-19 2015-09-27 Владимир Александрович Трусов Taphole brick

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106435073B (en) A kind of blast furnace lining monolithic casting construction method for substituting spray paint and refractory brick
US4245761A (en) Continuous casting
CN108893570A (en) Integrated poured blast furnace crucibe and its casting construction method
CA1266874A (en) Induction furnaces
RU2389958C1 (en) Notch brick
CN100389911C (en) Casing patch method for ladle brickwork neck bush
CN112390632A (en) Corundum-mullite low-cement self-flow castable and method for repairing hot air outlet of top combustion type hot air furnace by using same
SU927103A3 (en) Method for making prefabricated structure of metal production furnace wall
RU2760136C1 (en) Cast iron furnace taphole
RU2479812C1 (en) Taphole brick
US9453679B2 (en) Industrial furnace cover
RU2718809C1 (en) Flint brick
JP2768785B2 (en) Method of lining and repair of molten steel pot
CN208803104U (en) Integrated poured blast furnace crucibe
RU2564177C1 (en) Taphole brick
CN108971471A (en) A kind of carbon-free steel cladding conjunction packet bottom construction technology
CN211866588U (en) Steel ladle with stepped ladle bottom
RU2690552C1 (en) Taphole brick
CN201793610U (en) Novel tapping hole device of electric furnace
US2475102A (en) Refractory lining for furnace doors
RU2486989C2 (en) Method of steel teeming ladle lining and steel teeming ladle
CN220393785U (en) Novel precast block of blast furnace main channel skimming device
JP6318849B2 (en) Weir refractory construction method of induction heating type tundish and repair method of weir refractory constructed by this method
RU195618U1 (en) SILICON FILLING STONE
CN215250965U (en) Blast furnace stokehole slag sluiceway