RU2778652C1 - Ladle lining - Google Patents

Ladle lining Download PDF

Info

Publication number
RU2778652C1
RU2778652C1 RU2022103204A RU2022103204A RU2778652C1 RU 2778652 C1 RU2778652 C1 RU 2778652C1 RU 2022103204 A RU2022103204 A RU 2022103204A RU 2022103204 A RU2022103204 A RU 2022103204A RU 2778652 C1 RU2778652 C1 RU 2778652C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
lining
layer
working layer
thickness
working
Prior art date
Application number
RU2022103204A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Владимирович Сушников
Иван Валерьевич Стасов
Лариса Юрьевна Грабовяк
Сергей Александрович Федюнин
Вячеслав Юрьевич Елин
Алексей Викторович Чиглинцев
Алексей Александрович Котляров
Original Assignee
Акционерное общество "ЕВРАЗ Нижнетагильский металлургический комбинат" (АО "ЕВРАЗ НТМК")
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "ЕВРАЗ Нижнетагильский металлургический комбинат" (АО "ЕВРАЗ НТМК") filed Critical Акционерное общество "ЕВРАЗ Нижнетагильский металлургический комбинат" (АО "ЕВРАЗ НТМК")
Application granted granted Critical
Publication of RU2778652C1 publication Critical patent/RU2778652C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: invention relates to the field of metallurgy and can be used for transporting liquid metal from a steelmaking unit to a steel casting plant in metallurgical shops. The thickness and height of the lining reinforcing layer and the working layer of the lining in the cross section of the walls of the steel-pouring ladle are determined by the formulas, selecting individual coefficients for calculating the height of the working layer of the lining of the upper part of the walls, the thickness of the working layer and the thickness and height of the reinforcing layer of the bottom lining, the thickness and height of the working lining layer of the upper part of the slag belt.
EFFECT: invention allows to increase the service life of a steel-pouring ladle by optimizing the thickness of the refractory masonry of the reinforcing and working layers with a minimum change in useful volume.
4 cl, 1 ex, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к сталеплавильному производству, и может быть использовано при транспортировке жидкого металла от сталеплавильного агрегата до установки разливки стали в металлургических цехах.The invention relates to the field of ferrous metallurgy, in particular to steelmaking, and can be used when transporting liquid metal from a steelmaking unit to a steel casting plant in metallurgical shops.

Известны сталеразливочные ковши для транспортировки жидкого металла в сталеплавильных цехах, состоящие из металлического корпуса и огнеупорной футеровки [1] (патент RU 2044602 C1 «Сталеразливочный ковш», МПК B22D 41/08, опубл. 1995.09.27). На Фиг. 1 представлена известная футеровка, содержащая теплоизоляционный слой, арматурный слой, рабочий слой.Known steel-pouring ladles for transporting liquid metal in steel-smelting shops, consisting of a metal case and a refractory lining [1] (patent RU 2044602 C1 "Steel-pouring ladle", IPC B22D 41/08, publ. 1995.09.27). On FIG. 1 shows a well-known lining containing a heat-insulating layer, a reinforcing layer, a working layer.

Недостатком указанной футеровки является: большие затраты, связанные с футеровкой сталеразливочных ковшей, увеличение массы огнеупоров в зоне огнеупорной кладки.The disadvantage of this lining is: the high costs associated with the lining of steel-pouring ladles, the increase in the mass of refractories in the area of the refractory masonry.

Наиболее близким решение к изобретению является футеровка сталеразливочного ковша [2] (авторское свидетельство СССР SU №1743687 A1 «Футеровка сталеразливочного ковша», МПК B22D 41/02, опубл. 1992.06.30), которая содержит арматурный и рабочий слой, причем рабочий слой стен ковша выполнен с утолщением в верхней и нижней частях, при этом высота утолщенного рабочего слоя верхней части составляет 0,10-0,5 высоты ковша, его толщина равна 1,1-2,2 толщины рабочего слоя, а высота утолщенного рабочего слоя нижней части ковша составляет 0,05-0,3 высоты ковша, при ее толщине 1,05-1,7 толщины рабочего слоя.The closest solution to the invention is the lining of a steel-pouring ladle [2] (USSR author's certificate SU No. 1743687 A1 "Steel-pouring ladle lining", IPC B22D 41/02, publ. 1992.06.30), which contains a reinforcing and working layer, and the working layer of walls The bucket is made with a thickening in the upper and lower parts, while the height of the thickened working layer of the upper part is 0.10-0.5 of the height of the bucket, its thickness is 1.1-2.2 of the thickness of the working layer, and the height of the thickened working layer of the lower part bucket is 0.05-0.3 of the height of the bucket, with its thickness of 1.05-1.7 of the thickness of the working layer.

Недостатком этой футеровки является отсутствие оптимального соотношения расхода огнеупоров на одну кампанию футеровки сталеразливочного ковша и вместимости металла, в результате может наблюдаться высокая остаточная величина рабочего слоя огнеупорной футеровки и низкая вместимость металла во внутреннем пространстве сталеразливочного ковша, что приводит к увеличению расхода огнеупорных материалов и изделий, а также снижению производственных показателей сталеплавильного цеха.The disadvantage of this lining is the lack of an optimal ratio of refractory consumption per campaign of the steel-pouring ladle lining and metal capacity, as a result, a high residual value of the working layer of the refractory lining and low metal capacity in the internal space of the steel-pouring ladle can be observed, which leads to an increase in the consumption of refractory materials and products, as well as a decrease in the performance indicators of the steel-smelting shop.

В зависимости от влияния технологических факторов и дизайна футеровки сталеразливочного ковша в рабочем слое футеровки выявляются зоны повышенного износа огнеупорных изделий, а также менее изнашиваемые участки огнеупорной кладки. Основными причинами износа футеровки сталеразливочных ковшей являются температура и химический состав жидких металла и шлака, их объем в ковше, механическое воздействие влияние струи во время слива металла из сталеплавильного агрегата и перемешивание металла в процессе его внепечной обработки, длительность нахождения металла и шлака в ковше, качество футеровки.Depending on the influence of technological factors and the design of the lining of the steel-pouring ladle, zones of increased wear of refractory products, as well as less worn areas of the refractory lining, are revealed in the working layer of the lining. The main reasons for the wear of the lining of steel-pouring ladles are the temperature and chemical composition of liquid metal and slag, their volume in the ladle, mechanical impact, the influence of the jet during the discharge of metal from the steel-smelting unit and mixing of the metal during its out-of-furnace processing, the duration of metal and slag in the ladle, the quality linings.

Опережающий износ огнеупоров сталеразливочного ковша отмечается в рабочем слое футеровки днища 5 и рабочем слое футеровки верхней части стен 6, находящейся под рабочим слоем шлакового пояса 7, что ограничивает увеличение стойкости футеровки сталеразливочного ковшей, а менее изнашиваемые участки отмечаются в рабочем слое футеровки верхней части шлакового пояса 8.The advanced wear of the refractories of the steel-pouring ladle is noted in the working layer of the lining of the bottom 5 and the working layer of the lining of the upper part of the walls 6, located under the working layer of the slag belt 7, which limits the increase in the durability of the lining of the steel-pouring ladle, and less wear-out areas are noted in the working layer of the lining of the upper part of the slag belt eight.

Техническим результатом изобретения является: увеличение ресурса эксплуатации путем оптимизации толщин огнеупорной кладки арматурного и рабочего слоев с минимальным изменением полезного объема ковша, увеличение стойкости футеровки сталеразливочных ковшей, снижение рисков возникновения аварийных ситуаций.The technical result of the invention is: an increase in the service life by optimizing the thickness of the refractory masonry of the reinforcing and working layers with a minimum change in the useful volume of the ladle, increasing the durability of the lining of steel-pouring ladles, reducing the risk of accidents.

Указанный технический результат достигается за счет увеличения ресурса эксплуатации путем оптимизации толщин огнеупорной кладки арматурного и рабочего слоев с минимальным изменением полезного объема ковша, не влияющим на вместимость металла, и суммарного веса жидкого металла и ковша с футеровкой непосредственно. Это обеспечивается благодаря тому, что в футеровке сталеразливочного ковша, имеющего металлический корпус 1, содержащий теплоизоляционный слой футеровки 2, арматурный слой футеровки 3 и рабочий слой футеровки 4, последний из которых содержит рабочий слой верхней части стен 6, расположенную под рабочим слоем футеровки шлакового пояса 7, согласно изобретения, величину толщины и высоты арматурного слоя футеровки 3 рабочего слоя футеровки 4 в поперечном сечении стен сталеразливочного ковша определяют по формулам:The specified technical result is achieved by increasing the service life by optimizing the thickness of the refractory masonry of the reinforcing and working layers with a minimum change in the usable volume of the ladle that does not affect the metal capacity, and the total weight of the liquid metal and the ladle with the lining itself. This is ensured by the fact that in the lining of a steel-pouring ladle having a metal body 1 containing a heat-insulating lining layer 2, a reinforcing lining layer 3 and a working lining layer 4, the latter of which contains a working layer of the upper part of the walls 6, located under the working layer of the lining of the slag belt 7, according to the invention, the thickness and height of the reinforcing layer of the lining 3 of the working layer of the lining 4 in the cross section of the walls of the steel ladle is determined by the formulas:

• Для верхней части стен• For the top of the walls

Figure 00000001
Figure 00000001

где:where:

Нвс2 - толщина рабочего слоя футеровки верхней части стен 6;H sun2 - thickness of the working layer of the lining of the upper part of the walls 6;

Нвс1 - толщина рабочего слоя футеровки верхней части стен 6;H vs1 - thickness of the working layer of the lining of the upper part of the walls 6;

К1 - постоянный коэффициент, равный не более 1,2;K 1 - constant coefficient equal to no more than 1.2;

а высота рабочего слоя футеровки верхней части стен 6:and the height of the working layer of the lining of the upper part of the walls is 6:

Figure 00000002
Figure 00000002

где:where:

Lвс - высота рабочего слоя футеровки верхней части стен 6;L sun - the height of the working layer of the lining of the upper part of the walls 6;

Lшп - высота рабочего слоя футеровки шлакового пояса 7;L w - the height of the working layer of the lining of the slag belt 7;

К2 - постоянный коэффициент, варьируемый в пределах от 0,08 до 0,65.K 2 is a constant coefficient varying from 0.08 to 0.65.

• Для днища• For the bottom

толщина рабочего слоя футеровки днища 5:bottom lining working layer thickness 5:

Figure 00000003
Figure 00000003

где:where:

Нрд2 - толщина рабочего слоя футеровки днища 5;H rd2 - thickness of the working layer of the lining of the bottom 5;

Нрд1 - толщина рабочего слоя футеровки днища 5;H rd1 - thickness of the working layer of the lining of the bottom 5;

К3 - постоянный коэффициент, равный не более 1,5;K 3 - constant coefficient equal to no more than 1.5;

а толщина арматурного слоя футеровки днища 9:and the thickness of the reinforcing layer of the bottom lining 9:

Figure 00000004
Figure 00000004

где:where:

Над2 - толщина арматурного слоя футеровки днища 9;H ad2 - thickness of the reinforcing layer of the lining of the bottom 9;

Над1 - толщина арматурного слоя футеровки днища 9;H ad1 - thickness of the reinforcing layer of the lining of the bottom 9;

К4 - постоянный коэффициент, варьируемый в пределах от 0,3 до 0,7.K 4 is a constant coefficient varying from 0.3 to 0.7.

• Для верхней части шлакового пояса• For the top of the slag belt

толщина рабочего слоя футеровки верхней части шлакового пояса 8:thickness of the working layer of the lining of the upper part of the slag belt 8:

Figure 00000005
Figure 00000005

где:where:

Нвш2 - толщина рабочего слоя футеровки верхней части шлакового пояса 8; Nvsh2 - thickness of the working layer of the lining of the upper part of the slag belt 8;

Нвш1 - толщина рабочего слоя футеровки верхней части шлакового пояса 8;H vsh1 - thickness of the working layer of the lining of the upper part of the slag belt 8;

К5 - постоянный коэффициент, равный не менее 0,3;K 5 - constant coefficient equal to at least 0.3;

а высота рабочего слоя футеровки верхней части шлакового пояса 8:and the height of the working layer of the lining of the upper part of the slag belt is 8:

Figure 00000006
Figure 00000006

где:where:

Lвш - высота рабочего слоя футеровки верхней части шлакового пояса 8;L w - the height of the working layer of the lining of the upper part of the slag belt 8;

Lшп - высота рабочего слоя футеровки шлакового пояса 7;L w - the height of the working layer of the lining of the slag belt 7;

К6 - постоянный коэффициент, варьируемый в пределах от 0,05 до 0,5.K 6 is a constant coefficient varying from 0.05 to 0.5.

Кроме этого рабочий слой футеровки верхней части стен 6 и рабочий слой футеровки днища 5 выполнен из алюмопериклазоуглеродистого огнеупора, а рабочий слой футеровки шлакового пояса 7 и рабочий слой футеровки верхней части шлакового пояса 8 выполнен и периклазоуглеродистых огнеупора, а арматурный слой футеровки днища 9 выполнен из шамотных или муллитокремнеземистых огнеупоров.In addition, the working layer of the lining of the upper part of the walls 6 and the working layer of the lining of the bottom 5 are made of aluminum-periclase-carbon refractory, and the working layer of the lining of the slag belt 7 and the working layer of the lining of the upper part of the slag belt 8 are made of periclase-carbon refractory, and the reinforcing layer of the lining of the bottom 9 is made of fireclay or mullite-silica refractories.

В футеровке сталеразливочного ковша предусмотрены следующие отличия:The lining of the steel-pouring ladle has the following differences:

• увеличенная толщина рабочего слоя футеровки верхней части стен Нвс2 сталеразливочного ковша определяемая по формуле (1)• increased thickness of the working layer of the lining of the upper part of the walls H sun2 of the steel-pouring ladle, determined by the formula (1)

Figure 00000007
;
Figure 00000007
;

• высота рабочего слоя футеровки верхней части стен Lвс, сталеразливочного ковша рассчитываемая по формуле (2):• height of the working layer of the lining of the upper part of the walls L sun, steel-pouring ladle, calculated by the formula (2):

Figure 00000008
;
Figure 00000008
;

• увеличенная толщина рабочего слоя футеровки днища Нрд2 сталеразливочного ковша, рассчитываемая по формуле (3):• increased thickness of the working layer of the bottom lining Nrd2 steel ladle, calculated by formula (3):

Figure 00000009
;
Figure 00000009
;

• уменьшенная толщина арматурного слоя футеровки верхней части стен Над2 сталеразливочного ковша, рассчитываемая по формуле (4):• reduced thickness of the reinforcing layer of the lining of the upper part of the walls Н ad2 of the steel-pouring ladle, calculated by the formula (4):

Figure 00000010
;
Figure 00000010
;

• уменьшенная толщина рабочего слоя футеровки верхней части шлакового пояса Нвш2 сталеразливочного ковша, рассчитываемая по формуле (5):• reduced thickness of the working layer of the lining of the upper part of the slag belt H in2 of the steel-pouring ladle, calculated by formula (5):

Figure 00000011
;
Figure 00000011
;

• высота рабочего слоя футеровки верхней части стен Lвш сталеразливочного ковша рассчитывается по формуле (6):• the height of the working layer of the lining of the upper part of the walls L vsh steel-pouring ladle is calculated by the formula (6):

Figure 00000012
.
Figure 00000012
.

Таким образом рабочий слой футеровки 4 и арматурный слой футеровки 3 сталеразливочного ковша обладают более совершенным дизайном, что снижает риски возникновения аварийных ситуаций, увеличивает длительность эксплуатации футеровки, снижает удельные расходы огнеупорных материалов и изделий при закупе комплектов футеровок.Thus, the working layer of the lining 4 and the reinforcing layer of the lining 3 of the steel-pouring ladle have a more advanced design, which reduces the risk of accidents, increases the life of the lining, and reduces the specific consumption of refractory materials and products when purchasing sets of linings.

Указанные увеличенные и уменьшенные толщины рабочих и арматурных слоев футеровки позволяют обеспечить увеличение ее стойкости сталеразливочных ковшей и снизить удельные расходы на огнеупорные материалы и изделия.The indicated increased and reduced thicknesses of the working and reinforcing layers of the lining make it possible to increase its durability of steel-pouring ladles and reduce the specific costs of refractory materials and products.

При увеличенной толщине рабочего слоя футеровки верхней части стен менее 1,2⋅Нвс1 толщины рабочего слоя футеровки верхней части стен 6, происходит менее интенсивный износ огнеупоров в данной зоне, остаточная толщина огнеупоров в конце эксплуатации кампании футеровки является не критической, что позволяет увеличить длительность эксплуатации сталеразливочного ковша.With an increased thickness of the working layer of the lining of the upper part of the walls less than 1.2⋅N vs1 of the thickness of the working layer of the lining of the upper part of the walls 6, there is less intensive wear of refractories in this zone, the residual thickness of the refractory at the end of the operation of the lining campaign is not critical, which makes it possible to increase the duration operation of the steel ladle.

При увеличенной толщине рабочего слоя футеровки верхней части стен более 1,2⋅Нвс1 толщины рабочего слоя футеровки верхней части стен 6, наблюдается повышенный запас остаточного ресурса эксплуатации футеровки сталеразливочного ковша, данный факт свидетельствует о перерасходе огнеупоров на комплект футеровки, а также снижает полезный объем пространства сталеразливочного ковша, такой дизайн футеровки свидетельствует о технически нерациональном и экономически нецелесообразном использовании огнеупоров.With an increased thickness of the working layer of the lining of the upper part of the walls of more than 1.2⋅N vs1 of the thickness of the working layer of the lining of the upper part of the walls 6, there is an increased margin of the residual service life of the lining of the steel-pouring ladle, this fact indicates an overexpenditure of refractories for the lining set, and also reduces the usable volume space of the steel-pouring ladle, such a design of the lining indicates technically irrational and economically inexpedient use of refractories.

При высоте рабочего слоя футеровки верхней части стен 7 менее 0,08⋅Lшп, свидетельствует о применении одного слоя кирпичной кладки утолщенного рабочего слоя верхней части стен футеровки сталеразливочного ковша, при этом стандартная высота кирпича находится в диапазоне 99-101 мм.When the height of the working layer of the lining of the upper part of the walls 7 is less than 0.08⋅L w, it indicates the use of one layer of brickwork of the thickened working layer of the upper part of the walls of the lining of the steel ladle, while the standard brick height is in the range of 99-101 mm.

При высоте рабочего слоя футеровки верхней части стен 7 более 0,65⋅Lшп, происходит перерасход огнеупоров по причине технически и экономически нецелесообразного применения утолщенной футеровки в данной зоне, так как остаточная толщина в нижних слоях кирпичной кладки верхней части стен будет иметь ресурс дальнейшей эксплуатации в момент вывода футеровки сталеразливочного ковша из эксплуатации.When the height of the working layer of the lining of the upper part of the walls 7 is more than 0.65⋅L w, there is an overconsumption of refractories due to the technically and economically inexpedient use of thickened lining in this area, since the residual thickness in the lower layers of the brickwork of the upper part of the walls will have a resource for further operation at the time of decommissioning of the steel-pouring ladle lining.

При увеличенной толщине рабочего слоя футеровки днища 5 менее 1,5⋅Нрд1 толщины рабочего слоя футеровки днища 5, наблюдается оптимальный расход огнеупоров рабочего слоя футеровки днища 5 сталеразливочного ковша с учетом остаточного ресурса эксплуатации футеровки данной зоны и увеличения стойкости футеровки сталеразливочного ковша в целом.With an increased thickness of the working layer of the lining of the bottom 5 less than 1.5⋅N rd1 of the thickness of the working layer of the lining of the bottom 5, there is an optimal consumption of refractories of the working layer of the lining of the bottom 5 of the steel-pouring ladle, taking into account the residual service life of the lining of this zone and increasing the durability of the lining of the steel-pouring ladle as a whole.

При увеличенной толщине рабочего слоя футеровки днища 5 более 1,5⋅Нрд1, увеличивается расход огнеупоров для кладки футеровки рабочего слоя днища, снижается полезный объем внутреннего пространства сталеразливочного ковша.With an increased thickness of the working layer of the lining of the bottom 5 more than 1.5⋅N rd1 , the consumption of refractories for laying the lining of the working layer of the bottom increases, and the useful volume of the internal space of the steel-pouring ladle decreases.

При уменьшенной толщине арматурного слоя футеровки днища 9 менее 0,3⋅Над1 толщины арматурного слоя футеровки днища 9, увеличиваются теплопотери и повышаются риски аварийных ситуаций, связанных с проходом металла.With a reduced thickness of the reinforcing layer of the lining of the bottom 9 less than 0.3⋅N ad1 of the thickness of the reinforcing layer of the lining of the bottom 9, heat losses increase and the risks of emergencies associated with the passage of metal increase.

При уменьшенной толщине арматурного слоя футеровки днища 9 более 0,7⋅Над1 толщины арматурного слоя футеровки днища 9, происходит снижение полезного объема пространства сталеразливочного ковша, повышается расход огнеупоров арматурного слоя днища футеровки.With a reduced thickness of the reinforcing layer of the lining of the bottom 9 more than 0.7⋅N ad1 of the thickness of the reinforcing layer of the lining of the bottom 9, there is a decrease in the useful volume of the space of the steel-pouring ladle, and the consumption of refractories of the reinforcing layer of the bottom of the lining increases.

При уменьшенной толщине рабочего слоя футеровки верхней части шлакового пояса 8 менее 0,3⋅Нвш1 толщины рабочего слоя футеровки верхней части шлакового пояса 8, увеличивается риски разрушения футеровки в данной зоне и возникновения аварийных ситуаций, связанных с проходом металла.With a reduced thickness of the working layer of the lining of the upper part of the slag belt 8 less than 0.3⋅N w1 of the thickness of the working layer of the lining of the upper part of the slag belt 8, the risks of lining destruction in this zone and the occurrence of emergencies associated with the passage of metal increase.

При уменьшенной толщине рабочего слоя футеровки верхней части шлакового пояса 8 более 0,3⋅Нвш1 толщины рабочего слоя футеровки верхней части шлакового пояса 8, происходит снижение расхода огнеупоров и увеличение полезного объема внутреннего пространства сталеразливочного ковша.With a reduced thickness of the working layer of the lining of the upper part of the slag belt 8 more than 0.3⋅N w1 of the thickness of the working layer of the lining of the upper part of the slag belt 8, there is a decrease in the consumption of refractories and an increase in the useful volume of the internal space of the steel-pouring ladle.

При высоте рабочего слоя футеровки верхней части шлакового пояса 8 менее 0,05⋅Lшп, происходит увеличение расхода огнеупоров и повышение стоимости комплектов футеровки.When the height of the working layer of the lining of the upper part of the slag belt 8 is less than 0.05⋅L w, there is an increase in the consumption of refractories and an increase in the cost of lining sets.

При высоте рабочего слоя футеровки верхней части шлакового пояса 8 более 0,5⋅Lшп, происходит снижение расхода огнеупоров и увеличение полезного объема внутреннего пространства сталеразливочного ковша, но возрастают риски прохода металла при отсутствии остаточного ресурса дальнейшей эксплуатации футеровки сталеразливочного ковша.When the height of the working layer of the lining of the upper part of the slag belt 8 is more than 0.5⋅L w, there is a decrease in the consumption of refractories and an increase in the usable volume of the internal space of the steel-pouring ladle, but the risks of metal passage increase in the absence of a residual resource for further operation of the lining of the steel-pouring ladle.

Выбор алюмопериклазоуглеродистых огнеупоров для рабочего слоя футеровки верхней части стен 6 и рабочего слоя днища 5 сталеразливочного ковша обусловлен тем, что они имеют повышенную термостойкость, т.к. во время эксплуатации ковша минимизируются или исключаются вовсе случаи возникновения вертикальных трещин на поверхности стен футеровки рабочего слоя, при наличии которых кампания футеровки сталеразливочного ковша досрочно прекращается.The choice of aluminum-periclase-carbon refractories for the working layer of the lining of the upper part of the walls 6 and the working layer of the bottom 5 of the steel-pouring ladle is due to the fact that they have increased heat resistance, because during the operation of the ladle, cases of vertical cracks on the surface of the walls of the lining of the working layer are minimized or completely eliminated, in the presence of which the lining campaign of the steel-pouring ladle is terminated ahead of schedule.

Выбор периклазоуглеродистых огнеупоров для рабочего слоя шлакового пояса 7 и рабочего слоя футеровки верхней части шлакового пояса 8 сталеразливочного ковша обусловлен тем, что они имеют повышенные эксплуатационные свойства при взаимодействии со шлаковым расплавом.The choice of periclase-carbon refractories for the working layer of the slag belt 7 and the working layer of the lining of the upper part of the slag belt 8 of the steel-pouring ladle is due to the fact that they have improved performance properties when interacting with the molten slag.

Выполнение арматурного слоя днища 9 из шамотных огнеупоров позволяет снизить теплопотери металла через огнеупорную футеровку сталеразливочного ковша, а также предотвращает проход аварийный металла при износе рабочего слоя футеровки. При выполнении арматурного слоя днища 9 из муллитокремнеземистых огнеупоров позволяет увеличить огнеупорность изделий для её кладки и использовать футеровку арматурного слоя несколько кампаний.The execution of the reinforcing layer of the bottom 9 of fireclay refractories allows to reduce the heat loss of the metal through the refractory lining of the steel-pouring ladle, and also prevents the passage of emergency metal when the working layer of the lining is worn. When the reinforcing layer of the bottom 9 is made of mullite-silica refractories, it makes it possible to increase the refractoriness of products for its laying and use the lining of the reinforcing layer for several campaigns.

Сущность предложенной футеровки сталеразливочного ковша поясняется чертежами, на котором:The essence of the proposed lining of the steel-pouring ladle is illustrated by drawings, on which:

Фиг. 1 - используемая схема футеровки сталеразливочного ковша;Fig. 1 - the used scheme of the lining of the steel-pouring ladle;

Фиг. 2 - предлагаемая схема футеровки сталеразливочного ковша;Fig. 2 - the proposed scheme of the lining of the steel-pouring ladle;

Описание ссылочных позиционных номеров:Description of reference position numbers:

1. металлический корпус;1. metal case;

2. теплоизоляционный слой футеровки;2. heat-insulating lining layer;

3. арматурный слой футеровки;3. reinforcement layer of the lining;

4. рабочий слой футеровки;4. working layer of lining;

5. рабочий слой футеровки днища;5. working layer of bottom lining;

6. рабочий слой футеровки верхней части стен;6. working layer of the lining of the upper part of the walls;

7. рабочий слой футеровки шлакового пояса;7. working layer of the lining of the slag belt;

8. рабочий слой футеровки верхней части шлакового пояса;8. working layer of the lining of the upper part of the slag belt;

9. арматурный слой футеровки днищ;9. reinforcing layer of bottom lining;

Нвс2 - толщина рабочего слоя футеровки верхней части стен 6;H sun2 - thickness of the working layer of the lining of the upper part of the walls 6;

Нвс1 - толщина рабочего слоя футеровки верхней части стен 6;H vs1 - thickness of the working layer of the lining of the upper part of the walls 6;

К1 - постоянный коэффициент, равный не более 1,2;K 1 - constant coefficient equal to no more than 1.2;

Lвс - высота рабочего слоя футеровки верхней части стен 6;L sun - the height of the working layer of the lining of the upper part of the walls 6;

Lшп - высота рабочего слоя футеровки шлакового пояса 7;L w - the height of the working layer of the lining of the slag belt 7;

К2 - постоянный коэффициент, варьируемый в пределах от 0,08 до 0,65.K 2 is a constant coefficient varying from 0.08 to 0.65.

Нрд2 - толщина рабочего слоя футеровки днища 5;H rd2 - thickness of the working layer of the lining of the bottom 5;

Нрд1 - толщина рабочего слоя футеровки днища 5;H rd1 - thickness of the working layer of the lining of the bottom 5;

К3 - постоянный коэффициент, равный не более 1,5;K 3 - constant coefficient equal to no more than 1.5;

Над2 - толщина арматурного слоя футеровки днища 9;H ad2 - thickness of the reinforcing layer of the lining of the bottom 9;

Над1 - толщина арматурного слоя футеровки днища 9;H ad1 - thickness of the reinforcing layer of the lining of the bottom 9;

К4 - постоянный коэффициент, варьируемый в пределах от 0,3 до 0,7.K 4 is a constant coefficient varying from 0.3 to 0.7.

Нвш2 - толщина рабочего слоя футеровки верхней части шлакового пояса 8; Nvsh2 - thickness of the working layer of the lining of the upper part of the slag belt 8;

Нвш1 - толщина рабочего слоя футеровки верхней части шлакового пояса 8;H vsh1 - thickness of the working layer of the lining of the upper part of the slag belt 8;

К5 - постоянный коэффициент, равный не менее 0,3;K 5 - constant coefficient equal to at least 0.3;

Lвш - высота рабочего слоя футеровки верхней части шлакового пояса 8;L w - the height of the working layer of the lining of the upper part of the slag belt 8;

Lшп - высота рабочего слоя футеровки шлакового пояса 7;L w - the height of the working layer of the lining of the slag belt 7;

К6 - постоянный коэффициент, варьируемый в пределах от 0,05 до 0,5.K 6 is a constant coefficient varying from 0.05 to 0.5.

На Фиг. 2 представлена предполагаемая футеровка сталеразливочного ковша.On FIG. 2 shows the proposed lining of the steel-pouring ladle.

В металлическом корпусе 1 размещается: теплоизоляционный слой футеровки 2, арматурный слой футеровки 3, рабочий слой футеровки 4, состоящий из рабочего слоя футеровки днища 5, рабочего слоя футеровки верхней части стен 6, рабочего слоя футеровки шлакового пояса 7, рабочего слоя футеровки верхней части шлакового пояса 8, арматурный слой футеровки днища 9. Рабочий слой футеровки верхней части стен 6 и рабочий слой футеровки днища 5 выполнены из алюмопериклазоуглеродистых огнеупоров, рабочий слой футеровки шлакового пояса 7 и рабочий слой футеровки верхней части шлакового пояса 8 выполнен из периклазоуглеродистых огнеупоров, а арматурный слой футеровки днища 9 выполнен из шамотных или муллитокремнеземистых огнеупоров.In the metal case 1 is located: the heat-insulating layer of the lining 2, the reinforcing layer of the lining 3, the working layer of the lining 4, consisting of the working layer of the bottom lining 5, the working layer of the lining of the upper part of the walls 6, the working layer of the lining of the slag belt 7, the working layer of the lining of the upper part of the slag belt 8, the reinforcing layer of the lining of the bottom 9. The working layer of the lining of the upper part of the walls 6 and the working layer of the lining of the bottom 5 are made of aluminum-periclase-carbon refractories, the working layer of the lining of the slag belt 7 and the working layer of the lining of the upper part of the slag belt 8 are made of periclase-carbon refractories, and the reinforcing layer bottom lining 9 is made of fireclay or mullite-silica refractories.

Футеровка сталеразливочного ковша опробована на 160-тонных ковшах конвертерного цеха №1 АО «ЕВРАЗ Нижнетагильского металлургического комбината». Стойкость такой не менее, чем на 4 % выше стойкости футеровки прототипа.The lining of the steel-pouring ladle was tested on 160-ton ladles of the converter shop No. 1 of EVRAZ JSC of the Nizhny Tagil Iron and Steel Works. This durability is not less than 4% higher than the durability of the prototype lining.

Таким образом, данное техническое решение соответствует критерию «новизна».Thus, this technical solution meets the criterion of "novelty".

Анализ патентов и научно-технической информации не выявил использования новых существенных признаков, используемых в предлагаемом решении. Следовательно, предлагаемое изобретение соответствует критерию «изобретательский уровень».The analysis of patents and scientific and technical information did not reveal the use of new essential features used in the proposed solution. Therefore, the present invention meets the criterion of "inventive step".

Осуществление изобретения.Implementation of the invention.

Пример: процесс кладки огнеупорных изделий для футеровки сталеразливочного ковша осуществляется следующим способом. На внутреннюю поверхность металлического корпуса 1 укладывается теплоизоляционный слой футеровки 2. Далее на теплоизоляционный слой футеровки 2 днища наносится выравнивающий слой из набивной массы, при этом необходимо добиться горизонтальной поверхности слоя. На выравнивающий слой выкладывается арматурный слой футеровки днища 9 с уменьшенной толщиной, далее формируется арматурный слой футеровки 3 стен. Устанавливаются гнездовые блоки и выкладывается рабочий слой футеровки днища 4 с увеличенной толщиной, зазор между арматурным слоем футеровки 3 стен и рабочим слоем футеровки днища 4 заполняется буферной массой, а зазор между гнездовыми блоками и рабочим слоем футеровки днища 4 заполняется огнеупорным бетоном. После формирования футеровки днища производится кладка рабочего слоя 4 стен, при этом рабочий слой футеровки верхней части стен 6 применяется с увеличенной толщиной. Далее выкладывается рабочий слой футеровки шлакового пояса 7 и рабочий слой футеровки верхней части шлакового пояса 8 с уменьшенной толщиной. Зазор между рабочим слоем 5 стен, рабочим слоем футеровки верхней части стен 6, рабочим слоем футеровки шлакового пояса 7, рабочим слоем футеровки верхней части шлакового пояса 8 и между арматурным слоем футеровки 3 стен заполняется буферной массой. Зазор между рабочим слоем футеровки верхней части шлакового пояса 8 и обечайкой металлического корпуса 1 заполняется огнеупорной набивной массой.Example: the process of laying refractory products for lining a steel-pouring ladle is carried out in the following way. A heat-insulating layer of lining 2 is laid on the inner surface of the metal case 1. Next, a leveling layer of rammed mass is applied to the heat-insulating layer of the lining 2 of the bottom, while it is necessary to achieve a horizontal surface of the layer. A reinforcing layer of the lining of the bottom 9 with a reduced thickness is laid out on the leveling layer, then a reinforcing layer of the lining of the 3 walls is formed. The nest blocks are installed and the working layer of the bottom lining 4 with increased thickness is laid out, the gap between the reinforcing layer of the lining 3 of the walls and the working layer of the bottom lining 4 is filled with a buffer mass, and the gap between the nest blocks and the working layer of the bottom lining 4 is filled with refractory concrete. After the formation of the lining of the bottom, the working layer 4 of the walls is laid, while the working layer of the lining of the upper part of the walls 6 is applied with an increased thickness. Next, the working layer of the lining of the slag belt 7 and the working layer of the lining of the upper part of the slag belt 8 with a reduced thickness are laid out. The gap between the working layer 5 of the walls, the working layer of the lining of the upper part of the walls 6, the working layer of the lining of the slag belt 7, the working layer of the lining of the upper part of the slag belt 8 and between the reinforcing layer of the lining 3 of the walls is filled with a buffer mass. The gap between the working layer of the lining of the upper part of the slag belt 8 and the shell of the metal case 1 is filled with refractory stuffing.

В результате анализа промышленных испытаний установлено, что использование изобретения позволяет повысить длительность эксплуатации огнеупорной футеровки сталеразливочного ковша с минимальным изменением полезного объема ковша, не влияющим на вместимость металла, оптимизировать дизайн футеровки на более совершенный, снизить риски возникновения аварийных ситуаций, сократить удельные расходы огнеупорных материалов и изделий - закуп комплектов футеровок.As a result of the analysis of industrial tests, it was found that the use of the invention makes it possible to increase the service life of the refractory lining of a steel-pouring ladle with a minimum change in the useful volume of the ladle that does not affect the capacity of the metal, optimize the design of the lining for a more perfect one, reduce the risk of accidents, reduce the specific consumption of refractory materials and products - purchase of sets of linings.

Источники информацииSources of information

[1] Патент RU 2 044 602 C1 «Сталеразливочный ковш», МПК B22D 41/08, опубл. 1995.09.27.[1] Patent RU 2 044 602 C1 "Steel-pouring ladle", IPC B22D 41/08, publ. 1995.09.27.

[2] Авторское свидетельство СССР SU №1743687 A1 «Футеровка сталеразливочного ковша», МПК B22D 41/02, опубл. 1992.06.30.[2] USSR author's certificate SU No. 1743687 A1 "Steel-pouring ladle lining", IPC B22D 41/02, publ. 1992.06.30.

Claims (36)

1. Футеровка сталеразливочного ковша, имеющего металлический корпус (1), содержащая теплоизоляционный слой футеровки (2), арматурный слой футеровки (3) и рабочий слой футеровки (4), при этом рабочий слой футеровки (4) имеет рабочий слой футеровки верхней части стен (6), расположенную под рабочим слоем футеровки шлакового пояса (7), отличающаяся тем, что величину толщины и высоты арматурного слоя футеровки (3) и рабочего слоя футеровки (4) в поперечном сечении стен сталеразливочного ковша определяют по формулам:1. The lining of a steel-pouring ladle having a metal body (1), containing a heat-insulating lining layer (2), a reinforcing lining layer (3) and a working lining layer (4), while the working lining layer (4) has a working lining layer of the upper part of the walls (6), located under the working layer of the lining of the slag belt (7), characterized in that the thickness and height of the reinforcing layer of the lining (3) and the working layer of the lining (4) in the cross section of the walls of the steel ladle is determined by the formulas: - для верхней части стен- for the upper part of the walls
Figure 00000013
Figure 00000013
 где Нвс2 - толщина рабочего слоя футеровки верхней части стен (6);where Hs2 - thickness of the working layer of the lining of the upper part of the walls (6); Нвс1 - толщина рабочего слоя футеровки верхней части стен (6);H vs1 - thickness of the working layer of the lining of the upper part of the walls (6); К1 - постоянный коэффициент, равный не более 1,2;K 1 - constant coefficient equal to no more than 1.2; а высота рабочего слоя футеровки верхней части стен (6):and the height of the working layer of the lining of the upper part of the walls (6):
Figure 00000014
Figure 00000014
 где Lвс - высота рабочего слоя футеровки верхней части стен (6);where L sun - the height of the working layer of the lining of the upper part of the walls (6); Lшп - высота рабочего слоя футеровки шлакового пояса (7);L w - the height of the working layer of the lining of the slag belt (7); К2 - постоянный коэффициент, варьируемый в пределах от 0,08 до 0,65;K 2 - constant coefficient, ranging from 0.08 to 0.65; - для днища- for the bottom толщина рабочего слоя футеровки днища (5):bottom lining working layer thickness (5):
Figure 00000015
Figure 00000015
 где Нрд2 - толщина рабочего слоя футеровки днища (5);where H rd2 is the thickness of the working layer of the bottom lining (5); Нрд1 - толщина рабочего слоя футеровки днища (5);H rd1 - thickness of the working layer of the bottom lining (5); К3 - постоянный коэффициент, равный не более 1,5;K 3 - constant coefficient equal to no more than 1.5; а толщина арматурного слоя футеровки днища (9):and the thickness of the reinforcing layer of the bottom lining (9):
Figure 00000016
Figure 00000016
 где Над2 - толщина арматурного слоя футеровки днища (9);where H ad2 is the thickness of the reinforcing layer of the bottom lining (9); Над1 - толщина арматурного слоя футеровки днища (9);H ad1 - thickness of the reinforcing layer of the bottom lining (9); К4 - постоянный коэффициент, варьируемый в пределах от 0,3 до 0,7;K 4 - constant coefficient, ranging from 0.3 to 0.7; - для верхней части шлакового пояса- for the upper part of the slag belt толщина рабочего слоя футеровки верхней части шлакового пояса (8):thickness of the working layer of the lining of the upper part of the slag belt (8):
Figure 00000017
Figure 00000017
 где Нвш2 - толщина рабочего слоя футеровки верхней части шлакового пояса (8);where H in2 is the thickness of the working layer of the lining of the upper part of the slag belt (8); Нвш1 - толщина рабочего слоя футеровки верхней части шлакового пояса (8);H vsh1 - thickness of the working layer of the lining of the upper part of the slag belt (8); К5 - постоянный коэффициент, равный не менее 0,3;K 5 - constant coefficient equal to at least 0.3; а высота рабочего слоя футеровки верхней части шлакового пояса (8):and the height of the working layer of the lining of the upper part of the slag belt (8):
Figure 00000018
Figure 00000018
 где Lвш - высота рабочего слоя футеровки верхней части шлакового пояса (8);where L w - the height of the working layer of the lining of the upper part of the slag belt (8); Lшп - высота рабочего слоя футеровки шлакового пояса (7);L w - the height of the working layer of the lining of the slag belt (7); К6 - постоянный коэффициент, варьируемый в пределах от 0,05 до 0,5.K 6 is a constant coefficient varying from 0.05 to 0.5. 2. Футеровка по п. 1, отличающаяся тем, что рабочий слой футеровки верхней части стен (6) и рабочий слой футеровки днища (5) выполнены из алюмопериклазоуглеродистых огнеупоров.2. Lining according to claim 1, characterized in that the working layer of the lining of the upper part of the walls (6) and the working layer of the lining of the bottom (5) are made of aluminum-periclase-carbon refractories. 3. Футеровка по п. 1, отличающаяся тем, что рабочий слой шлакового пояса (7) и верхней части шлакового пояса (8) выполнены и периклазоуглеродистых огнеупоров.3. Lining according to claim 1, characterized in that the working layer of the slag belt (7) and the upper part of the slag belt (8) are made of periclase-carbon refractories. 4. Футеровка по п. 1, отличающаяся тем, что арматурный слой днища (9) выполнен из шамотных или муллитокремнеземистых огнеупоров.4. Lining according to claim 1, characterized in that the reinforcing layer of the bottom (9) is made of fireclay or mullite-silica refractories.
RU2022103204A 2022-02-09 Ladle lining RU2778652C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2778652C1 true RU2778652C1 (en) 2022-08-22

Family

ID=

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4582232A (en) * 1984-06-19 1986-04-15 Flo-Con Systems, Inc. Valve, clamp, refractory and method
SU1743687A1 (en) * 1989-07-24 1992-06-30 Мариупольский металлургический комбинат "Азовсталь" Lining of steel teeming ladle
US5340088A (en) * 1990-04-12 1994-08-23 Veitscher Magnesitwerke-Actien-Gesellschaft Metallurgical vessel and method of making the refractory lining of such vessels
RU2044602C1 (en) * 1992-09-10 1995-09-27 Копылов Георгий Анатольевич Casting ladle
RU196897U1 (en) * 2019-12-24 2020-03-19 Общество с ограниченной ответственностью "Кералит" FILLING BUCKET
RU2744635C1 (en) * 2020-04-30 2021-03-12 Общество С Ограниченной Ответственностью "Амт" Method of manufacturing lining for metallurgical equipment in the form of a melting or filling device using additive technologies

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4582232A (en) * 1984-06-19 1986-04-15 Flo-Con Systems, Inc. Valve, clamp, refractory and method
SU1743687A1 (en) * 1989-07-24 1992-06-30 Мариупольский металлургический комбинат "Азовсталь" Lining of steel teeming ladle
US5340088A (en) * 1990-04-12 1994-08-23 Veitscher Magnesitwerke-Actien-Gesellschaft Metallurgical vessel and method of making the refractory lining of such vessels
RU2044602C1 (en) * 1992-09-10 1995-09-27 Копылов Георгий Анатольевич Casting ladle
RU196897U1 (en) * 2019-12-24 2020-03-19 Общество с ограниченной ответственностью "Кералит" FILLING BUCKET
RU2744635C1 (en) * 2020-04-30 2021-03-12 Общество С Ограниченной Ответственностью "Амт" Method of manufacturing lining for metallurgical equipment in the form of a melting or filling device using additive technologies

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4437651A (en) Cooling plate for blast-furnaces
RU87651U1 (en) LIFTING OF THE STEEL FILLING BUCKET
RU2778652C1 (en) Ladle lining
RU196897U1 (en) FILLING BUCKET
RU2486989C2 (en) Method of steel teeming ladle lining and steel teeming ladle
JPS58501960A (en) Metal processing furnace cooling plate
CN216337752U (en) Novel furnace lining structure for integral casting forming of large-scale blast furnace
CN201873697U (en) Novel blast furnace tapping channel
KR101223869B1 (en) Furnace with reduced part structure
CN203550585U (en) Furnace bottom refractory material structure for liquid deslagging step-type heating furnace
RU2164953C1 (en) Method of lining of oxygen steel-making converter
RU50894U1 (en) FILLING BUCKET
RU51356U1 (en) FILLING BUCKET
RU2810436C1 (en) Mixer for accumulating liquid cast iron
RU176138U1 (en) FILLING BUCKET
EA009452B1 (en) Cast iron
CN217604677U (en) Anti-corrosion castable prefabricated part
CN201381329Y (en) Blast furnace copper cooling stave
RU2340568C1 (en) Brick-lining of glass furnace pool walls
CN218778971U (en) Furnace bottom brick masonry structure of RH vacuum tank
RU2776656C1 (en) Lining of the lower part of the vacuum chamber
RU195618U1 (en) SILICON FILLING STONE
RU2787298C1 (en) Heating furnace with walking beams for heating circular cross-section workpieces
RU200360U1 (en) STEEL BUCKET
JP2009263691A (en) Method for brick-working vod pan