RU71917U1

RU71917U1 - FILLING BUCKET

Info

Publication number: RU71917U1
Application number: RU2007145021/22U
Authority: RU
Inventors: Андрей Борисович Великий (RU); Андрей Борисович Великий; Сергей Николаевич Ушаков (RU); Сергей Николаевич Ушаков; Евгений Валерьевич Сидоров (RU); Евгений Валерьевич Сидоров; Геннадий Андреевич Воронов (RU); Геннадий Андреевич Воронов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат"
Priority date: 2007-12-03
Filing date: 2007-12-03
Publication date: 2008-03-27

Abstract

Сталеразливочный ковш, включающий кожух, кирпичную футеровку стен и днища, состоящую из изоляционного, арматурного и рабочего слоя, отличающийся тем, что на рабочем слое выполнен дополнительный рабочий монолитный слой толщиной 0,05-0,1 толщины рабочего слоя, при этом в основном и дополнительном рабочих слоях стен в горизонтальных швах выполнены металлические прокладки толщиной 1,0-1,5 мм.A steel pouring ladle, including a casing, brick lining of the walls and the bottom, consisting of an insulating, reinforcing and working layer, characterized in that an additional working monolithic layer with a thickness of 0.05-0.1 of the thickness of the working layer is made on the working layer, while mainly additional working layers of the walls in horizontal seams made of metal gaskets with a thickness of 1.0-1.5 mm.

Description

Полезная модель относится к металлургии, конкретнее к сталеразливочным ковшам для непрерывной разливки стали.The utility model relates to metallurgy, and more particularly to steel casting ladles for continuous casting of steel.

Известен сталеразливочный ковш, содержащий металлический кожух, арматурный и рабочий слои футеровки из кирпичей, гнездовые кирпичи с разливочными стаканами, установленными в днище ковша (патент РФ №2095192, В22Д 41/02).Known steel pouring ladle containing a metal casing, reinforcing and working layers of the lining of bricks, nesting bricks with casting glasses installed in the bottom of the bucket (RF patent No. 2095192, V22D 41/02).

Недостатком известного ковша является низкая стойкость его футеровки. Это объясняется тем, что в процессе его эксплуатации происходит интенсивное размывание рабочего слоя футеровки стен и днища потоками жидкой стали, а так же в результате химического взаимодействия кирпичной футеровки с компонентами стали и шлака.A disadvantage of the known bucket is the low resistance of its lining. This is due to the fact that during its operation there is an intensive erosion of the working layer of the lining of the walls and the bottom by flows of liquid steel, as well as as a result of the chemical interaction of the brick lining with the components of steel and slag.

Наиболее близким по технической сущности является сталеразливочный ковш, включающий кожух и огнеупорную футеровку, состоящую из изоляционного, арматурного и рабочего слоев. Огнупорная футеровка набирается из кирпичей (Патент РФ №2092279, В22Д 41/02).The closest in technical essence is a steel pouring ladle, including a casing and a refractory lining, consisting of insulating, reinforcing and working layers. Refractory lining is made of bricks (RF Patent No. 2092279, V22D 41/02).

Недостатком известного сталеразливочного ковша является выгорание углерода из огнеупора в процессе его разогрева после ремонта футеровки, что приводит к увеличению пористости огнеупора, ослаблению его механической прочности и снижению стойкости футеровки в процессе эксплуатации ковша.A disadvantage of the known steel-pouring ladle is the burning of carbon from the refractory during its heating after the lining is repaired, which leads to an increase in the porosity of the refractory, weakening its mechanical strength and lower lining resistance during operation of the ladle.

Кроме того, высокое линейное расширение огнеупора, достигающего при 1400°С - 2%, приводит к образованию трещин, скалыванию огнеупора, раскрытию швов кладки, аварийным прогарам и снижению стойкости футеровки.In addition, the high linear expansion of the refractory, reaching 2% at 1400 ° C, leads to cracking, chipping of the refractory, the opening of masonry joints, emergency burnouts and a decrease in the lining resistance.

Техническая задача, решаемая полезной моделью, заключается в предотвращении выгорания углерода из огнеупора, предотвращении образования трещин и сколов огнеупоров, в обеспечении работы ковша без проникновения металла в швы футеровки и аварийных прогаров, повышения стойкости футеровки ковша.The technical problem solved by the utility model is to prevent burnout of carbon from the refractory, to prevent the formation of cracks and chips of refractories, to ensure the operation of the bucket without penetration of metal into the joints of the lining and emergency burnouts, to increase the durability of the lining of the bucket.

Поставленная техническая задача достигается тем, что в сталеразливочном ковше, включающем кожух, кирпичную футеровку стен и днища, состоящую из изоляционного, арматурного и рабочего слоев, в отличие от ближайшего аналога на рабочем слое выполнен дополнительный рабочий монолитный слой толщиной 0,05-0,1 толщины рабочего слоя, при этом в основном и дополнительном рабочих слоях стен в горизонтальном швах выполнены металлические прокладки толщиной 1,0-1,5 мм.The stated technical problem is achieved in that in the steel pouring ladle, including the casing, brick lining of the walls and the bottom, consisting of insulating, reinforcing and working layers, in contrast to the closest analogue, an additional working monolithic layer with a thickness of 0.05-0.1 is made on the working layer the thickness of the working layer, while in the main and additional working layers of the walls in the horizontal joints, metal gaskets with a thickness of 1.0-1.5 mm are made.

Сущность полезной модели заключается в том, что с целью снижения износа огнеупоров за счет компенсации линейного роста металлическими прокладками, предотвращения сколов и выгорания углерода рабочий слой футеровки состоит из 2^х слоев - кирпичного и монолитного слоя из огнеупорной массы, периклазоуглеродистого состава, например марки ПУТМК (ТТ 200-019-2004) с содержанием MgO не менее 75,0%, С от 6 до 10,0%, P₂O₅ от 1,0 до 2,0% и размером фракции от 0 до 4,0 мм, при этом количество фракции менее 0,5 мм составляет от 50 до 60%,менее 0,06 мм от 30 до 45%, причем монолитный слой предотвращает выгорание углерода в процессе разогрева ковша, а металлические прокладки в горизонтальных швах рабочего слоя компенсируют рост огнеупоров, обеспечивают удержание огнеупорной массы на боковых стенках ковша.Summary of the utility model is that in order to reduce refractory wear by compensating for the linear growth of metal gaskets prevent chipping and carbon burnout working ply lining consisting of two ^layers - the brick and monolithic layer of refractory mass periclase composition, e.g. brand PUTMK ( TT 200-019-2004) with a MgO content of at least 75.0%, C from 6 to 10.0%, P ₂ O ₅ from 1.0 to 2.0% and a fraction size from 0 to 4.0 mm, the amount of fraction less than 0.5 mm is from 50 to 60%, less than 0.06 mm from 30 to 45%, and the monolithic layer It prevents carbon burnout in the process of heating a ladle, and the metal lining in horizontal seams offset the growth of the working layer refractories ensure retention of the refractory mass on the side walls of the ladle.

В результате снижается скорость износа футеровки, повышается стойкость ковша.As a result, the wear rate of the lining is reduced, and the durability of the bucket is increased.

При выполнении на кирпичном рабочем слое монолитного рабочего слоя из огнеупорной массы толщиной 0,05-0,1 толщины кирпичного слоя не происходит выгорание углерода из огнеупора при разогреве футеровки, сохраняется структура огнеупора и его механическая прочность.When a monolithic working layer of a refractory mass of 0.05-0.1 thickness of a brick layer is made on a brick working layer, carbon does not burn out from the refractory when the lining is heated, the structure of the refractory and its mechanical strength are preserved.

Кроме того, все швы кладки закрыты монолитным слоем, это предотвращает размывание огнеупоров не ошлакованной футеровки при наполнении ковша жидкой сталью.In addition, all the joints of the masonry are closed with a monolithic layer, this prevents erosion of refractories of the non-slag lining when filling the ladle with liquid steel.

Это обстоятельство также способствует повышению стойкости футеровки ковша.This fact also helps to increase the durability of the lining of the bucket.

В этом случае устраняется интенсивный износ обезуглероженного слоя огнеупора, предотвращаются аварийные прогары футеровки, снижается расход огнеупоров для ремонта, ковш работает длительное время без замены футеровки.In this case, intensive wear of the decarburized layer of the refractory is eliminated, emergency burnouts of the lining are prevented, the consumption of refractories for repair is reduced, the bucket works for a long time without replacing the lining.

Если толщина монолитного слоя меньше 0,05 толщины кирпичного слоя, будет происходить обезуглероживание поверхности кирпича через поры, образующиеся в монолитном слое при длительном разогреве футеровки, что отрицательно сказывается на стойкости ковша.If the thickness of the monolithic layer is less than 0.05 of the thickness of the brick layer, decarburization of the brick surface will occur through the pores formed in the monolithic layer during prolonged heating of the lining, which negatively affects the durability of the bucket.

Если толщина монолитного слоя больше 0,1 толщины кирпичного слоя, возможны отслоения и сколы огнеупорной массы с последующим выгоранием углерода из огнеупора и снижением стойкости ковша. Кроме того, большая толщина монолитного слоя будет снижать полезную емкость ковша по жидкой стали, что также будет сказываться негативно на службе ковша и приведет к потере производства стали.If the thickness of the monolithic layer is more than 0.1 of the thickness of the brick layer, delamination and chips of the refractory mass are possible, followed by carbon burnout from the refractory and a decrease in the durability of the bucket. In addition, the large thickness of the monolithic layer will reduce the useful capacity of the bucket for liquid steel, which will also adversely affect the service of the bucket and lead to a loss in steel production.

Металлические прокладки из мягкой стали компенсируют линейный рост огнеупоров, предотвращают сколы огнеупоров, а также удерживают монолитный слой огнеупорной массы до ее спекания с кирпичным рабочим слоем.Mild steel gaskets compensate for the linear growth of refractories, prevent chipping of refractories, and also hold a monolithic layer of refractory mass until it is sintered with a brick working layer.

Если толщина прокладки будет меньше 1,0 мм, то прокладки могут не удержать монолитный слой огнеупорной массы, что приведет к его сползанию со стенок ковша.If the thickness of the gasket is less than 1.0 mm, then the gaskets may not hold a monolithic layer of refractory mass, which will lead to its creep from the walls of the bucket.

Если толщина прокладок будет больше толщины 1,5 мм, то прокладки могут полностью не прогреться и препятствовать компенсации линейного роста огнеупоров, что приведет к образованию трещин и потере стойкости ковша.If the thickness of the gaskets is greater than the thickness of 1.5 mm, then the gaskets may not completely warm up and prevent compensation of the linear growth of refractories, which will lead to cracking and loss of durability of the bucket.

На фиг.1 показан сталеразливочный ковш в разрезе.In Fig.1 shows a steel pouring ladle in section.

Сталеразливочный ковш состоит из металлического кожуха 1, изоляционного 2, арматурного 3, рабочего 4 слоев кирпичной футеровки боковых стенок 5 и днища 6, рабочего монолитного слоя 7 боковых стенок 5 и рабочего монолитного слоя 8 днища 6, металлических прокладок 9, размещенных в горизонтальных швах рабочего кирпичного слоя 4 и в монолитном рабочем слое 7.The steel pouring ladle consists of a metal casing 1, insulating 2, reinforcing 3, working 4 layers of brick lining of the side walls 5 and bottom 6, a working monolithic layer 7 of the side walls 5 and a working monolithic layer 8 of the bottom 6, metal gaskets 9 located in the horizontal joints of the worker brick layer 4 and in a monolithic working layer 7.

Сталеразливочный ковш работает следующим образом.Steel ladle works as follows.

Из конвертера в Сталеразливочный ковш подается сталь марки Ст 3 Сп. При этом струя металла подается на рабочий монолитный слой 8 днища 6, наполняет ковш и контактирует с монолитным слоем 7 боковых стенок 5 ковша. Изоляционный слой 2 футеровки набран, например, из шамотных кирпичей или теплоизоляционного картона. Арматурный слой 3 набран, например, из шамотных кирпичей, рабочий слой 4 набран, например, из периклазоуглеродистых кирпичей, монолитный слой 7 боковых стенок 5 и монолитный слой 8 днища 6 выполнен, например, из огнеупорной массы на основе периклазоуглерода.Steel of the grade St 3 Sp. Is supplied from the converter to the Steel pouring ladle. When this stream of metal is fed to the working monolithic layer 8 of the bottom 6, fills the bucket and is in contact with the monolithic layer 7 of the side walls 5 of the bucket. The insulating layer 2 of the lining is composed, for example, of fireclay bricks or thermal insulation board. The reinforcing layer 3 is composed, for example, of fireclay bricks, the working layer 4 is composed, for example, of periclase-carbon bricks, the monolithic layer 7 of the side walls 5 and the monolithic layer 8 of the bottom 6 are made, for example, of refractory mass based on periclase-carbon.

Металлические прокладки 9 выполненные, например, из мягкой стали 08ПС, размещенные в рабочем кирпичном слое 4 и монолитном слое 7 стенок 5 разогреваются, становятся пластичными, компенсируют линейный рост огнеупорной кладки, в результате чего швы футеровки уплотняются, сохраняется целостность кирпичей, возрастает стойкость ковша.Metal gaskets 9 made, for example, of 08PS mild steel, placed in the working brick layer 4 and the monolithic layer 7 of the walls 5 are heated, become plastic, compensate for the linear growth of the refractory masonry, as a result of which the lining joints are compacted, the integrity of the bricks is preserved, and the durability of the bucket increases.

Сталеразливочный ковш предлагаемой конструкции испытан в кислородно-конвертером и электросталеплавильном цехах ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат».The steel casting ladle of the proposed design was tested in an oxygen converter and an electric steel-smelting shop at OJSC Magnitogorsk Iron and Steel Works.

Использование ковша предлагаемой конструкции позволяет предотвратить выгорание углерода из огнеупоров, сколы и раскрытие швов кладки, предотвращают аварийные прогары футеровки боковых стен. При этом повышается стойкость ковша, обеспечивается длительная работа ковша без замены футеровки, снижается расход огнеупоров.Using the bucket of the proposed design allows to prevent carbon burnout from refractories, chips and the opening of masonry joints, prevent emergency burnout of the lining of the side walls. This increases the durability of the bucket, ensures long-term operation of the bucket without changing the lining, and reduces the consumption of refractories.

Примеры конкретного исполнения.Examples of specific performance.

Таблица.Table. №No. ПараметрыOptions ПримерыExamples 1one 22 33 4four 1one Вместимость ковша mBucket capacity m 350350 350350 350350 342342 22 Толщина кирпичного рабочего слоя S₁, ммThe thickness of the brick working layer S ₁ mm 200200 200200 200200 200200 33 Толщина монолитного рабочего слоя S₂, ммThe thickness of the monolithic working layer S ₂ mm 0,03×200=60.03 × 200 = 6 0,05×200=100.05 × 200 = 10 0,1×200=200.1 × 200 = 20 0,15×200=300.15 × 200 = 30 4four Толщина стальной прокладки, ммThe thickness of the steel strip, mm 0,80.8 1,01,0 1,51,5 2,02.0 55 Состояние футеровкиLining condition трещиныcracks хорошееgood хорошееgood отслоенияexfoliation 66 СтойкостьDurability 9898 108108 110110 102102

В таблице приведены примеры конструктивных параметров сталеразливочного ковша. В первом примере при недостаточной толщине монолитного рабочего слоя 0,03×S₁ и толщине прокладок 0,8 мм образуются трещины, стойкость ковша снижается.The table shows examples of the design parameters of the steel pouring ladle. In the first example, with an insufficient thickness of the monolithic working layer of 0.03 × S ₁ and a gasket thickness of 0.8 mm, cracks form, the durability of the bucket decreases.

В четвертом примере вследствие большей толщины монолитного рабочего слоя 0,15×S₁ и толщины прокладок 2,0 мм происходит отслоение огнеупорной массы, снижается стойкость ковша, происходит неполный слив металла.In the fourth example, due to the greater thickness of the monolithic working layer of 0.15 × S ₁ and the thickness of the gaskets 2.0 mm, the refractory mass peels off, the bucket durability decreases, and the metal is not completely drained.

Во втором и третьем примере вследствие обеспечения оптимальных параметров монолитного рабочего слоя и толщины металлических прокладок обеспечивается хорошее состояние футеровки, стойкость ковша повышается на 8-10 плавок.In the second and third example, due to the optimal parameters of the monolithic working layer and the thickness of the metal gaskets, a good condition of the lining is ensured, the durability of the bucket is increased by 8-10 heats.

Claims

A steel pouring ladle, including a casing, brick lining of the walls and the bottom, consisting of an insulating, reinforcing and working layer, characterized in that an additional working monolithic layer with a thickness of 0.05-0.1 of the thickness of the working layer is made on the working layer, while mainly additional working layers of the walls in horizontal seams made of metal gaskets with a thickness of 1.0-1.5 mm.