SU1178773A1 - Способ факельного торкретировани футеровки металлургических агрегатов - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ФАКЕЛЬНОГО TQ-pVPEIHРОВАНИЯ ФУ1ЕРОЪКИ МЕТАЛЛУРГИЧЕСК11Х АГРЕГА10Е, включающий подачу кислорода и смеси огнеупорного материала с топливом, сжигание топлива, нагрев огнеупорного материала в высокотемпературном факеле и перемещение факе ла по поверхности футеровки, о тл и ч а ю щий с  тем, что, с целью повьшени  эффективности торкре тировани  путем создани  оптималь.ных тепловых и температурных параметров в зоне нанесени  огнеупорного покрыти , скорость перемещени  факела по поверхности футеровки металлургических агрегатов в начальный период торкретировани  в течение 1-2 мин подцерживают равной 0,02-0,1 м/с, затем в течение 2-4 мин скорость перемещени  факела по поверхности футеS ровки металлургических агрегатов поцкерживают равной 0,1-0,4 м/с, а в конце торкретировани  в течение 3-6 мин - равной 0,4-1,0 м/с.

Description

Изобретение относитс  к технике ремонта футеровки металлургических агрегатов и может быть использовано в металлургической и машиностроительной промышленности.5

Цель изобретени  повышение эффективности торкретировани  путем создани  оптимальных тепловых и температурных параметров в зоне нанесени  огнеупорного покрыти ,10

. Предлагаемый способ относитс  к технике ремонта футеровки торкретированием , в котором топливо и огнеупорный материал подают вместе, а температура футеровки в начале is торкретировани  на 200-400 градусов ниже температуры начала протекани  процесса.

Сущность способа заключаетс  в том, что в начале торкретировани  в 20 зоне ограниченных размеров осуществл етс  локальный разогрев футеровки до температуры, соответствующей температуре перехода огнеупорного материала в пластическое состо ние, фа- 25 кел на этом участке перемещаетс  весьма медленно. Затем факел перемещаетс  на прилегающий к начальному участку футеровки участок, разогретый высокотемпературными газами, отход ш г д ми при локальном разогреве начального участка. Скорость перемещени  факела по этому участку значительно выше, чем по начальному, увеличение скорости постепенное. Затем, когда вс  поверхность футеровки или участок футеровки . Подлежащий ремонту, прогреет .с  до температуры, близкой к температуре перехода- огнеупорного материала в пластическое состо ние, скорость д. перемещени  факела увеличиваетс  до величины, при которой обеспечиваетс  температура, соответствующа  температуре протекани  процесса и не превышающа  температуру, при которой возможно оплавление футеровки. Продолжительность разогрева и торкретировани  определенного участка футеровки определ етс  необходимостью нагрева до соответствующей температуры и со- ,д общени  поверхностному слою футеровки количества тепла, необходимого дл  спекани  нанесенного торкретпокрыти  с основной футеровкой.

При работе смесь огнеупорного материала с топливом и кислород направ. л ют в виде двухфазных струй под пр мым углом к поверхности футеровки.

Процессы смещени  компонентов и горни  топлива организуют таким образом что топливо сгорает, а огнеупорный -материал нагреваетс  до температуры перехода в пластическое состо ние д удара в поверхность футеровки. В начале операции торкретировани  факел в течение 1-2 мин-очень медленно перемещают по поверхности футеровки При торкретировании футеровки агрегатов цилиндрической формы,.например конвертеров, перемещение факела осуществл ют вращением фурмы с соответствующей частотой. В случае торкретировани  плоских или изогнутых поверхностей , например, сводов мартеновских печей, перемещение факела производ т либо линейным передвижением фурмы в плоскости, параллельной торкретируемой поверхности, либо линейным передвижением и вращением в ту или иную сторону в пределах определенного угла. В начале операции в течение 1-2 мин торкретирование производ т со скоростью перемещени  факела 0,02-0,1 м/с. При торкретировании конвертеров така  линейна  скорость перемещени  факела соответствует частоте вращени  фурмы 0,05-0,27 об/мин. Температура в зоне нанесени  покрыти  через 0,8-1,5 мин достигает значени , соответствующего температуре перехода .огнеупорного материала в пластическое состо ние. После нанесени  торкретпокрыти  на начальный участок факел сдвигают на прилежащий к начальному участок, который нагревалс  высокотемпературными газами, отход щими из зоны начального участка. Врем  на разогрев этого участка до температуры протекани  процесса меньше , поэтому факел в течение 2-4 мин перемещают вначале со скоростью 0,1-0,2 м/с постепенно увеличива  ее к концу периода до 0,3-0,4 м/с. Така  линейна  скорость перемещени  факела соответствует частоте вращени  фурмы в начале периода 0,270 ,54 об/мин, в конце периода 0,81 ,1 об/мин. При таком медленном перемещении факела футеровке передаетс  количество тепла, необходимое дл  поддержани  в плоскости между торкретпокрытием и основной футеровкой после перемещени  факела на другие участки температуры, обеспечивающей качественное спекание покры3

ти  с футеровкой. Во врем  торкретировани  этих двух участков поверхностный слой основной футеровки разогреваетс  отход щими газами до температуры, близкой к температуре начала протекани  процесса. Поэтому .окончание операции провод т при более высокой скорости перемещени  факела по поверхности футеровки: в начале периода скорость поддерживают равной 0,4-0,5 м/с, постепенно увеличива  ее к концу периода до 0,50 ,8 м/с. Такой линейной скорости соответствует частота вращени  фурмы в начале периода, равна  1,11 ,35 об/мин, в конце периода равна  1,6-2,0 об/мин. При повьшенном содержании в торкретмассе топлива (более 30%) и наличии в компонента х составл ющих с низкой температурой .плавлени  скорость перемещени  факела в конце операции во избежание оплавлени  увеличивают до 0,9-1,0 м/с. Б . принципе возможно и ступенчатое изменение скорости перемещени  факела по поверхности футеровки в соответствующие периоды. В этом случае максимальна  эффективность обеспечиваетс  при значени х скорости, соответствующих средним в предлагаемых пределах . Определ ющим параметром при реализации предлагаемого способа  вл етс  скорость перемещени  факела по поверхности футеровки. Приведенные в описании работы частоты вращени  фурмы характерны дл  конвертеров .

При использовании способа на агрегатах других размеров частоту вращени  необходимо пересчитать по линейной скорости перемещени  факела. При торкретировании сводов мартеновских печей определ ют линейную скорость перемещени  факела в плоскости , параллельной своду. При проведении торкретировани  в соответст вии с предлагаемым способом потериогнеупорного материала в начале операции свод тс  к минимуму, в плоскости между нанесенным покрытием, и основной футеровкой -обеспечиваетс  теплосодержание и температура, необходимые дл  качественного спекани  покрыти  с футеровкой, в заключитель-ной стадии операции создаютс  услови предотвращающие оплавление покрыти  вследствие локального перегрева. Оптимальна  продолжительность перио734

ДОН, на которые условно разделено врем  торкретировани , и пределы изменени  скорости перемещени  факела Г1О поверхности футеровки в соответЬтвующие периоды установлены на основании опытных данных. Ми 1имальна  продолжительность начального периода составл ет 1 мин и представл ет собой врем , которое необходимо, чтобы нагреть поверхность футеровки до температуры начала протекани  процесса -и нанести первичный торкретслой при наибольшей начальной температуре футеровки , имеющей место на практике.

Максимальна  продолжительность начального периода составл ет 2 мин и представл ет собой врем , необходимое дл  разогрева и нанесени  первичного торкретсло  при имеющей место на

практике минимальной начальной температуре футеровки. Продолжительность второго периода больше первого, так как в этот период увеличиваетс  скорость перемещени  факела, а следовательно , и площадь торкретируемой

поверхности. Минимальна  и максимальна  продолжительность этого периода зависит главным образом от начальной температуры футеровки: при высокой

начальной температуре, например 1400 С дл  ЗОО-тонныхконвертеров, минимальна  продолжительность второго периода составл ет 2 мин; при низкой начальной температуре , например

1200 С дл -тех же условий, максимальна  продолжительность второго периода составл ет 4 мин. Увеличение второго периода свыше 4 мин нецелесообразно , так как при скорости пере-

мещени  факела равной 0,1-0,4 м/с

имеет место перегрев участка футеровки в месте ударафакела и увеличиваетс  обща  продолжительность тбркретировани . Продолжительность

третьего периода зависит от того, какой толщины необходимо нанести торкретпокрытие , каков характер износа футеровки в технологические периоды, а также от характера спекани  торкретпокрыти  с основной футеровкой. В случае интенсивного износа футеровки , например, при переделе фосфористых чугунов продолжительность третьего периода должна составл ть 4-5 мин

при наличии локального износа и rte .эбходимости торкретировани  этих -. участков продолжительность третьего периода следует увеличить до 6 мин 4

При равномерном, но незначительном износе футеровки, например при переделе обычных передельных чугунов,. продолжительность третьего периода может быть уменьшена до 3 мин.

Продолжительность соответствующего периода и средн   скорость перемещени  факела по поверхности футеровки функционально св заны Mesfty собой и завис т от начальной температуры футеровки и температуры перехода огнеупорного материала в пластическое состо ние. Минимальна  скорость перемещени  факела в начальньш период составл ет 0,02 м/с. Такую скорость поддерживают s начале торкретировани  при низкой начальной температуре футеровки, например, конвертеров 1200°С и ниже; сводов мартеновских печей и ниже. Перемещение факела со скоростью менее 0,02 м/с неп,елесообразно, так как факел при этом перемещаетс  чрезвычайно медленно. При медленном перемещении факела возможен неравномерный разогрев и нанесение торкретпокрыти  в пределах поверхности соответствующей месту пр мого удара факела, так как при зтих услови х имеет место неравномерное распределение в поперечном сечении факела скоростей, концентраций топлива и огнеупорного, материала, вьщеление тепла и нагрев частиц огнеупорного материала. Увеличение скорости перемещени  факела по поверхности футеровки более 0,1 м/с в начальный период нецелесообразно, так как не обеспечиваетс  разогрев, нанесение первичного торкретсло  и сообщение поверхностному слою футеровки количества тепла, необходимого дл  спекани  торкретпокрыти  с основной футеровкой. Средн   скорость перемещени  факела во второй период составл ет 0,2-0,3 м/с. Скорость,равна  0,1 м/с  вл етс  начальной дл  этого периода и конечной дл  начального. Изменение скорости перемещени  факела должно быть плавным, хот  в принципе возможно- и ступенчатое, но соответствующее средним значени м в предлагаемых пределах. Увеличение скорости перемещени  факела в этот период свьппе 0,4 м/с нецелесообразно, т&к как это приводит к недостаточному

разогреву футеровки, увеличению выноса огнеупорного материала и ухудшению качества спекани  торкретпокрыти  с основной футеровкой. В третий период средн   скорость перемещени  факела составл ет 0,5-0,6 м/с. Минимальна  дл  этого периода скорость, равна  0,4 м/с,  вл етс  максималь 0 ной дл  второго периода и служит дл  постепенного перехода от второго периода к третьему. В случае, когда в огнеупорном материале или золе топлива содержатс  легкоплавкие компоненты,скоJ5 рость перемещени  факела к концу периода следует увеличить до 0,81 ,0 м/с во избежание оплавлени  торкретпокрыти  и футеровки. Увеличение скорости перемещени  факела свыше 20 1,0 м/с нецелесообразно, так как уменьшаетс  количество тепла, передаваемого футеровке в месте удара факела, что приводит к ухудшению спекани  торкретпокрыти  с основной футеровкой. 5

li р и м е р. Технологи  торкретировани  футеровки конвертеров. Начальна  температура поверхности футеровки составл ет 1300°С.Расход торкретмассы

0 поддерживают равным 450 кг/мин, расход кислорода 160 . После воспламенени  топлива факел медленно, в течение 2 мин перемещают со Скоростью 0,09 м/с, средн   частота вращени  фурмы при этом составл ет около 0,25 об/мин. При этом разогрев до Температуры начала протекани  процесса происходит за 1,7 мин. В течение 0,3 мин нанос т первичный торкретслой. Затем в течение одной минуты производ т разогрев и торкретирование со скоростью перемещени  факела 0,18 м/с (средн   частота вращени  фурмы около 0,5 об/мин), после чего в течение 1 мин среднюю

5 скорость перемещени  факела поддержи- . вают равной 0,36 м/с (средн   частота вращени  фурмы при этом составл ет 1 об/мин). Во врем  второго периода происходит разогрев практически всей

0 футеровки до температуры близкой к температуре перехода огнеупорного материала в пластическое состо ние, что предопредел ет эффективное торкретирование в остальную часть операции. Дальнейшее Торкретирование провод т со скоростью перемещени  факела 0,72 м/с (средн   частота вращенш около 2 об/мин). При этом обеспечиваетс  необходима  дл  протекани  процесса температура футеровки в месте удара факела. Футеровке передаетс  количество тепла, необходимое дл  поддержани  в плоскости между торкретпокрытием и основной футеровкой температуры, при которой происходит качественное спекание торкретпокрыти  с футеровкой. Така  технологи  позвол ет уменьшить вынос огнеупорного Материала в первый период торкретировани , повысить температурньп уровень процесса в первую половину операции и улучшить спекание торкретпокрыти . с основной футеровкой.

В примере описан вз тый из практической работы вариант со ступенчатым изменением скорости перемещени  факела.

Эффективность применени  предлагаемого способа заключаетс  в уменьшении выноса огнеупорного материала , в особенности в начале торкретировани , и в улучшении качества

торкретпокрыти , что в конечном результате позвол ет повьюить стойкость футеровки и снизить удельные расходы огнеупоров на 1 т стали. При применении предлагаемого способа ожидаетс 

снижение расхода огнеупорного материала на 0,5 кг/т Стали.

Claims (1)

1. Авторское свидетельство СССР № 403320, кл. С 21 С 5/44, 1971. - СПОСОБ ФАКЕЛЬНОГО ТОРКРЕТИРОВАНИЯ ФУТЕРОВКИ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ АГРЕГАТОВ, включающий подачу кислоро'да и смеси огнеупорного материала с топливом, сжигание топлива, нагрев огнеупорного материала в высокотемпературном факеле и перемещение факела по поверхности футеровки, о тл и ч а ю щий с я тем, что, с целью повышения эффективности торкретирования путем создания оптимальных тепловых и температурных параметров в зоне нанесения огнеупорного покрытия, скорость перемещения факела по поверхности футеровки металлургичес ких агрегатов в начальный период торкретирования в течение 1-2 мин поддерживают равной 0,02-0,1 м/с, затем в течение 2-4 мин скорость перемещения факела по поверхности футе+ ровки металлургических агрегатов поддерживают равной 0,1-0,4 м/с, а в конце торкретирования в течение 3-6 мин - равной 0,4-1,0 м/с.