SU1702136A1 - Способ гор чего ремонта огнеупорной футеровки вращающейс печи - Google Patents

Description

1

(21)4719623/33 (22) 14.07.89 (46)30.12.91. Бюл. №48

(71)Донецкий научно-исследовательский институт черной металлургии

(72)Н.А.Абакумов, В.В.Арсентьев, В К.Дид- ковский, В.И.Зуеп, А.Ф.Костенко, А,И,Лаптев , Н.И.Роговцев и М.И.Соколов (53)666.94.041 (088.8)

(56) Патент СССР

№92884. кл. F 27 F 7/28, 1945.

Кудрина А.П , Башкова А.И. Совершенствование технологии гор чих ремонтов огнеупорных футеровок вращающихс  печей. - Металлурги , 1985, № 2,, с. 25-26.

(54) СПОСОБ ГОРЯЧЕГО РЕМОНТА ОГНЕУПОРНОЙ ФУТЕРОВКИ ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ПЕЧИ

(57) Изобретение относитс  к способам горних ремонтов футеровки вращающихс  печзй дл  обжига карбонатных пород и может быть использовано в черной металллур- гии, промышленности строительных материалов и других отрасл х. С целью повышени  стойкости покрыти  огнеупорный наполнитель в количестве 50 - 100% от массы легкоплавкой составл ющей подают на отвердевшую легкоплавкую составл ющую после чего осущестел ют их сплавление и вторичное отвердевание Операции отвердевани , сплавлени  и вторичного отвердевани  ведут при угловой скорости пе- чи 0,002 - 0,05 рад/с. В качестве легкоплавкой составл ющей используют гранулированный конвертерный шлам, а в качестве огнеупорного наполнител  - доломитовую известь. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

ё

Изобретение относитс  к способам гор чих ремонтов футеровки вращающихс  печей дл  обжига карбонатных пород и может быть использовано в черной металлургии , промышленности строительных материалов и других отрасл х при обжиге известн ка, доломита, магнезита и др.

Цель изобретени  - повышение стойкости покрыти .

Гор чий ремонт футеровки вращающейс  печи согласно способу осуществл ют следующим образом.

В печь загружают легкоплавкую составл ющую (гранулированный конвертерный шлам, марганцевый коцентрат, окатыши, окалина и др.) в количестве, равном 50 - 100% от часовой производительности печи

(по загрузке), не измен   при этом i/нтен- сивности загрузки. Более предпочтительным  вл етс  применение в качестве легкоплавкой составл ющей окускованного материала, в частности гранулированного конвертерного шлама, который хорошо до- зируегс  и равномерно продвигаетс  по печи . Шлам  вл етс  отходом металлургического производства. Температура плавлени  шлама 1300 - 1350°С

Дл  предотвращени  ухода жидкой фазы из печи рекомендуетс  создавать на гор чем ее коне барьер (плотину) из сложенного материала (например, извести), дл  чего интенсивность загрузки карбонатных пород (т.е. известн ка) перед подачей легкоплавкой составл ющей увеличивают в

ч о ю

со о

1,1 - 1,5 раза. Данное требование  вл етс  факультативным и зависит от абсолютной интенсивности загрузки (т/ч), крупности и вида загружаемой карбонатной породы, текучести жидкой фазы и других факторов.

Дл  более полного заполнени  расплавленной фазой всех изношенных мест футеровки (щелей, трещин, углублений, каверн,  м и др.) рекомендуетс  также сделать временной разрыв между окончанием загрузки карбонатных пород и началом загрузки легкоплавкой составл ющей. Расплавленна  фаза должна как бы догон ть в своем движении обжигаемый материал и заполн ть изношенные места благодар  предварительному удалению оттуда обжигаемого материала . Временной разрыв может составл ть 20 - 60 мин.

Теплова  нагрузка печи должна обеспечить полное расплавление егкоплавкой фазы к моменту достижени  ею гор чего (выгрузочного) конца печи. Ориентировочно она должна составить 40-55 кВт/м площади футеровки. С целью недопущени  утечки жидкой фазы из печи последнюю перевод т на уменьшенные обороты (0,002 - 0,05 рад/с) при наличии обоженного материала на длине 1 - 5 м от выгрузочного конца.

Дальнейшей операцией ремонта  вл етс  отвердевание легкоплавкой составл ющей на поверхности футеровки. Эта операци  протекает при угловой скорости 0,002 - 0,05 рад/с и с тепловой нагрузке 5 - 7 кВт/м и менее (вплоть до отключени  топлива) Углова  скорость устанавливаетс  из условий равномерного распределени  легкоплавкой составл ющей (жидкой ф зы) по поверхности футеровки, особенно в зоне оЬжига, где повреждение 6oiee значительны , а также удержани  защитного Барьера из обоженного материала При угловой скорости менее 0,002 рад/с (0,019 о5/мин) по вл етс  опасность деформации корпуса печи и разрушени  футеровки. При скорости более 0,05 рад/с (0,477 сб/мин) жидка  фаза плохо заполн ет повреждение места и возможен, кроме того, уход ее из печи. Все это приводит к ухудшению качества покрыти  и более быстрому его износу.

После отвердевани  легкоплавкой составл ющей в печь подают огнеупорный наполнитель в количестве 50 - 100% от ее массы (по твердой составл ющей с учетом возможной термической диссоциации). Представленный расход сырого доломита (35,1 т двум  порци ми) с учетом диссоциа35 1

ции составл ет - --. - 18 т доломитовой изI t / «J

вести те 72% от массы легкоплавкой фазы.

Ввод доломита двум  порци ми (16,4 и 18,7 т) св зан со стремлением сократить продолжительность ремонта. Подачу наполнител  осуществл ют при обычной угловой

скорости печи (0,08 - 0,15 рад/с). Наполнитель равномерно распредел ют по длине пеми на поверхности отвердевшей легкоплавкой составл ющей. В качестве напэл- нител  возможно применение также

0 доломитизированной извести.

Хорошие результаты достигаютс  также при использовании дробленого обожже-tc- го доломита. При расходе наполнител  в количестве менее половины легкоплавкой

5 составл ющей стойкость покрыти  резко ухудшаетс , так как оно содержит значительное количество остатс ной легкоплавкой фазы, не насыщенной основным наполнителем. Под вли нием высокотемпе0 ратурного факела такое покрытие начинает сочитьс  и даже отрыватьс  от футеровки С увеличением копичества огнеупорного наполнител  выше 100% легкоплавка  составл юща  отзываетс  неспособной

5 полностью его впитать, В результате наваренный слой имеет ноздреватую структуру и слабо удержиоартс  футеровкой что  вл етс  причиной локального разруленич покрыти  и футеровки

0

Сразу же по окончании загрузки огнеупорного наполнител  в печь начинают подавать карбонатную породу,чтобы по окончании ремонта футеровки приступать к

5 производству извести

По достижении основным наполнителем выгоузочного конца почи начинаетс  его сплавление с легкоплавкой оставл ющей . Печь снова переводит на угловую ско0 рость 0,002 0 05 (:эд/с, а тепловую нагрузку повышают до 40 - 55 кВт/м2 футеровки , не допуска  при этом образовани  чрезмерною количества жидкой фазы Процессы расплавлени  и растворени  догжны

5 быть сбалансированы по времени. Небольшие прорывы жидкой фазы к выгрузочному кон ду печи должны быть нейтрализованы путем забрасывани  допомита в печь вруч ную либо с помощью метательных механиз0 ов (например, заправочной машины). После полной ассимил ции доломитовой иззести производитс  вторичное отверде- ваниэ покрыти  путем резкого уменьшени  тепловой нагрузки при сохранении умень5 шенных оборотов печи. Вслед за этим печь перевод т на обычные обороты, продЕига  материал по печи и посгепенно повыша  тепловую нагрузку, довод  ее до обычной npi i полном заполнении 1ечи известн ком и ивзестью.

Способ осуществлен на вращающихс  известковых печах размеров 3,6 х 75 м Череповецкого металлургического комбината производительностью 15 т/ч (по загрузке 27,8 т/ч). Внутренн   площадь фу- теровки составл ет 740 м2. Футеровка выложена хромомагнэзитовым кирпичом (на длину 30 м от гор чего конца) и шамотом (остальна  часть). Толщина футеровки 230 мм. Топливом  вл етс  природный газ с объем- ной теплотой сгорани  34,33 МДж/м .

В качестве легкоплавной составлтющей используют гранулированный конвертерный шлам, а в качестве огнеупорного напел- нител   - соежеобоженную доломитовую известь с содержанием 30 - 35% МдО, которую получают в этой же печи путем обжига сырого доломита. Обмазку нанос в случае по влени  прогаров футеровки в зоне обжига, о наличии которых суд т еизу- ально путем осмотра футеровки, а также по покраснении участков корпуса печи, хорошо заметных в ночное врем . Дл  оцен эффективности ремонта определ ют сум марную площадь корпуса печи под местны- ми прогарами (до и после ремонта), а также врем  по влени  новых или расширени  оставшихс  прогаров футеровки. Полна  про- долительность одной операции гор чего ремонта составл ет около б ч, однако печь простаивала около 5 ч из-за совмещени  операций ремонта и загрузки сырь .

Результаты дес ти опытных операций по ремонту футеровки проведенных, по предлагаемому способу, представлены в таблице.

Операци  1. Перед ремонтом на корпусе печи имелось восемь п тен общей плог

щадью 0,165 м . Масса доломитовой извести (огнеупорного наполнител ) составл ла 40% от массы u/лама Расход природного газа в периоды плавлени  л сплавлени  составл л 3500 м /ч. ный расплав хорошо заполнил все повреж- денные места, однако стойкость покрыти  Ьыла недостаточной и под вли нием высокой температуры через 12 ч покрытие частично вытекало.

Операци  2. Масса доломитовой ИЗРС- сти состал ла 50% от массы шлама (нижний предел). Процесс протекал нормально. Тепловой режим был таким же, как а операции 1, Все семь поврежденных мест были заварены , а новое повреждение по вилось че- рез 8,5 сут.

Операци  3. Масса наполнител  составила 75% (среднее значение). Процесс протекал нормально. Отмечалось полное

заполнение всех поврежденных участков и высока  огнеупорность покрыти .

Операци  4. Масса наполнител  нахо дилась на верхнем рекомендуемом пределе (100%). С целью максимально полного заполнени  поврежденных мест расплавом увеличили рзг.уг,., природного газа до 3545 м /ч. СтсДгост, покрыти  оказалась высокой ( 1 сут).

Операци  5 Магса наполнител  больше рекомендуемой (11С%). Как и в предыдущей операции, быт повешен р сход топли03 Однако сплавление легкоплавкой о сталпющей ;; наполнитечем протекало неудовлетворительно, вследствие чего вокруг отремонтровзнных мест возникли настыли . В двух местах после ремонта остались покраснени , что свидетельство- валоо неполной заварке повреждениыхучз- стков. Через 1 сут на футеровке по вились чоьые разгары.

Операци  6. В следующей серии операций (6 - 9) измен ли угловую скорость вращающейс  печи, а массу наполнител  оставл ли посто нной (75% от массы шлама ). В св зи с замедлением скорости вращени  печи расход природного газа быт уменьшен до 3300 м /ч При скорости в период сплавлени  и отвердевани , равной 0,001 рад/с (0,0095 об/мин), были заварены повержденные места, однако после ремонта обнаружились повреждени  футеровьи в двух новых местах общей площадью 0,08 м Это св зано с дополнительными усили ми, по вл ющимис  в огнеупорной кладке вследствие деформации корпуса печи Через 1,5 сут на футеровке по вились дополнительные разгары

Операци  7. Углова  скорость печи бь.гэ на нижнем рекомендуемом пределе (0,019 об/мин) при пониженной тепловой нагрузке Oruраци  протекалэ нормально Стойкость покрыти  удовлетворительна .

Операци  8. Углова  скорость печи на врехнем рекомендуемом пределе (0,48 об/мин) при повышенной те 10кой нагрузке (расход природного газа .1610 м3/ч),

4го св зано с сокращением продолжительности операции Результаты операции удовлетворительные .

Операци  9. Углова  скорость печи во врем  сплавлени  и отвердевани вь ше рекомендуемой и составл ет 0,57 об/мин. Несмотр  на повышенную тепловую нагрузку полностью заварить прогары не удавалось, так /JK сплавлением легкоплавкой составл ющей и наполнител  не успевало завер штьс  в периоды нахождени  повреждении л учгстков в нижнем положении, когда процесс сплавлени  протекал наиболее полно . Через 2 сут оставшиес  прогары начали расшир тьс . Результаты операции следует считать неудовлетворительными.

Операци  10. В качестве вмещающей фазы использовали марганцевый концентрат . Благодар  низкой температуре плавлени  (1240 - 1260°С) теплова  нагрузка была уменьшена (расход природного газа 3180 м /ч). Поврежденные места хорошо заполн лись жидкой фазой, однако огнеупорность ее без сплавлени  с основным наполнителем недостаточна. Через 4 сут на футеровке снова обнажились поврежденные участки.

Технико-экономическа  эффективность предлагаемого способа состоит в увеличении производительности вращающейс  печи за счет сокращени  простоев на холодных ремонтах, экономии огнеупорного кирпича и уменьшении затрат на холодные ремонты.

Claims (2)

1. Формула изобретени  1. Способ гор чего ремонта огнеупорной футеровки вращающейс  печи дл  обжига карбонатных пород путем

   образовани  защитного покрыти , включающий подачу во вращающуюс  печь легкоплавкой составл ющей, плавлении и охлаждение ее и нанесение огнеупорного кальцийсодержащего наполнител  на отвердевший слой легкоплавкой составл ющей , повторный разогрев и охлаждение, о т личающийс  тем, что, с целью повышени  стойкости покрыти , огнеупорный наполнитель подают в количестве 50 - 100%

   от массы легкоплавкой составл ющей, осуществл ют их сплавление , а повторные операции разогрева и охлаждени  ведут при угловой скорости печи 0,002 - 0,05 рад/с.
2. 2. Способ по п. 1,о гличающийс 

   тем. что в качестве легкоплавкой составл ющей используют гранулированный конвертерный шлам.