SU1822490A3 - Method of making lining from dry tamping mass - Google Patents

Description

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано в других отраслях промышленности при изготовлении монолитной футеровки тепловых агрегатов, например, индукционных печей, разливочных ковшей, элементов плавильных и прокалочных печей.

Целью предлагаемого способа является повышение надежности футеровки за счет создания бездефектной структуры ее рабочей зоны.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе изготовления футеровки тепловых агрегатов из сухих набивных масс, включающем набивку футеровки по шаблону, имеющему на рабочей поверхности компенсационный слой, первоначальный нагрев футеровки до 200-500°С, извлечение шаблона, нанесение на рабочую поверхность футеровки связующего, а затем защитного покрытия на основе огнеупорного компонента и связующего, загрузку металлической шихты или расплава и дальнейшего нагрева футеровки до ее спекания, согласно изобретению, после извлечения шаблона проводят дополнительный нагрев футеровки до 900-1300°С. При этом дополнительный нагрев футеровки при плавке сплавов на основе Zn, Al, Си проводят до 900-1100°С, а дополнительный нагрев футеровки при плавке сплавов на основе Fe проводят до 1100-1300°С.

Задачей предлагаемого технического решения является разработка универсального способа изготовления футеровок тепловых агрегатов и сухих набивных масс, приемлемого как для низкотемпературных агрегатов, (с температурой плавлении ниже 900°С), так и для высокотемпературных агрегатов (с температурой плавления выше 1100°С).

Сущность предлагаемого технического решения заключается в следующем.

1822490 АЗ

Огнеупорную футеровку можно спечь при достаточно низкой температуре, например 200-500°С, в этом случае требуется введение большого количества спекающей добавки, увеличение спекающей добавки приводит к увеличению количества стекловидной фазы в огнеупорной футеровке и дополнительному ее эрозионному износу.

В предложенном способе спекание футеровки достигается введением дополнительных операций: высокотемпературный нагрев и естественное охлаждение, следующее за извлечением шаблона.

Это создаетусловия для выявления всех дефектов огнеупорных футеровок до загрузки металла. Эти дефекты обусловлены неоднородностью массы при послойной засыпке массы и недостаточном качестве набивки, вследствие геометрии тигля.

Выбранный температурный интервал 900-1300°С обеспечивает достаточное спекание керамической массы до контакта с расплавом (из всех видов огнеупорных материалов: кислых, нейтральных или основных), при этом спекание идет без увеличения спекающей добавки, понижающей огнеупорность футеровки. Последующее охлаждение способствует выявлению существующих дефектов (трещины, поры,..).

Последующая пропитка связующим и нанесение защитного покрытия выполняет как бы функцию залечивания’' выявленных дефектов футеровки причем дополнительные дефекты, связанные с геометрией футеровки и неоднородностью структуры не образуются, т.к. структура рабочей зоны огнеупорного тигля уже сформирована дополнительным обжигом.

Предлагаемый способ позволяет изготовить футеровки агрегатов как для выплавки низкотемпературных сплавов на основе Ζη. ΛΙ, Си, в этом случае нагрев осуществляют до 900-1100°С (это обусловлено видом огнеупорного материала), так и для случая изготовления футеровки агрегатов для плавки сплавов на основе Fe, тогда нагрев осуществляют до 1100-1300°С (также определяется видом огнеупорных материалов).

HarpeD футеровки до температуры ниже 900°С не обеспечивает необходимой ее прочности для контакта с расплавом или металлической шихты, т.к. при рациональном содержании спекающей добавки этой температуры недостаточно для спекания огнеупорной массы.

Нагрев футеровки выше 1300°С нецелесообразен, т.к, процесс формирования CTOVKTvobi пабочей зоны футеровки, обеспечивающий достаточную прочность за счет керамического спекания, завершается до 1300°С. Кроме того, осуществление нагрева более 1300°С требует установки дополнительного оборудования с применением эффективной теплоизоляции, т.е. дополнительных капитальных затрат.

Π р и м е р 1. На наружной поверхности шаблона индукционной тигельной печи для плавки алюминиевых сплавов ИАТ-10 закрепляется компенсационный слой из бумаги толщиной 1-2 мм. Далее производится набивка подины, установка шаблона и набивка стен тигля. Для набивки применяется масса включающая по массовой доле 82% корундошпинельного материала, 4% борной кислоты. 14% алюмосиликатного материала, включающего 70% шамота и 30% огнеупорной глины.

Набивка футеровки производится с помощью пневмотрамбовки.

Первоначальный нагрев осуществляется с помощью электронагревателя сопротивления до температуры 200°С в нижней части тигля и 500°С в верхней. После охлаждения и извлечения шаблона последующий нагрев производится газовой горелкой до температуры 900°С в нижней части тигля и 1100°С в верхней. Выдержка 5-10 ч. Далее тигель охлаждается в ес^тественных условиях. Поверхность тигля тщательно очищается и пропитывается раствором необходимой консистенции, содержащим тонкомолотый огнеупорный компонент набивной массы и фосфатное связующее. Образующиеся трещины и неровности футеровки промазываются составом массы зернистостью менее

1,5-2,0 мм, увлажненной фосфатным связующим. Далее на поверхность тигля наносится защитное покрытие, содержащее компоненты массы зернистость менее 1,0 мм с добавкой 10% фтористого кальция, затворенного фосфатным связующим. После сушки в течение 2-4 часов производится загрузка шихтой, наплавление полного тигля, перегрев металла до 900-1100°С, охлаждение до температуры эксплуатации.

Π р и м е р 2. На наружной поверхности шаблона сталеразливочного ковша СК-130 закрепляется компенсационный слой из бумаги или графитовой смеси, краски и т.д. толщиной 1-2 мм. Далее производится набивка днища, установка шаблона, набивка рабочего слоя футеровки ковша. Для набивки применяется масса, содержащая по массовой доле 1.5-2,5% борной кислоты, 2-3% молотого силиката натрия и остальное кварцит.

Первоначальный нагрев осуществляется с помощью газовой горелки до темпера5 туры 200°С в нижней части футеровки и до 500°С в верхней. .

После охлаждения и извлечения шаблона последующий нагрев производится до температуры 1100°С в нижней части футе- 5 ровки и до 1300°С верхней.

Далее футеровка охлаждается в естественных условиях и тщательно очищается. С помощью торкретустановки производится пропитка футеровки и нанесение защитного 10 покрытия.

Для нанесения покрытия применяются массы на основе кварцита и жидкого стекла или муллитовые массы на растворе лигносульфоната натрия. 15

Далее производится запуск ковша в эксплуатацию путем нагрева газовой горелкой футеровки до 1200-1300°С, заливкой металла при 1670-1700°С и выдержкой в течение 1-3 ч. 20

Преимущества предлагаемого способа:

Способ позволяет многократно использовать металлический шаблон, т.к. первоначальный нагрев осуществляют только до 500°С. При этой температуре шаблон не де- 25 формируется от перегрева.

Способ универсален, т.к. может реализоваться на огнеупорных Массах различных составов и на тепловых агрегатах с широким диапазоном температур выплавляемого металла.

Claims (3)

1. Формула изобретения

   1. Способ изготовления футеровки тепловых агрегатов из сухих набивных масс, включающий набивку футеровки по шаблону, имеющему на рабочей поверхности компенсационный слой, первоначальный нагрев футеровки до 200-500^6, извлечение шаблона, нанесение на рабочую поверхность футеровки связующего, а затем защитного покрытия на основе огнеупорного компонента и связующего, загрузку металлической шихты или расплава и дальнейший нагрев футеровки до ее спекания, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности футеровки за счет создания бездефектной структуры ее рабочей зоны, после извлечения шаблона проводят дополнительный нагрев футеровки до 9001300°С.
2. 2. Способ по п.1,отличающийся тем, что дополнительный нагрев футеровки при плавке сплавов на основе Zn, Al, Си проводят до 900-1100°С.
3. 3. Способ по п.1,отличающийся тем, что дополнительный нагрев футеровки при плавке сплавов на основе Fe проводят до 1100-1300°С.