(5) СПОСОБ ФАКЕЛЬНОГО ТОРКРЕТИРОВАНИЯ СВОДОВ ПЛA IEHHЫX ОТРАЖАТЕЛЬНЫХ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ
12 Изобретение относитс к металлургии , конкретнее к технике ремонта футеровки пламенных отражательных металлургических.печей, и может быть использовано дл ремонта сводов мартеновских печей. Известен способ мокрого торкретир вани изнсниенных участков футеровки металлургических печей. На ремонтируемый участок футеровки нанос т тон кий слой огнеупорного материала, наход щегос в пастообразном состо нии Дл обеспечени хорошего слипани наносимого покрыти с поверхностью футеровки производ т предварительное охлаждение печи до определенной температуры . После высыхани и спекани нанесенного сло с футеровкой на него наноситс второй слой, после высы хани и спекани которого на него наноситс третий слой и т.д. tl. Недостатком мокрого способа торкретировани вл ютс большие затраты времени на проведение ремонта. Кроме того, этот способ непригоден дл ремонта обращенных вниз поверхностей например сводов металлургических печей , так как наход щийс в пастообра ном состо нии огнеупорный материал стекает под действием силы т жести. ПЕЧЕЙ Известен также способ полусухого торкретировани . Степень увлажнени огнеупорного материала при этом минимальна . Наход щийс в исходном состо нии в виде порошка огнеупорный материал тщательно замешиваетс до образовани тестообразной массы. Нанесение покрыти на ремонтируемый участок производитс сло ми. После нанесени очередного сло производитс его сушка и обжиг. Огнеупорную массу нанос т сло ми с переменной влажностью: в начале операции дл обеспечени хорошего слипани с основной футеровкой влажность поддерживают равной 15%, постепенно уменьша к концу торкретировани до.5%. Это позвол ет несколько сократить общую продолжительность торкретировани по сравнению с применением массы с посто нной влажностью, так как продолжительность сушки слоев по мере уменьшени влажности массы также , уменьиаетс 23. Недостатком этого способа также вл ютс большие затраты времени на проведение ремонта, которые г-югут составл ть от 1-2 ч до 10 и более. При этом резко сокращаетс производительность металлургических, печей. Наиболее Олизким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату вл етс способ факельного торкретировани металлургических печей, включающий подачу торк рет-массы и кислорода, сжигание топ лива и нагрев порошка, огнеупорного материала в торкрет-факеле и нагрев футеровки печи СЗ1. Недостатком этого способа вл етс низка эффективность торкретировани агрегатов в случае понижени температуры футеровки ниже 1300°С. Пока поверхность футеровки не нагрет до температуры перехода огнеупора в пластическое состо ние отложение порошка огнеупорного материала из факела либо незначительно, либо не происходит совсем. Поэтому в начале операции факел используетс лишь дл нагрева Футеровки, огнеупорный материал почти не-прилипает к футеров ке и выноситс из конвертера в виде пыли. В конвертере, имеющем ограниче ную удельную поверхность футеровки на 1 т металла, нагрев футеровки цо пластического состо ни в месте удара факела осуществл етс сравнительно быстро (около 20-40 с), Однако при применении этого способа дл торкретировани футеровки металлургических печей, развитую . удельную поверхность футеровки на 1 т металла, например сводов мартеновских печей,, продолжительность подъема температуры футеровки до при обретени в зких свойств составл ет несколько 1.тнут. Огнеупорный материал в это врем не усваиваетс . Целью изобретени вл етс повышение эффективности использовани порошка огнеупорного материала. Поставленна цель.достигаетс тем что согласно способу факельного :торк ретировани сводов пламенных отражательных металлургических печей, вклю чающему подачу торкрет-массы и кислорода , сжигание топлива и нагрев пороыка огнеупорного материала в тор рет-факеле и нагрев футеровки, торкрет-массу и кислород подают в виде веерообразно направленных струй с углом между-их ос ми .1-2 о , расположенных в плоскости, перпендикул рной оси топливного факела печи, тепловую мощность которого устанавливают |равной. 1-2 тепловой мощности холостого хода печи, при этом расход вентил торного воздуха поддерживают в пределах 10-80% от стехиометричес .ки необходимого расхода, измен емого от минимальной величины в начале процесса торкретировани до максимал ной величины при достижении темпе .ратуры свода в 1600 - I/OOC, а расход торкрет-массы в началег про цесса торкретировани поддерживают равншл 30-50% от номинального, постепенно увеличива его до номиналь-- -, ной величины при достижении температуры свода 1600-1ТОО С. Положительный эффект предложенного СпЪсобазаключаетс в использовании дл нагрева футеровки тепла топивного факела металлургической пеи , рациональной организации факела в рабочем пространстве печи, обеспечении локального нагрева ремонтируемого участка футеровки до перехода в пластическое состо ние и сокращении до минимума расхода огнеупорного материала в период разогрева футеровки . Веерообразное расположение струй в поперечном сечении печи позвол ет охватить необходимую длину дуги свода и обеспечить направление каждой струи перпендикул рно к поверхности свода. Дл организации совместной подачи кислорода и смеси топлива с огнеупорным материалом торкретмае сы -в виде двухфазных струй примен ют сопла типа сопло в сопле. Через центральное сопло подают смесь топлива с огнеупорным материалом, через кольцевой канал между соплами подают кислород. При торкретировании двухфазные струи кислорода с торкрет-массой подают в виде веерообразно расположенных струй поперек рабочего пространства печи, расход кислорода на торкретирование поддерживают равным номинальному или несколько ниже номинального, расход торкрет-массы поддерживают равным 30% от номинального и в веерообразный торкрет-факел перпендикул рно его плоскости подают топливный факел печи, расход вентил торного воздуха на который 10% от теоретически необходимого дл полного сгорани топлива. В рабочее пространство печи поступает топливно-воздушна смесь с большим недостатком воздуха, топливо нагреваетс от воздействи гор чей футеровки и разлагаетс . Часть топлива сгорает, взаимодейству с воздухом, наход щимс в рабочем пространстве печи и поступающим через неплотности кладки печи, шлакрвиков, регенераторов, а также через окна. Рабочее пространство печи заполн етс непрозрачными продуктами разложени топлива, а также продуктами неполного сгорани . Значительна часть этих газов .вт гиваетс в струи торирет-факела , где происходит смешение их с кислородом и сгорание. При сгорании предварительно нагретого топлива топливного факела в кислороде развиваетс весьма высока - температура , вследствие чего происходит быстрый разогрев участка свода в месте удара факела. Ускорению разогрева этого участка способствует также нелучепрозрачна .атмосфера печи. Тепло от участка свода и высокотемепратурHorb факела через нелучепрозрачную атмосферу в пространство печи переда етс незначительно. Поэтому в факеле вблизи поверхности свода температура быстро поднимаетс до 1600-1VOO C (визуально под сводом в месте удара факела можно наблюдать белое п тно) при сравнительно низкой температуре рабочего пространства {1200-1400°с). После нагрева участка свода до температуры , при которой поверхностный слой приобретает в зкие свойства, асход торкрет-массыJ. а также кисло :РОда,увеличивают до номинального зна чени . После подъема температуры тор ретируемого участка свода до требуемого значени увеличивают расход вентил торного воздуха до 80% от теоретически необходимого.i Рабочее пространство печи остаетс заполненным нелучепрозрачными газами , что позвол ет поддерживать в месте удара факела более высокую температуру, чем в основной части рабочего прост|ранства .. Подача в рабочее пространст во печи тепла через основные горелки в количестве до двух тепловых мощнос тей холостого хода позвол ет вести нормально технологический процесс в печи (прогрев, плавление и т.п.). Та ким образом, предложенный способ факельного торкретировани позвол ет вести одновременно технологически процесс в печи н торкретирование. Количество сопел и углы между их ос ми выбираютс в зависимости от степени износа отдельных участков свода, необходимости полного охвата всего изношенного участка свода и подвода струй перпендикул рно поверх ности свода. При неравномерном износе отдельных участков свода целесооб разно на наиболее изнашиваемые участки струи направл ть практически параллельно друг другу, т.е. угол между из ос ми около 1°. Оптимальные значени угла между ос ми сопел дл реальных металлургических печей нахо д тс в пределах 5-10°. На слабо изнашиваемые участки свода струи мож но направл ть и через 20. При угле между ос ми струй более 20 участки нанесени торкрет-покрыти ьз соседних струй не перекрываютс . Количество тепла, вводимого в печ топливным факелом, определ етс температурным состо нием рабочего пространства . При высокой температуре рабочего пространства тепловую мощность топливного факела менее мощнос ти холостого хода нецелесообразно, так как происходит остывание печи. Увеличение мощности топливного факела более двух мощностей холостого хода нецелесообразно, так как может привести к перегреву отдельных участ ков футеровки. Расход вентил торного воздуха в топливный факел определ етс из уело-вн подвода к торкрет-факелу газовой или дисперсной смеси с максимальной теплотворностью, а также из услови создани в рабочем пространстве нелучепрозрачной атмосферы. При высокотемпературном подогреве воздуха достаточно в топливный факел подавать 10% вентил торного воздуха. Это обеспечивает направленное движение топливного факела вдоль рабочего прЬстранства , в сторону торкрет-факела, а также нагрев и разложение . Уменьшение расхода вентил торного воздуха менее 10% нецелесообразно, так как момет привести к потере топливным факелом направленности. Увеличение расхода вентил торного воздуха более 80% от теоретически необходимого приводит к созданию в рабочем пространстве лучепрозрачной атмосферы , что затруднит локальный прогрев участка свода в месте удара факела. Количество торкрет-массы,- подаваемой в торкрет-факел в начале операции , определ етс необходимостью снижени среднемассовой скорости двухфазного потока и уменьшени концентрации кислорода в месте удара факеЛа . С целью доставки к поверхности свода огнеупорного материг1ла и топлива , смесь которых во избежание истирани сопел подаетс с низкими скорост ми , кислород ггодаетс с высокими СКОРОСТЯМИ. Полное исключение торкретмассы из торкрет-факела приводит к высокоскоростному воздействию кислородных струй в поверхность свода, что может вызывать разрушение отдельных участков. Подача в торкрет-факел 30% расхода торкрет-массы приводит к снижению среднемассовой скорости двухфазного потока на 30%. Частична подача торкрет-массы в факел таюке вызывает уменьшение концентрации кислорода в потоке, омывающем поверхность свода так как часть, кислорода расходуетс при горении топлива торкретмассы . Уменьшение расхода торкретмассы в факел в начаипе операции менее 30% нецелесообразно из-за опасности локального разрушени чистой струей кислорода участка свода в месте удара струи, увеличение зтого расхода более50% приводит к повышенному расходу огнеупорного материала дл нанесени сло заданной толщины, так как огнеупор в начале операции усваиваетс слабо или совсем не усваиваетс . Торкретирование осуществл ют при помощи фурмы, содержащей водоохлаждаемый корпус, тракты дл подвода кислорода и смеси топлика с огнеупор- . ным материалом и сопла дл подачи соответствующих компонентов. Торкре