Способ нанесения огнеупорного покрытия

 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано на металлургических и машиностроительных предприятиях при нанесении покрытий на огнеупорные стенки металлургических печей. Целью изобретения является повышение стойкости торкрет-покрытия за счет улучшения прилипаемости наносимого огнеупорного материала и стабилизации процесса горения. Природный газ предварительно смешивают в соотношении 1:1 со сжатым воздухом, кислород для интенсификации процесса окисления газообразного топлива вводят в пневмотрассу перед соплом торкрет-фурмы. Коэффициент расхода кислорода по отношению к газовоздушной смеси поддерживают в пределах 0,1-0,4. 1 ил., 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPbfTHRM

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21 ) 441 5l 52/23-02 (22) 23.02.88 (46) 30.04.90. Бюл. й-. 16 (71) Украинский государственный инсти— тут по проектированию металлургических заводов (72) В.M. Супоницкий, Л.Г.Ввейрис и И.Б.Лысенко (53) 662, 1 84 .1 25(088. 8) (56) Великин Б.A. .Торкретирование металлургических печей.-М.: Металлургия, 1972, с. 242-246.

Авторское свидетельство СССР

Н- 914636, кл. С 21 С 5/44, F 27 D 1/16, 1979. (5Ö С11ОСОБ НАНЕСЕНИЯ ОГНЕУПОРНОГО

ПОКРЫТИЯ (57) Изобретение относится к металлурИзобретение относится к металлургии и может быть использовано на ме— таллургических и машиностроительных предприятиях при нанесении покрытий на огнеупорные стенки металлургических печей.

Цель изобретения — повьппение стойкости торкрет †покрыт за счет улучшения прилипаемости наносимого огнеупорного материала и стабилизации процесса горения топлива.

На чертеже представлено устройство для реализации предлагаемого способа.

Согласно предлагаемому способу природный газ предварительно смеши:вают в соотношении 1:1 по объему со сжатым воздухом, кислород вводят в

„„SU„„1560564 А 1 (51) 5 С 21 С 5/44 F 27 D 1/16 гии и может быть использовано на металлургических и машиностроительных предприятиях при нанесении покрытий на огнеупорные стенки металлургических печей. Цель изобретения — повышение стойкости торкрет †покрыт за счет улучшения прилипаемости наносимого огнеупорного материала и стабилизации процесса горения. Природный гаэ предварительно смешивают в соотношении 1:1 со сжатым воздухом, кислород для интенсификации процесса окисления газообразного топлива вводят в пневмотрассу перед соплом торкрет-фурмы. Коэффициент расхода кислорода по отношению к гаэовоздушной смеси поддерживают в пределах 0,1—

0,4. 1 ил., 2 табл. пневмотрассу непосредственно перед нанесением огнеупорного покрытия, при этом коэффициент расхода кислорода по отношению к газовоэдушной Р смеси поддерживают в пределах 0,1-0,4. фЧ

Пос че смешения природного газа со @ 1 сжатым воздухом в смесителе 1 газо- ф воздушная смесь подается в пневмотрассу 2 и двигается по направлению к выходному соплу 3. По пути следования газовоздушной смеси размещается бункер 4 с торкрет-порошком 5, сое-,) диненный с пневмотрассой. После открытия шибера торкрет-масса вовлекается в пневмотрассу и подается к выходному соплу 3. Перед соплом 3 торкрет-фурмы посредством ряда концентрически расположенных в Направлении дви1560564

4 жения яевзрывоопасной газовоздушной смеси, транспортирующей огнеупорный порошок вводов 6 вводится под давлением газообразный кислород для ийтен сификации процесса окисления топлива.

После выхода через сопло 3 торкретФурмы га зов о здушно-к исло родна я смесь ,.воспламеняется, Огнеупорная масса попадает в жесткий устойчивый регули- 10 руемый высокотемпературный Факел, в котором приобретает состояние, позволяющее получить высококачественное пок рытие .

Указанное соотношение 1:1 относит- 15 ся к природному газу с теплотой сгорания 8200-8400 ккал/мз и выбрано исхо.— дя из того, что уменьшение расхода газа ниже уровня расхода воздуха приводит к снижению скорости и температу-20 ры горения, увеличению непроизводительных потерь тепла за счет того, что при таком соотношении сжигание топлива переходит из смешанного в диффузионное. 25

Увеличение расхода воздуха по отношению к природному газу приводит к увеличению объема продуктов горения, охлажцающих зону горения и снижающих температуру факела. Кроме того, увеличение содержания воздуха приводит к забиванию пламени, дестабилизации процесса нанесения огнеупорного покрытия. Не исключается образование взрывоопасной смеси.

Введение газообразного кислорода с коэффициентом расхода кислорода но отношению к газовоздушной смеси в пределах 0,1-0,4 обусловлено достижением наиболее оптимальных усло- 40 вий стойкости наносимых огнеупорных покрытий. При отклонении расхода кислорода ниже минимального наблюдается недожог топлива, не удается стабилизировать процесс, а также управлять 45 факелом, кроме того конфигурация факела не является удовлетворительной, При увеличении содержания кислорода выше 0,4 отмечается охлаждение

Факела, забивание его. Процесс нанесения покрытия становится нестабильным .

При отклонениях от приведенных параметров наблюдалось ухудшение качества нанесенных покрытий, 55

Факел по всему сечению имеет рав номерную температуру, т.е. частицы, равномерно прогреваясь, при достижении футеровки печи приобретают пиропластическое состояние. Это обеспечивает их адгезию К рабочей поверхности печи и ускорение процесса взаимодействия частиц с огнеупором. Масса, прошедшая через такой факел, плотно сцепляется с ремонтируемой поверхностью, которая в процессе нанесения покрытия также подвергается обработке высокотемпературным факелом. Огнеупорные покрытия, получаемые при осуществлении предлагаемого способа, отличаются повышенной стойкостью (особенно при применении в качестве связующего легкоплавких веществ) . Кроме того, за счет введения в пневмосистему дополнительно кислорода под давлением исключается налипание огнеупорной массы на стенки сопла и пневмотрассы ввиду резкого охлаждения кислорода в результате эффекта дросселирования.

Пример. На дуговой медеплавильной печи ДМБ-0,5, индукционных печах ИЧТ-6, ИЧТ-2,5, ИЛТ- 1 опробован способ нанесения огнеупорного покрытия на рабочую поверхность стен, контактирующих с расплавленным металлом.

При этом огнеупорный порошок (роль связующего выполнял легкоплавкий порошкообразный материал) подавался в струе предварительно смешанной газовоздушной смеси, Кислород вводился в зоне выхода огнеупорного состава в сопло. Толщина слоя огнеупорного покрытия, Нанесенного на изношенную поверхность кладки, 15-45 мм. После этого печь продолжала работать в течение двух суток, затем нанесение покрытия было произведено снова. Таким образом удалось значительно продлить кампанию печей.

В качестве огнеупорной составляющей использовали дистенсилиманитовый концентрат (Фракция 0,05 мм), йелкодисперснук1 каолиновую глину, шамотный порошок в качестве легкоплавкого связующего — борную кислоту, барный ангидрид, тальк, тринатрийфосфат натрия, техническую соду и др.

Состав торкрет-массы, обеспечивающий оптимальные результаты по стойкости торкрет-покрытия, мас.Ж:

Каолиновая глина 25-27

Дистенсилиманитовый концентрат фракции н.б.

0,05 мм 58-62

Триполифосфат натрия 6-8

Двуокись титана 1-2

1 560564

1-2

3 — 5 результаты при футеровку индук5

Стойкость

Относительз ный коэффиКоэффицииспольэования напыляемого материала покрытия плавки циент расхода кислороТаблица 1

КоэФФициент 10 использования

Стойкость

Соотношение смешиваемых да покрытия, плавки

81

86

91

94

93

21

26

33

36

32

0,6

0,5

0,4

0,3

0,2

О,1

0,05

0,00 напыляемого компонентов (воздух:газ), зу з материала, 7

3:1

2:1

1,5:1

1,2:1

1,1:1

1:1

0,9:1

0,8:1

12

18

23

28

31

26

?5

84

87

88

82

1 77

Борный ангидрид

Техническая сода

В табл.1 приведены нанесении покрытия на ционной печи ИЧТ вЂ” 6.

П р и м е ч а н и е. Время нанесения покрытия — 10 мин.

Исходя из теоретических данных и проведенных испытаний нанесения покрытия с различным соотношением сжатого воздуха и природного газа, пред— варительно подвергшихся смешению в смесителе, видно, что соотношение 1:1 для воздуха и газа является оптимальным как с точки зрения повьппения стойкости, так и улучшения прилипаемости нанесенного покрытия.

Однако при нанесении огнеупорного покрытия в факеле газовоздушной смеси с приведенным соотношением компонентов наблюдается недожог топлива, не удается стабилизировать процесс, а также управлять факелом, кроме того, конфигурация факела не является удовлетворительной.

Для устранения укаэанных недостатков, оказывающих влияние на качество наносимого покрытия, на выходе, непосредственно перед нанесением огнеупорного покрытия, в пневмотрассу вводят газообразный кислород.

Для определения оптимального коэфФициента расхода кислорода по отношению к газовоздушной смеси на индукционной печи ИЧТ-6 было произведено пламенное торкретирование футеровки при различных расходах кислорода.и оценки качества нанесенного покрытия

Результаты исп tTaHHA приведpíüò в табл.2.

Та блица 2

П р и:и е ч а н и е. Соотношение газ:воздух 1:1.

При предварительном смешении при—

25 родного газа с воздухом с введением кислорода на выходе пневмотрассы в приведенных оптимальных соотношениях (табл.1,2) получается короткий высокотемпературный факел. В результате такой организации процесса горе30 ния достигается практически наибольшая регулируемая скорость сгорания топлива. Частицы, проходя такой факел, быстро и равномерно прогреваются, приобретая пиропластическое состояние.

35 Стойкость, прилипаемость и толщина наносимого покрытия пропорциональны качеству обработки в высокотемпературном Факеле.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Способ нанесения огнеупорного покрытия, включающий подачу смеси газообразного топлива и порошкообразных огнеупорных материалов по пневмо45 трассе сжатым воздухом к соплу тор-. крет-фурмы, подачу кислорода внешней струей по отношению к смеси, их смешение, нагрев порошкообразных огнеупорных материалов и подачу их в факеле на футеровку печи, о т л и— чающий с я тем, что, с.целью повьппения стойкости торкрет-покрытия за счет улучшения прилипаемости наносимого огнеупорного материала и стабилиза55 ции процесса r opeHHH толли а,в качестве газообразн< го топлива, используют природный гaa, предварительно смешанный сo -. -атым воздухом в соот—

1560564

Составитель Л. Шарапова

Техред Л.Сердюкова Корректор Н.Король

Редактор Л. Веселовская

Заказ 952 Тираж 504 подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,.101 ношении 1:1, а кислород вводят в пневмотрассу перед соплом торкретФурмы, при этом коэЬЬициент расхода

1 кислорода по отношению к смеси природного газа и воздуха поддерживают в пределах 0,1-0,4, бндта и Природная аоаЮух gag