Способ футеровки металлургических емкостей

 

Изобретение относится к метал- , лургии и может быть использовано для футеровки сталераяливочных ковшей. Цель изобретения - сокращение длительности цикла и улучшение качества футеровки. Способ включает подачу футеровочной массы, ее уплотнение и сушку и удаление паров воды посредством послойного вакуумирования одновременно с подачей и уплотнением футеровочной массы. 1 ил., 1 табл.

СОКИ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„,SU„„1724434

А1 (у )5 В 22 D 41/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СИИДЕТИКЪСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4759293/02 (22) 14.11.89 (46) 07.04.92. Бюл. Н 13 (71) Всесоюзный научно-исследовательский-проектно-технологический институт вагоностроения (72) А.И.Яценко, Ю.Ф.Михневич, С.P.Àéçåíøòîê и И.А.Сучков (53) 621.746.329(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1072994, кл. В 22 D 41-02, 1982.

Авторское свидетельство СССР

М 1662756, кл. В 22 D 41/02, 04. 04. 89.

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для ,футеровки сталеразливочных ковшей.

Целью изобретения является сокращение длительности цикла и улучшение качества футеровки.

Способ включает подачу футеровочной массы, ее уплотнение и сушку нагревом и удаление паров воды под пониженным давлением, причем вакуумирование, футеровки производят послой-. но, одновременно с подачей и уплотнением Футеровки.

На чертеже изображено устройство для реализации способа.

Устройство содержит ковш 1, раз мещенный на основании 2 и образующий с ней полость 3 с патрубком 4 для подвода вакуума, шаблон 5 с отвер" стиями 6, перекрытыми клапанами 7, например электромагнитными. Над.шаблоном размещены бункер 8, транспор2 (54) СПОСОБ ФуТЕРОВКИ ИЕТАЛЛуРГИЧЕСКИХ EMKC?CTEH (57) Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для

Футеровки сталеразливочных ковшей.

Цель изобретения - сокращение длительности цикла и улучшение качества футеровки. Способ включает подачу футеровочной массы, ее уплотнение и сушку и удаление паров воды посредством послойного вакуумирования одновременно с подачей и уплотнением футеровочной массы. 1 ил., 1 табл. тер 9 и распределитель 10, В зазоре между арматурным слоем 11 ковша и шаблоном 5 расположены пневмотрамбовки 12. К верхней части шаблона 5 крепится крышка 13 с патрубком 14. В нижней части ковша выполнены выпорные отверстия 15.

Футеровку ковша осуществляют следующим образом.

Иеталлургическую емкость, напри-. мер ковш 1, устанавливают на основание 2 таким образом, что нижняя часть ковша образует с ним герметичную полость 3, снабженную патрубком 4 для подвода вакуума.

В полость ковша 1 помещают формообразующий шаблон 5. На поверхности шаблона 5 выполнены отверстия 6, равномерно расположенные в горизонтальной и вертикальной плоскостях и снабженные механизмами открывания и закрывания, например электромагнитны172 ми клапанами 7. Футеровочная масса из бункера 8 транспортером 9 через распределитель 10 поступает в зазор между арматурным слоем 11 и боковой поверхностью формообразующего шаблона 5 и уплотняется пневмотрамбовкой 1? .

По достижении высоты уплотненной массы более половины расстояния меж"ду рядами в вертикальной плоскости происходит открывание нижнего ряда отверстий 6. К верхней части формообразующего шаблона 5 через патрубок 14 и герметизирующую крышку 13 подводится вакуум„

При вакуумировании полости формообразующего шаблона 5 за счет создаваемого разрежения ускоряется диффузия воды из уплотненного слоя футе" ровочной массы через ряд открытых отверстий, посредством которых происходит удаление паров воды сначала с поверхности слоя,,а затем из гл:бинных ее слоев. Далее подается и уплотняется второй слой футеровоч" ной массы и при достижении требуемой ее высоты открывается второй ряд отверстий и осуществляется удаление паров воды из второго слоя аналогичным образом, Наряду с предварительной сушкой второго слоя продолжается сушка и первого слоя, т.е. одновременно с циклами подачи и уплотнения футеровочной массы протекает ее предварительная подсушка путем послойного удаления паров воды под пониженным давлением.

По мере заполнения зазора между формообразующим шаблоном 5 и арматурным слоем 11 происходит открывание следующих рядов отверстий.

Так как в процессе сушки в наиболее невыгодном положении оказываются донная и придонная ; части ковша 1, . то дополнительное ускорение удаления паров воды из них обеспечивается вакуумированием полости между нижней частью ковша 1 и основанием 2. В этом случае удаление паров воды осуществляется через выпорные отверстия 15. При этом под воздействием вакуума происходит дополнение футеровочной массы, что улучшает качество футеровки за счет снижения ее пористости.

После удаления формообразующего шаблона 5 ковш 1 закрывают крышкой

55 графитовой смазки толщиной 0,51 мм. После удаления шаблона 5 ковш

1 закрывают крышкой с нагревательным элементом, в качестве которого используются нихромовые спирали, навитые на керамические огнеупорные элементы (не показано) .

Цикл футеровки состоит из цикла изготовления футеровки (22 мин) и цикла ее окончательной сушки (28 мин) 4434

4 с нагревательным элементом (не показан) и производят окончательную сушку футеровки.

Пример. Производят в лабоработорных условиях футеровки сталеразливочного ковша емкостью

100 кг, Размеры ковша: диаметр

520 мм, высота 610 мм..Размеры шаб10 лона: диаметр 420 мм, высота 610мм.

Диаметр отверстий шаблона 5 мм, шаг отверстий в горизонтальной и вертикальной плоскостях 100 мм, отвер.стия расположены в шахматном порядке.

Для набивки используется стандартная футеровочная масса из полужирного песка влажностью 10,03.

Уплотнение футеровочной массы осуществляют пневмотрамбовкой. Толщина футеровочного слоя 50 мм, высота

500 мм.

После изготовления футеровки по высоте ковша 1 и удаления пневмотрамбовки вакуумирование длится еще

5 мин, чтобы подсушить верхний слой футеровки. Общее время вакуумирования 22 мин (набивка и уплотнение

17 мин, подсушка верхнего слоя

5 мин).

Средняя плотность набивки футеровки 85 ед. без применения вакуума, 92 ед. с применением вакуума. Высота первого слоя футеровочной массы

100 мм (первый ряд отверстий распоЗ5 ложен на высоте 50 мм от донной части шаблона 5) . Высота второго слоя

200 мм (второй ряд отверстий расположен на высоте 150 мм от донной части шаблона). После этого производится изготовление еще трех слоев футеровки и открываются ряды отверстий, расположенных на высоте 250, 350 и 450 мм.

Конечная средняя влажность-футеровки 7,2ь.

Для облегчения удаления шаблона

5 из ковша 1 на его боковую поверхность предварительно наносят слой

17244

Параметры способа

Показатели для опыта предлагаемого

1 () известного

1 2 3 4

5 6

Исходная влажность футеровки, мас.3

Средняя влажность футеровки при вакууме,кПа (время воздейстствия 22 мин), мас.4

Твердость футеровки, уел,.ед. при вакууме, кПа

Коэффициент полезного использоаания энергии, при вакууме кПа

Время цикла футеровки, мин, при вакууме, кПа

10,1 10,1

10,1

10,1

10,1 10,1

10,1

7,0

9,2 8,6

7,6

7,2

7,0

30,0 20,0

4,0

6,0

2,0

10,0

94

2,0

94

4,0

91

10,0

98

6,0

85 87

30,0 20,0

82. 43 49

30,0 20,0

72

2,0

72

4,0

6,0

63

10,0

48

4,0

47

2,0

62 58

30,0 30,0

6,0

52

10,0

5

Общий цикл футеровки - 50 мин (опыт 4) .

В таблице приведены сравнительные результаты футеровки по известному способу и предлагаемому, выполненные в одинаковых условиях. .Из таблицы видно, что по предлагаемому способу КПД энергии достигается при вакууме 4,0-6,0 кПа и составляет 70-724, по известному 23 ь.

Повышение вакуума (более 6,0 кПа) заметно снижает КПД способа (опыты 1-3). Понижение вакуума (менее

4,0 кПа) нецелесообразно, так как 15 заметного увеличения КПД не происходит (опыт 6).

Заметное снижение длительности цикла футеровки достигается при вакууме 4,0-6,0 кПа и составляет 4850 мин против 90 мин по известному способу (опыт 4-5) . При вакууме ме-; нее 4,0 кПа снижение цикла футеровки не наблюдается ° При вакууме более

6,0 кПа возрастает длительность цикла футеровки (опыты 1-3).

Влажность футеровки также наименьшая в интервале изменения давления

4,0-6,0 кПа и составляет 7-7,2.мас.4 т.е. снижается на 30-353.

При шаге отверстий в вертикальной и горизонтальной плоскостях 5075 мм затруднен монтаж клапанов.

При шаге отверстий более 150 мм наблюдается увеличение влажности фу- З5

1, 4

6 теровки 7,8-8,2 мас. ; (опыты 5, 6).

Наименьшая влажность достигается при шаге отверстий 100-125 мм и составляет 7,2-7,4 мас . (опыты 3, 4) .

Плотность Футеровки при вакууме

30,0 кПа составляет 85 усл.ед., а при вакууме 4,0-6,0 кПа - 93-94 уел.ед. (опыты 4, 5) .

Использование предлагаемого способа Футеровки позволит сократить длительность цикла футеровки на 20303 за счет предварительной ее пс лсушки. в процессе набивки и уплотнений и уменьшить энергозатраты на

25/, при этом КПД использования энергии возрастает с 23 до 70-72, а также повысить качество футеровки за счет повышения плотности футеровки на 10-153.

Формула изобретения

Способ футеровки металлургических емкостей, включающий подачу футеровочной массы, уплотнение, сушку путем нагрева и удаление паров воды вакуумированием, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью сокращения длительности цикла и улучшения качества футеровки, вакуумирование футеровки производят послойно одновременно с подачей и уплотнением футеровочной массы.

1724434

Продолжение таблицы

Показатели для опыта

Параметры способа известного

27 27

4,0 2,0

28

6,0

40 36

30,0 20,0

10,0

22 22

22 22

10,1

8,2

7,8

7,4

7,2

100

150

175

125

50

175

150 1 00

125

Затруднен монтаж клапанов в шаблоне.

Время сушки футеровки, мин, при вакууме, кПа

Время изготовления футеровки, мин

Влажность футеровки, мас.т, при шаге отверстий шаблона, мм в вертикальной плоскости в горизонтальной плоскости при вакууме 6,0 кПа предлагаемого

1 (1 ((1 2 3 4 5 6