Способ изготовления и нанесения футеровки на внутреннюю поверхность металлургических ковшей и устройство для его осуществления

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ сОциАлистических

РЕСПУБЛИК

<я) с F 27 0 1/16

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

С)

С)

Ю (,П (Я

87 (21) 4884061/02 (22) 09.10.90 (46) 07.03,93. Бюл, N 9 (71) Научно-производственное объединение по механизации, роботизации труда и совершенствованию ремонтного обеспечения на предприятиях черной металлургии (72) Е.Д.Ларионов, Н,А,Бородин, A.À.Ïåñчанский, В,В,Сапожко, Е.Б.Хренов, В.П,Сидоров, А.В.Луговских и С, Г, Бычкова (56) Сборник технологических инструкций

Оскольский злектрометаллургический комбинат, r. Старый Оскол, 1987, с. 151-153.

Iron and Steel Engineer, 1987М 64, М 12, с. 19 — 23.,„,!Ж „, 1800252 А1 (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И НАНЕСЕНИЯ ФУТЕРОВКИ НА ВНУТРЕННЮЮ ПОВЕРХНОСТЬ МЕТАЛЛУРГИ4ЕСКИХ

КОВШЕЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Использование: в черной металлургии, а именно для изготовления и нанесения огнеупорного рабочего слоя на внутреннюю поверхность промежуточных сталеразливочных ковшей машин непрерывного литья заготовок. Сущность изобретения: способ изготовления и нанесения футеровки на внутреннюю поверхность металлургических ковшей заключается в приготовлении торкретпорошка и затворителя, подаче торкрет1800252

40 порошка в материалопровод манипулятора с одновременным смачиванием в нижней части материалопровода и последующим шаговым послойным нанесением торкретсмеси на внутреннюю поверхность ковша, Устройство для изготовления и нанесения футеровки на внутреннюю поверхность металлургических ковшей содержит узел приготовления затворителя, узел дозирования и подачи торкретпорошка, узел нанесения покрытия на футеровку промковша, портал, тележку 7, на которой установлен с возможИзобретение относится к черной металлургии, а именно к механизированным способам изготовления и нанесения. огнеупорного рабьего слоя (покрытия) на внутреннюю поверхность промежуточных сталеразливочных ковшей машин непрерывного литья заготовок, Цель изобретения — повышение эффективности торкретирования, Указанная цель достигается тем, что, согласно способу изготовления и нанесения .футеровки на внутреннюю поверхность металлургических ковшей, включающему приготовление торкретпорошка и затворителя, подачу торкретпорошка s материалопровод манипулятора с одновременным его смачиванием затворителем в нижней части материалопровода и последующее шаговое послойное нанесение торкретсмеси на внутреннюю подогретую поверхность ков ша при помощи форсунок, торкретосмесь наносят слоями сверху вниз по высоте боковой поверхности футеровки ковша, смещая на продольный шаг, затем снизу вверх с перекрытием слоев, после чего цикл повторяют по часовой стрелке по всему периметру боковых стенок, при этом образующиеся неровности от перекрытия торкретслоев располагают сверху вниз, а затворитель в заданном соотношении подают периодически в верхнюю или нижнюю часть материалопровода манипулятора с образованием противоизносного гарнисажа на внутренней поверхности материалопровода и по следующим его истиранием, .

Используют торкретпорошок из хромомагнезитовои смеси, который смачивают в материалопроводе при соотношении к нему затворителя, равном 18-22 .

Продольный шаг нанесения футеровки составляет величину, равную проиэведеностью горизонтального, вертикального и вращательного движений манипулятор 8 с трубопроводом 9, в нижней части которого расположен узел смачивания торкретпорошка. В верхней части трубопровода 9 расположен дополнительный узел смачивания торкретпорошка, а в нижней — шибер 24 с двухканальной задвижкой, в каналах которой. установлены форсунки 21 и 22 с донным 25 и боковым 26 соплами, Форсунка 22 с боковым соплом имеет в донной части противоизносный карман 27. 2 с. и 2 э.п. ф-лы, 5 ил. нию расстояния между поверхностью футеровки и носком форсунки на тангенс половинного угла раскрытия струи.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для изготовления и нанесения футеровки на внутреннюю поверхность металлургических ковшей, содержащее узел приготовления затворителя, узел дозирования и подачи торкретпорошка„портал, тележку, установленный с возможностью перемещения и поворота вокруг собственной оси манипулятор с материалопроводом, в нижней части которого расположены узел смачивания торкретпорошка и форсунка с соплом, дополнительно содержит узел смачивания торкретпорошка, размещенный в верхней части материалопровода манипулятора, в нижней части которого расположен шибер с двухканальной задвижкой, в каналы которой установлены форсунки с вертикальным донным и боковым соплом, при этом форсунка с боковым соплом выполнена с донным карманом.

При выполнении способа изготовления и нанесения футеровки на внутреннюю поверхность ковша смачивание торкретпорошка в верхней части материалопровода с содержанием затворителя, выходящим за указанные пределы 18 — 22/), наблюдается значительное ухудшение качественных показателей нанесения. При концентрации за- творителя менее 18 наблюдается неудовлетворительное смачивание смеси, повышенный отскок и значительное пылевыделение, При более 22 наблюдается стекание торкретслоя с боковой стенки промежуточного ковша.

Промышленными опытами установлено, что наилучшие показатели (оптимальный отскок, оптимальная прочность и оптимальная адгеэия) нанесения торкретслоя обеспе1800252

20

Наличие шиберного переключателя с. двухканальной задвижкой, в каналы кото- 40 чивается при расположении носка форсунки от боковой поверхности стенки ковша на расстоянии 350-400 мм. При этом раскрытие факела .струи составляет 120 мм, Для обеспечения равномерности свойств покрытия процесс нанесения осуществляется с половинным перекрытием слоев. При превышении шага 60 мм как в одну, так и в другую сторону образуется разнотолщинное покрытие, что ведет к появлению напряжений в торкретслое и неравномерному его износу.

Обеспечивается снижение степени истирания футеровки с повышением ее стойкости на 15 — 20%, Периодическая подача затворителя в заданном соотношении в верхнюю часть металлического трубопровода манипулятора с образованием гарнисажа на внутренней поверхности материалопровода (с одновременным процессом нанесения торксмеси на футеровку ковша) за счет налипания торкретсмеси обеспечивает ликвидацию процесса истирания трубопровода.

Длительность периода подачи затворителя в верхнюю часть трубопровода определяется интенсивностью его зарастания, а длительность подачи затворителя непосредственно B форсунку- длительностью периода истирания гарнисажа сухим торкретпорош ком, Для обеспечения самопроизвольного получения гарнисажа верхняя частьтрубопровода манипулятора дополнительно содержит узел смачивания смеси, Получение гарнисажа увеличивает межремонтный период эксплуатации устройства в 2 раза и снижает трудозатраты на ремонт на 20%. рой вставлены форсунки с вертикальным (донным)соплом и боковым соплом, расположенным под углом к вертикальной оси, со специальным противоизносным карманом, расположенным в донной части форсунки, обеспечивает (по сравнению с поворотным соплом) значительное повышение надежности работы форсунки против истирания, что снижает простои на замену форсунок в период эксплуатации устройства и на 60% затраты на изгоговление.

Пример осуществления способа.

Промежуточный ковш, зафутерованный огнеупорными изделиями, после сушки устанавливают на стенде устройства огнеупорных покрытий. В бункер узла подачи торкретпорошка загружают порошкообразную хромомагнезитовую смесь. Ка узле подачи затворителя приготавливают раствор сернокислого магния. В период работы за25

50 творитель с помощью насоса подают в верхнюю часть металлического материалопровода манипулятора, одновременно из бункера с помощью питателя и торкретаппарата сжатым воздухом по трубопроводам в верхнюю часть металлического трубопровода подают торкретпорошок, где осуществляют его эатворение, и готовую смесь подают в форсунку, С помощью портала, тележки и манипулятора форсунку подводят в исходное положение начала процесса торкретирования — в верхний левый угол ковша, Движением вниз наносят слой торкретсмеси на боковую поверхность левой стенки ковша. При достижении уровня выше днища на

60 мм выполняют движение вдоль стенки на один шаг, равный 60 мм, затем форсунку перемещают вверх, нанося слой покрытия с захватом половины слоя предыдущего покрытия, далее цикл покрытий повторяют с шаговым движением форсунки вдоль периметра ковша с поворотом форсунки в углах, После нанесения покрытия на боковую поверхность всех стен ковша производят переключение шибера на донное вертикальное соггло, продольным движением портала и шаговым движением тележки осуществляют покрытие днища футеровки ковша. При этом за счет налипания торкретсмеси на поверхность металлического материалопровода манипулятора на ней образуется гарнисаж. При достижении необходимой и достаточной толщины гарнисажа производят переключение подачи затворителя на нижний подвод. Работу с нижним подводом ведут до истирания гар.нисажа, затем цикл повторяют.

На фиг. 1 показано устройство, вид сверху; на фиг, 2 — то же, вид сбоку; на фиг.

3 — манипулятор; на фиг. 4 — разрез А-А на фиг. 3; на фиг. 5 — разрез Б-Б на фиг. 3.

Устройство для изготовления и нанесения футеровки на внутреннюю поверхность металлургических ковшей содержит размещенные на отдельных площадках узел приготовления затворителя, состоящий из бака

1 для приготовления раствора затворителя, и насосного агрегата 2, соединенного с баком 1 трубопроводами 3; узел дозирования и подачи торкретпарошка, включающий бункер 4 для приема торкретпорошка с подвешенным к его выходной горловине вибропитателем (на рис. не показан), соединенным через уплотнение с торкретустановкой 5.

Ка самоходом портале 6 размещена тележка 7, на которой установлен с возможно,стью горизонтального, вертикального и вращательного движений манипулятор 8 с трубопроводом 9. Горизонтальное движе1800252

55 ние манипулятора обеспечивается продольным передвижением портала 6 и поперечным движением тележки 7. Вертикальное движение манипулятора выполняется с помощью привода 10 вертикального перемещения, установленного на тележке 7. С помощью привода 11, установленного в вермней части манипулятора, производят его вращение, .

В верхней и нижней частях трубопровода 9 располсжены узлы 12 и 13 смачивания торкретсмеси, Верхний узел смачивания торкретсмеси 12 содержит корпус 14, в котором установлены металлическая втулка 15 и резиновая втулка 16, Смэчивание торкретсмеси. подаваемой из узла доэирования и подачи по материалопроводу 17, происходит за счет отклоне; ния стенок резиновой втулки 16 под воздействием давления затворителя, подаваемого по трубопроводу 18 из узла приготовления затворителя, Нижний узел 13 смэчивэния торкретсмеси состоит из коллекторов 19, 20 и форсунок 21 и 22. Затворитель подается по трубопроводу 23 в коллектор 19, а из него s форсунку 21 через ряд ее отверстий.

В нижней части манипулятора 8 на трубопроводе 9 расположен шибер 24 с двухканальной задвижкой, в каналы которой установлены форсунки 21 и 22 с донным 25 и боковым 26 соплами, при этом форсунка с боковым соплом имеет в донной части противоизносный карман 27.

Устройство для изготовления и нанесения футеровки на внутреннюю поверхность металлургических ковшей работает следующим образом.

Нанесение огнеупорного покрытия на футеровку промковша выполняется в два этапа — покрытие стенки и покрытие днища, В бункер 4 узла дозирования и подачи торкретпорошка загружают сыпучий материал для торкретирования (хромомагнезитовая смесь). B бак 1 узла приготовления затворителя засыпают сернокислый магний и подают воду для его растворения до нужной

ПЛОТНОСТИ, Портал 6 устанавливают над промежуточным ковшом, подготовленным для футеровки, и располагают в исходном положении, при котором форсунку 22 с бо-. ковым соплом 26 направляют нэ начало продольной стенки ковша. Поочередно подают воздух, затворитель и торкретпорошок. При этом затворитель в соотношении 18 — 22 (, no массе к торкретпорошку поступает в верхний узел 12 смачивания. Торкрет порошок увлажняется, образуя готовую к нанесению торкретсмесь, Далее торкретсмесь по тру5

Ф

45 бопроводу 9 манипулятора 8 под давлением воздуха поступает в форсунку 22 и через сопло 26 наносится на боковую стенку ковша, Во время нанесения покрытия сопло 26 передвигают вертикально вниз, не доходя до днища 60 мм перемещают вдоль стенки на 60 мм и поднимают вертикально вверх, затем, повторяя этот цикл, проходят по всему периметру боковых стен ковша.

При работе с использованием верхнего узла 12 смачивания торкретсмесь, проходя через трубопровод 9 манипулятора, эа счет частичного прилипания создает гарнисаж нэ его стенках, который предохраняет трубопровод от истирания, Длительность подачи затворителя в.верхний узел смэчивания определяет скоростью зарастания трубопровода до оптимальной толщины гарнисажа. После образования необходимой толщины гарнисажа на поверхности трубопровода манипулятора зэтворитель подают в нижний узел 13 смачивания.

После полного нанесения торкретпокрытия на боковые стенки ковша с помощью переключения шибера 24 вводят в работу форсунку 21 с донным соплом и наносят торкретсмесь на днище ковша. После этого манипулятор с форсунками поднимают и портал 6 выводят в исходное положение, освобождая промковши.

Применение предлагаемых способа нанесения футеровки на внутреннюю поверхность металлургических ковшей и устройства для его осуществления позволяют повысить стойкость футеровок и долговечность службы устройства, Ожидаемый экономический эффект составляет 43968 руб.

Формула изобретения

1, Способ изготовления и нанесения футеровки на внутреннюю поверхность металлургических ковшей, включающий приготовление торкретпорошка и затворителя, подачу торкретпорошка в материалопровод манипулятора с одновременным его смачиванием затворителем в нижней части материалопровода и последующее шаговое послойное нанесение торкретсмеси на внутреннюю подогретую поверхность ковша, при помоши форсунок, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что, с целью повышения эффективности торкретирования, торкретсмесь наносят слоями сверху вниз по высоте боковой поверхности футеровки ковша. смещая на продольный шаг, затем — снизу вверх с перекрытием слоев, после чего цикл повторяют по часовой стрелке по всему периметру боковых стенок, при этом образующиеся неровности от перекрытия торкретслоев располагают сверху вниз, а затворитель в

1800252 заданном соотношении подают периодически в верхнюю или нижнюю часть материалопровода манипулятора с образованием противоизносного гарнисажа на внутренней поверхности материалопровода и по- 5 следующим его истиранием, 2, Способ по и. 1, отличающийся тем, что используют торкретпорошок из хромомагнезитовой смеси, который смачива- 10 ют в материалопроводе при соотношении по массе к нему затварителя, равному 18—

22%.

3. Способпоп.1,отличающийся 15 тем, что продольный шаг нанесения торкретслоя составляет величину. равную произведению расстояния между поверхчостью футеровки и носком форсунки на тангенс половинного угла раскрытия струи, 20

4. Устройство для изготовления и нанесения футеровки на внутреннюю поверхность металлургических ковшей.содержащее узел приготовления затворителя, узел дозирования и подачи торкретсмеси, портал, тележку, установленный с возможностью перемещения и поворота вокруг собственной, оси манипулятор с материалопроводом, в нижней части которого расположены узел смачивания торкретпорошка и форсунка с соплом, о т л и ч а ю щ е е с я тем. что, оно снабжено дополнительным узлом смачивания торкретпорошка, размещенным в верхней части материалопровада манипулятора, и расположенными s нижней части манипулятора шибером с двухканальной задвижкой, в каналы которой установлены форсунки с вертикальным донным, и боковым соплом, при этом форсунка с боковым соплом выполнена с донным карманом.

1800252

1800252

Составитель Л.Шарапова

Техред M,Moðãåíòàë Корректор И.Муска

Редактор Л,Волкова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1155 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5