Способ обработки футеровки сталеразливочных ковшей из огнеупорных пекосвязанных блоков

 

Изобретение относится к производству огнеупорных футеровок, используемых в металлургической промышленности для футеровки сталеразливочных ковшей, и направлено на улучшение эксплуатационных свойств футеровки. Способ заключается в том, что уложенные в огнеупорную футеровку пекосвязанные блоки подвергаются обжигу высокотемпературным факелом с одновременной продувкой футеровки углеродосодержащим газом и последующей продувкой ее инертным газом после окончания обжига.

Изобретение относится к производству огнеупорных футеровок, используемых в металлургической промышленности для футеровки сталеразливочных ковшей.

Известен способ обработки огнеупоров (авт.св. N 459447, кл. С 067 35/02, 1975), по которому обожженные при 500-600^оС смолосвязанные огнеупоры охлаждают до 250-350^оC, вакуумируют до остаточного давления 5-10 мм рт.ст. и пропитывают каменноугольным пеком под давлением 5-7 атм для уменьшения пористости и насыщения огнеупора углеродом.

Недостаток указанного способа обработки огнеупоров заключается в том, что будучи уложенными в футеровку сталеразливочного ковша при заливке расплавленного металла они выделяют водород в металл вследствие разложения при температуре углеводородов, содержащихся в огнеупорах.

Известен способ обработки смолодоломитовых огнеупоров (авт.св.N 306107, кл. С 04 6 35/64, 1971), по которому их обжиг производят в продуктах возгонки каменноугольной смолы или защитного газа.

Недостаток огнеупорной футеровки стальковшей, выполненный из огнеупоров, полученных по указанному способу, заключается в выделении вредных примесей вследствие разложения углеродов, содержащих составляющих в процессе последующего нагрева.

Известен способ повышения стойкости футеровки сталеразливочных ковшей путем пропускания через футеровку ковша углеродсодержащего газа (Патент ФРГ N 2311306, кл. 27 D 1/16, 1967).

Недостатком указанного способа является насыщение футеровки стальковша газами неконтролируемого состава, выделяющимися в металл при его выпуске в ковш.

Наиболее близкими к изобретению по технической сущности является способ обработки футеровки ковша (авт.св. N 1650435, кл. В 22 41/02, 1991), по которому футеровку из огнеупорных пекосвязанных блоков подвергают обжигу в высокотемпературном факеле.

Недостаток указанного способа заключается в отсутствии мероприятий по удалению газов из пор огнеупорной футеровки, а также недостаточная стойкость футеровки.

Изобретение направлено на решение задачи увеличения стойкости футеровки и полного удаления вредных газообразных составляющих, в частности водорода, из футеровки стальковша до выпуска в него металла.

Это достигается тем, что одновременно с осуществлением высокотемпературного обжига футеровки стальковша из пекосвязанных огнеупоров в нее подают углеродсодержащий газ, а по окончании отжига футеровку продувают инертным газом, например азотом, до полного удаления водорода.

Способ реализуется следующим образом. Со стороны кожуха к газопроницаемому рабочем слою из пекосвязанных огнеупоров последовательно подводят углеродсодержащий газ, предпочтительно диоксид или оксид углерода, а затем азот. Обжиг рабочего слоя проводят в течение ≈ 20 ч до температуры не менее 1000^оС путем воздействия на футеровку высокотемпературного (кислородного) факела, имеющего температуру не менее 2000^оС.

По мере воздействия излучения от факела футеровка прогревается, из нее выделяются углеводородные газы, которые на поверхности футеровки под воздействием излучения интенсивно расщепляются на углерод и водород, начиная с температуры 600^оС и выше.

В результате этого процесса поверхность футеровки насыщается углеродом, увеличивающим ее стойкость. Одновременно в футеровку падают углеродсодержащий газ, преимущественно диоксид или оксид углерода, которые облегчают вынос углеводородов из футеровки. При температуре 600^оС и выше у поверхности футеровки происходит взаимодействие водорода с углеродсодержащим газом, в результате чего поверхность футеровки насыщается дополнительным количеством углерода и освобождается от водорода. Этот процесс из-за прогрева перемещается вглубь футеровки, способствуя отложению углерода в порах и ее разогреву, так как реакция диоксида углерода с водородом сопровождается выделением тепла. В результате уже на стадии обжига идет непрерывный процесс освобождения футеровки от водорода. После окончания обжига футеровку продувают азотом.

Для определения времени продувки азотом футеровки сталеразливочного ковша проводились следующие опыты: Продувку пекосвязанной футеровки после 20-ти часового обжига высокотемпературным факелом продували азотом в течение 10; 15; 20;25 и 30 мин.

Эксперимент показал, что 20-ти минутная продувка футеровки 250 т сталеразливочного ковша азотом с расходом 150 м³/ч обеспечивает полное удаление водорода из футеровки.

Определяли также влияние расхода диоксида углерода на увеличение насыщения углеродом поверхности футеровки ковша. Установлено, что при расходе углеродсодержащего газа в количестве 30 м³/ч в течение обжига содержание углерода в поверхностном слое возрастает на 20% (по сравнению с технологией без использования продувки).

Формула изобретения

СПОСОБ ОБРАБОТКИ ФУТЕРОВКИ СТАЛЕРАЗЛИВОЧНЫХ КОВШЕЙ ИЗ ОГНЕУПОРНЫХ ПЕКОСВЯЗАННЫХ БЛОКОВ, уложенных в кожух, включающий обжиг в высокотемпературном факеле, отличающийся тем, что одновременно с обжигом производят продувку футеровки углеродосодержащим газом, а по окончании обжига футеровку продувают инертным газом.