Способ удаления шлаковых настылей в чугуновозных ковшах

 

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к способам очистки металлургических емкостей, преимущественно чугуновозных и сталеразливочных ковшей от настылей. Сущность изобретения: до приема чугуна в ковш футеровку разогревают до температуры 100 - 300^oC, наносят на нее изоляционный слой в виде смеси из углеродистого порошка и жидкого стекла плотностью 1,18 - 1,22 г/см³ и толщиной 15 - 25 мм, неспекающийся с футеровкой ковша и шлаком. Это обеспечивает легкое удаление шлаковых настылей механическим путем.

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к способам очистки металлургических емкостей, преимущественно чугоновозных и сталеразливочных ковшей от настылей.

Известен способ разрушения настылем методом скалывания пробивным механизмом при обработке ковша с ферросплавами [1] К недостаткам этого способа относится то, что для скалывания настылей по периметру ковша необходимо произвести многократное перемещение рабочего органа, что снижает производительность очистки и требует большого парка чугуновозных ковшей. При высокой прочности настылей выходят из строя чугуновозы из-за передачи ударных нагрузок на его конструкцию.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ удаления настылей складыванием с помощью машины, имеющей механизм возвратно-поступательного перемещения рабочего органа. Процесс складывания идет постепенно от центра ковша к периферии, а затем по периметру [2] Недостатком этого способа является низкая надежность работы машины в связи с неравномерным распределением возникающих нагрузок по всему периметру рабочего органа, приводящих к концентрации напряжений в отдельных деталях механизма возвратно-поступательного перемещения в узлах рамы, что вызывает появление в них усталостных трещин и быстрый их износ. Кроме того, приложение неуравновешенных нагрузок к настыли, спекшейся с футеровкой ковша по периметру ковша при ее выдавливании, приводит к обрыву и выламыванию футеровки.

В основу изобретения поставлена задача усовершенствования способа удаления шлаковых настылей в чугуновозных ковшах, в котором на футеровку наносят специальный изоляционный слой из материала, неспекающегося с футеровкой ковша и шлаком, что обеспечивает легкое удаление шлаковых настылей, и за счет этого повышается производительность труда, чугуновозные ковши не выходят из строя, улучшается ритмичность их службы, долговечность футеровки.

Поставленная задача решается тем, что в способе удаления шлаковых настылей в чугуновозных ковшах, включающем скалывание, согласно изобретению до приема чугуна в ковш футеровку разогревают до температуры 100 300^oC, наносят на нее изоляционное покрытие толщиной 15 25 мм, включающее углеродистый порошок и жидкое стекло плотностью 1,18 1,22 г/см³ при следующих соотношениях, мас. углеродистый порошок 78 82; жидкое стекло 22 118.

Легкость удаления настылей достигается тем, что изоляционный слой, состоящий в основе из углеродистого порошка, который по своей природе не образует с окислами футеровки и шлака химических соединений, обладающих повышенной прочностью, препятствует спеканию шлака с футеровкой ковша. Благодаря этому настыль при слабом на нее механическом воздействии отстает без нарушения целостности футеровки ковша. Это дает возможность многоразового использования ковша без ремонта, а следовательно снижает трудозатраты и повышает производительность труда, снижает простои оборудования.

Чугуновозный ковш после ремонта и сушки футеровки в разогретом состоянии подают на стенд нанесения покрытия. Покрытие осуществляют торкрет-машиной, она может быть как периодического, так и непрерывного действия, методами послойного нанесения или специальным приспособлением. Затворитель огнеупорной смеси (жидкое стекло) заливают в смесительный бак и добавляют воды до плотности 1,18 1,22 г/см³. Углеродистый заполнитель (коксик, бой электродов, блоков, графит и т. д.) в виде порошка с размером зерна 0 3 мм загружают в торкрет-машину. Расход на одноразовое покрытие футеровки шлакового пояса 100-тонного ковша составляет 150 200 кг. Охлаждают футеровку ковша до 300^oC, включают торкет-машину с насосом жидкой композиции и с помощью сопла наносят смесь углеродистого заполнителя и жидкого стекла (в соотношении 78 82 заполнителя и 18 22 затворителя) на поверхность футеровки шлакового ковша. Толщина торкет-покрытия составляет 15 25 мм.

Набор прочности и удаление влаги без дополнительного подогрева осуществляют выдержкой ковша перед приемом чугуна в течение 30 50 мин.

В период эксплуатации ковш принимает выпуски чугуна до предельного зарастания горловины ковша. При образовании настыли предельной величины по всей площади горловины слабым механическим воздействием (скалыванием, давлением, срывом, вибрированием, пневмоударами) ее срывают и кантовкой ковша удаляют. После удаления настыли, которая удаляется без нарушения целостности футеровки, горячий ковш вновь подают на стенд, выдерживают до температуры 300^oC и операция повторяется. Если изоляционный слой наносят на вновь изготовленную футеровку, то ее нагревают до 300^oC.

Рассматривая граничные показатели основных отличительных признаков, необходимо отметить, что температура футеровки ковша при нанесении изоляционного слоя в значительной степени определяет качественные показатели этого слоя. При температуре футеровки ковша ниже 100^oC в период сушки нанесенного изоляционного слоя наблюдается его отслаивание за счет пара оставшейся влаги, а также недостаточно прочного сцепления при нанесении покрытия. При температуре футеровки ковша выше 300^oC в период нанесения слоя наблюдается отскок материалов по причине вскипания связи. Толщина покрытия также определяет служебные характеристики слоя слой толщиной менее 15 мм не обеспечивает надежную изоляцию по причине его окисления в период выпуска чугуна, толщина более 25 мм не желательна из-за повышенных экономических затрат.

Состав огнеупорной смеси является определяющим в решении поставленной задачи. Увеличение процентного содержания углеродистого порошка и смеси более 82 снижение содержания раствора жидкого стекла менее 18 приводят (за счет слабой смачиваемости футеровки) к повышенному отскоку смеси в момент нанесения ее на футеровку, снижение процентного содержания углеродистого порошка в смеси ниже 78 повышение содержания раствора жидкого стекла выше 22 приводят (из-за высокого содержания жидкой композиции) к стеканию наносимого слоя.

Способ прост, легко применим при любом механическом воздействии, срывом настыли мостовым краном специальным крюком, скалывании инструментом ударного действия с использованием специальных машин, выдавливании с использованием прессовых машин, вибрировании с использованием специальных виброустановок.

Формула изобретения

Способ удаления шлаковых настылей в чугуновозных ковшах, включающий механическое отделение настыли от футеровки, отличающийся тем, что перед приемом чугуна в ковш футеровку разогревают до 100 300^oС и наносят на нее изолирующее покрытие толщиной 15 25 мм, включающее углеродистый порошок и жидкое стекло плотностью 1,18 1,22 г/см³ при следующих соотношениях компонентов, мас.

Углеродистый порошок 78 82 Жидкое стекло 22 18о