Способ ремонта футеровки патрубка вакууматора

Авторы патента:

Владельцы патента RU 2469101:

Общество с ограниченной ответственностью "Группа "Магнезит" (RU)

Изобретение относится к металлургии, в частности к ремонту внутренней футеровки патрубка вакууматора. Способ включает нанесение огнеупорной массы на ремонтное изделие, опускание на него горячего вакууматора с патрубком, для чего предварительно изготавливается ремонтное изделие методом заливки в форму бетона, имеющее внутреннее цилиндрическое отверстие, равное диаметру отверстия патрубка в первоначальном виде, а наружный диаметр меньше на 5-25 мм диаметра отработанной футеровки патрубка. Изобретение позволяет увеличить срок службы футеровки патрубка и прочность внутренней поверхности патрубка после ремонта. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к металлургии, в частности к ремонту внутренней футеровки патрубка вакууматора.

Известен способ ремонта огнеупорной футеровки патрубка вакууматора, включающий установку шаблона в патрубок вакууматора, подачу сжатым воздухом расплавленной и нагретой до 80-100°C углеродистой массы в зазор между внутренней поверхностью патрубка и наружной поверхностью шаблона, после чего полученный слой массы подвергают коксованию путем нагрева патрубка до 500-600°C со скоростью 100-150°C/ч горелкой. После затвердевания массы шаблон удаляют, на внутренней поверхности патрубка остается слой пористого углеродистого материала [SU 998533, C21C 7/10, 1981].

Недостатком известного способа является низкое качество футеровки патрубка вакууматора из-за того, что при извлечении шаблона нарушается поверхностная структура ремонтной массы, требуется больше времени на выдержку, т.к. для извлечения шаблона необходимо выдержать время схватывания массы. Неоднородность слоя углеродистой огнеупорной массы в патрубке и непрочное его соединение с огнеупорными материалами вызывает отрыв частей слоя массы при взаимодействии с металлом и размывание металлом огнеупорной футеровки патрубка вакууматора.

Известен метод горячего ремонта патрубка вакууматора, включающий разделку ремонтируемой футеровки патрубка фрезой, в проделанное отверстие вставляется огнеупор, в качестве уплотнителя используется пек или термопластическая синтетическая смола. Когда огнеупор для ремонта вставляется в отверстие патрубка, уплотнитель смешивается с углеродом с помощью остаточного тепла в печи и огнеупор для ремонта крепится к внутренней поверхности патрубка [JP 2000-328135, C21C 7/10, 2000].

Для данного способа ремонта необходимо иметь дополнительное оборудование для просверливания отработанной поверхности футеровки патрубков вакууматора. Это очень сложный и дорогостоящий аппарат. Ремонтный огнеупор должен входить в приготовленное отверстие с зазором 3-35 мм. При условии точной подгонки ремонтного огнеупора данный способ будет эффективным.

Наиболее близким является способ ремонта внутренней футеровки патрубка вакууматора, включающий предварительное нанесение огнеупорной массы на шаблон, опускание на него неохлажденного вакууматора с патрубком. При опускании вакууматора шаблон с огнеупорной массой входит внутрь патрубка, в результате чего слой огнеупорной массы наносится на ремонтируемую поверхность внутренней футеровки, патрубок с вакууматором и шаблоном поднимают в исходное положение [SU 1312107, C21C 7/10, 1984].

Недостатком данного способа является применение в качестве шаблона металлической трубы, которая в процессе работы расплавляется, рабочей поверхностью футеровки остается неравномерно заполненный огнеупорной массой зазор между футеровкой и шаблоном, что вызывает неоднородность прочности по высоте патрубка, отрыв нанесенного слоя огнеупорной массы при взаимодействии с металлом.

Увеличение спроса на высококачественную сталь с повышенным уровнем чистоты приводит к растущему распространению процесса вакуумирования. Вакуум-камера имеет погружные патрубки, которые взаимодействуют с расплавленным металлом. Режим работы вакууматоров таков, что периодическое изменение температуры вызывает огромные нагрузки на патрубки вакууматоров. Вследствие термических, механических и химических воздействий футеровка патрубков требует частого ремонта или полной их замены.

Технический результат, достигаемый в заявляемом изобретении, заключается в увеличении срока службы футеровки патрубка вакууматора, увеличении прочности внутренней поверхности патрубка после ремонта.

Указанный технический результат достигается тем, что способ ремонта футеровки патрубка вакууматора включает нанесение огнеупорной массы на ремонтное изделие, опускание на него горячего вакууматора с патрубком, согласно предлагаемому изобретению, предварительно, методом заливки в форму бетона изготавливается ремонтное изделие с внутренним цилиндрическим отверстием, равным диаметру отверстия патрубка в первоначальном виде, и наружным диаметром, меньшим на 5-25 мм диаметра отработанной футеровки патрубка.

При этом на ремонтное изделие наносится равномерным слоем огнеупорная масса, по составу идентичная бетону, из которого выполнено изделие.

Бетон для изготовления ремонтного изделия может иметь периклазовый, периклазохромитовый, высокоглиноземистый или корундовый состав, а в огнеупорную массу может быть добавлен органический связующий компонент.

Предлагаемый изобретением способ ремонта внутренней футеровки отличается от ранее известных способов тем, что вместо распространенных ремонтов патрубков огнеупорными массами, которые наносились либо торкрет-машиной или при помощи металлического шаблона, в данном способе используется ремонтное изделие - цельный огнеупорный блок цилиндрической формы, имеющий внутреннее цилиндрическое отверстие, равное диаметру отверстия патрубка в первоначальном виде, а наружный диаметр меньше на 5-25 мм диаметра отработанной футеровки патрубка. Этот цельный огнеупорный блок изготавливается предварительно, по параметрам конкретного патрубка вакууматора, из материала низкой пористости, с высокой объемной плотностью и повышенной прочностью. Изготавливается огнеупорный блок методом заливки в форму бетона с необходимыми эксплуатационными характеристиками для каждого конкретного устройства вакуумирования из бетона периклазового, периклазохромитового, высокоглиноземистого или корундового состава.

Поскольку установка вакуумирования имеет вертикальный ход для погружения патрубков в сталеразливочный ковш, ремонтное изделие (огнеупорный блок) устанавливается на специальной площадке и вставляется в отработанный патрубок методом опускания в горячем состоянии для того, чтобы ремонтная масса спеклась с отработанной частью патрубка установки вакуумирования. Готовое ремонтное изделие (огнеупорный блок) обмазывается по наружной поверхности огнеупорной массой, идентичной по составу с бетоном, из которого выполнено изделие. Масса может увлажняться водой до определенной консистенции или быть готовой к применению, например с добавлением органических связующих компонентов.

На фиг.1 показан вид в разрезе отремонтированного по предложенному способу патрубка вакууматора, где 1 - ремонтное изделие (огнеупорный блок), 2 - отработанная футеровка патрубка, 3 - огнеупорная масса, 4 - патрубок вакууматора.

Ремонтное изделие (огнеупорный блок) 1 устанавливается так, чтобы его верхний торец встал на один уровень с футеровкой подины камеры установки вакуумирования. Патрубок 4, подлежащий ремонту, опускается на приготовленное ремонтное изделие (огнеупорный блок) 1 с нанесенным слоем огнеупорной массы 3 таким образом, чтобы изделие полностью углубилось в патрубок, а зазор между отработанной футеровкой 2 и наружной поверхностью изделия заполнился огнеупорной массой 3. Излишки массы удаляются. В таком виде патрубок выдерживается в течение времени, за которое огнеупорная масса полностью затвердевает. В зависимости от свойств массы происходит выдержка в течение 10-15 минут, при которой футеровку ставят на "дежурный" газ, для подогрева, чтобы не было термоудара. Происходит ремонт внутренней и торцевой частей патрубков вакууматоров.

Показателем стойкости вакууматора является стойкость патрубков, которая определяется безаварийными условиями их эксплуатации. Камеру выводят на перефутеровку при достижении остаточной толщины огнеупоров, которая в среднем составляет 100 мм с локальным износом до 80 мм и менее. С целью повышения стойкости патрубков предложено использовать при ремонте цельный огнеупорный блок, что позволит увеличить расчетную стойкость камеры на 33÷35%. В процессе эксплуатации футеровка патрубков испытывает высокие термические нагрузки, в результате чего происходит смещение огнеупорных колец, из которых выполняется внутренняя футеровка патрубков в первоначальном виде и, как следствие, раскрытие горизонтальных швов. В этом случае вакуум-камеру необходимо выводить на ремонт. После ремонта по предлагаемому данным изобретением способу с установленной в патрубок цельной огнеупорной деталью разрушение футеровки по горизонтальным швам исключается.

После внедрения данного способа ремонта внутренней футеровки патрубка вакууматора в производство повысилась прочность внутренней поверхности патрубка после ремонта, увеличился срок службы футеровки патрубка и надежность работы вакууматора.

1. Способ ремонта футеровки патрубка вакууматора, включающий нанесение огнеупорной массы на ремонтное изделие, опускание на него горячего вакууматора с патрубком, отличающийся тем, что предварительно методом заливки в форму бетона изготавливают ремонтное изделие с внутренним цилиндрическим отверстием, равным диаметру отверстия патрубка в первоначальном виде, и наружным диаметром, величина которого меньше на 5-25 мм диаметра отработанной футеровки патрубка.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что бетон для изготовления ремонтного изделия имеет периклазовый, периклазохромитовый, высокоглиноземистый или корундовый состав.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют огнеупорную массу по составу, идентичную бетону, из которого выполнено ремонтное изделие.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в огнеупорную массу добавляют органический связующий компонент.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к циркуляционному вакуумированию жидкой стали. .

Многофункциональная фурма для металлургического вакууматора // 2448166

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к сталеплавильному производству. .

Способ дегазации металла в ковше // 2446216

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к внепечной обработке металла в ковше. .

Способ циркуляционного вакуумирования стали // 2441924

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при внепечном рафинировании стали путем циркуляционного вакуумирования. .

Способ производства низкоуглеродистой стали // 2437942

Изобретение относится к металлургии, конкретно к способу получения низкоуглеродистых сталей. .

Подъемный механизм для сталеразливочных ковшей при обработке стали на установках rh // 2431595

Изобретение относится к подъемному механизму для подъема заполненного жидкой сталью ковша со сталевоза к погружным трубам сосуда для вакуумной обработки на установке RH.

Способ вакуумирования стали // 2430974

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при внепечном рафинировании стали. .

Агрегат для удаления мышьяка из железоуглеродистого расплава под вакуумом // 2428486

Изобретение относится к области металлургии, а именно к внепечной обработке жидкого металла. .

Способ снижения прочностных характеристик металла стальной длинномерной заготовки и устройство для его осуществления // 2412773

Изобретение относится к производству длинномерных цилиндрических изделий, в частности к производству калиброванной стали и проволоки. .

Способ дегазации расплавленного металла // 2401870

Изобретение относится к металлургии. .

Устройство для дегазации стального расплава, снабженное усовершенствованным выпускным рукавом // 2473704

Изобретение относится к области металлургии, в частности к устройству для дегазации стального расплава

Способ производства низкоуглеродистой стали // 2495139

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам производства низкоуглеродистой стали. В способе во время выпуска стали в сталеразливочный ковш производят предварительное раскисление и легирование марганецсодержащими ферросплавами, внепечную обработку металла проводят на установке циркуляционного вакуумирования стали, причем устанавливают разрежение в вакуумкамере не более 10 мбар и расход аргона для перемешивания от 0,8 до 1,1 л/(т*мин), после чего производят окончательное раскисление и легирование металла в вакуумкамере алюминиевой дробью в количестве 1,5…2,5 кг/т из расчета получения требуемого содержания алюминия в металле, при этом общую продолжительность вакуумирования устанавливают от 10 до 15 мин. Изобретение позволяет максимально удалить неметаллические включения, снизить расход алюминия и стабилизировать процесс разливки металла за счет улучшения качества разливаемой стали.

Способ производства стали // 2499838

Изобретение относится к области металлургии и может найти применение при выплавке и внепечной обработке конструкционных сталей различных марок. Способ включает выплавку в дуговой печи полупродукта, выпуск расплава в ковш, присадку твердо-шлаковой смеси и легирующих, обработку расплава основным шлаком, усреднительную продувку аргоном, контроль окисленности расплава, раскисление алюминием, вакуум-шлаковую обработку и разливку в вакууме, причем выпуск расплава в ковш ведут без отсечения шлака, а обработку расплава в ковше ведут шлаком с основностью (СаО+Аl2O3)SiO2 равной 4,5…16, при этом вакуум-шлаковую обработку проводят дважды при условии, что первую вакуум-шлаковую обработку начинают при активности кислорода в расплаве 0,01…0,05 мас.% и суммарном содержании в шлаке оксидов железа и марганца в диапазоне 15…25 мас.%, а вторую вакуум-шлаковую обработку - при активности кислорода в расплаве не более 0,01 мас.% и суммарном содержании в шлаке оксидов железа и марганца не более 5 мас.%, а перед второй вакуум-шлаковой обработкой проводят дополнительную присадку шлакообразующих и легирующих. Изобретение позволяет создать экономичную технологию производства стали, обеспечивающую содержание в стали водорода не более 0,00025 мас.% и серы не более 0,0050 мас.%, а также повысить вязкость и пластичность стали. 3 з.п. ф-лы, 3 табл.

Способ производства стали // 2499839

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству сталей с низким содержанием углерода, преимущественно для нужд энергетики и создания оборудования, работающего в условиях сверхкритических параметров пара. Способ включает выплавку стали в сталеплавильном агрегате, выпуск расплава в ковш, контроль химического состава расплава, легирование, раскисление, вакуумирование и разливку, причем легирование и раскисление расплава дополнительно ведут редкоземельными металлами и/или их лигатурами, при этом легирование азотом проводят перед завершением раскисления введением в ковш твердых азотсодержащих материалов и/или продувкой газообразным азотом, а суммарное количество раскислителей, вводимое в расплав для достижения заданного содержания кислорода в стали, определяют по формуле: ΣR=1,2÷3,0(ао-[%Огот], где ΣR - суммарное содержание раскислителей, мас.%, aо - активность кислорода в расплаве, мас.%, [%Oгот] - заданное содержание кислорода в стали, мас.%. Изобретение позволяет повысить качество выплавляемой стали, уменьшить содержане неметаллических включений, а также повысить механические и эксплуатационные свойства стали. 5 з.п. ф-лы, 2 табл.

Вакуум-камера // 2499840

Предлагаемое изобретение относится к металлургии, конкретно - к оборудованию для внепечного вакуумирования жидкой стали. Вакуум-камера содержит три погружных патрубка. Патрубки выполнены с наклоном относительно вертикальной оси вакуум-камеры и расположены со смещением относительно этой оси на расстояние 1-1,5d, где d - внутренний диаметр патрубка. Каждый патрубок снабжен футерованной огнеупорным материалом вставкой, расположенной между днищем вакуум-камеры и верхней поверхностью патрубка, и соплами для подачи транспортирующего газа, расположенными с нижней стороны, противоположно вставке. Использование изобретения обеспечивает расширение функциональных возможностей вакуум-камеры за счет интенсификации перемешивания металла в ковше. 4 ил.

Система холодильной плиты и способ установки холодильных плит в металлургической печи // 2501864

Изобретение относится к области металлургии, в частности к облицовке стенки металлургической печи, выполненной в виде системы. Система содержит первую холодильную плиту и соседнюю вторую холодильную плиту. Каждая холодильная плита имеет лицевую сторону, обращенную к внутреннему пространству печи, противоположную заднюю сторону, обращенную к стенке печи, и четыре торцевые стороны. Между двумя соседними холодильными плитами расположен заполняющий зазор вкладыш. Вкладыш содержит металлическую переднюю пластину с обращенной к внутреннему пространству печи передней стороной и фиксирующее средство для установки передней пластины между двумя соседними холодильными плитами таким образом, что передняя пластина простирается между торцевыми сторонами обеих холодильных плит, а передняя сторона передней пластины установлена заподлицо с лицевыми сторонами обеих холодильных плит. Использование изобретения обеспечивает защиту холодильных плит от неравномерной эрозии. 2 н. и 19 з.п. ф-лы, 2 ил.

Патрубок погружной для вакууматора // 2557046

Изобретение относится к металлургическому оборудованию и может быть использовано на металлургических предприятиях при внепечном вакуумировании стали. Патрубок погружной состоит из металлической конструкции, футерованной огнеупорными кольцами и облицованной огнеупорным бетоном. Нижнее огнеупорное кольцо выполнено г-образной формы, а патрубок снабжен опорным металлическим кольцом, закрепленным под упомянутым нижним огнеупорным кольцом, а между внутренней поверхностью металлической конструкции и наружной поверхностью огнеупорных колец, включая упомянутое нижнее огнеупорное кольцо, размещен компенсирующий температурное расширение буферный слой. Изобретение позволяет значительно повысить огнеупорную стойкость всей конструкции и увеличить долговечность разработанного погружного патрубка. 11 з.п. ф-лы, 3 ил.

Способ металлотермического получения металлов и сплавов с вакуумированием их в жидком состоянии и устройство для его осуществления // 2557856

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при внепечном производстве металлов и сплавов в оксидных металлотермических процессах, протекающих за счет выделения тепла в химических реакциях восстановления металлов из оксидов или концентратов. В способе экзотермическую шихту загружают на газопроницаемую уплотненную огнеупорную засыпку на днище копильника и в тонкостенный цилиндр, который предварительно устанавливают в шахте плавильного горна коаксиально его перфорированным стенкам. Пространство между тонкостенным цилиндром, стенками копильника и шахты горна засыпают зернистым газопроницаемым огнеупорным материалом, затем тонкостенный цилиндр, разделяющий металлотермическую шихту и зернистый огнеупорный материал, удаляют, шихту засыпают сверху также зернистым газопроницаемым огнеупорным материалом, инициируют начало экзотермической реакции, во время которой происходит дренажный отвод газов через газопроницаемый огнеупорный материал и перфорированные стенки горна. Плавильный горн снабжен вакууматором и разделяющей газопроницаемый огнеупорный материал шахты горна и копильника газонепроницаемой огнеупорной прокладкой, внутренний диаметр которой равен диаметру упомянутого тонкостенного цилиндра, а внешний диаметр равен диаметру опорного фланца шахты горна, при этом стенки копильника выполнены с отверстиями, а на его внутренней поверхности закреплена металлическая сетка, при этом копильник сопряжен с вакууматором и герметично соединен с корпусом шахты горна по периметру через упомянутую газонепроницаемую прокладку для обеспечения условий вакуумирования металла непосредственно в объеме копильника. Изобретение позволяет повысить плотность структуры металла и снизить в нем концентрации остаточных газов путем вакуумирования металла на заключительном этапе плавки. 2 н.п. ф-лы, 5 ил., 1 табл.

Дегазация мартенситной нержавеющей стали перед переплавом под слоем шлака // 2563405

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при производстве нержавеющей мартенситной стали. Перед этапом электрошлакового переплава слиток подвергают дегазации в вакууме в состоянии жидкого металла в течение времени, достаточного для получения содержания водорода в упомянутом слитке после упомянутого этапа электрошлакового переплава менее чем 3 ppm. Изобретение позволяет уменьшить разброс усталостного поведения нержавеющих мартенситных сталей и улучшить их среднее усталостное состояние. 3 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл.

Способ производства особонизкоуглеродистой стали // 2564205

Изобретение относится к области черной металлургии, в части производства особонизкоуглеродистых сталей с внепечной обработкой и разливкой на установках непрерывной разливки стали. Способ включает выпуск металла в сталь-ковш, который осуществляют при температуре металла не менее 1630°C, вакуумное обезуглероживание проводят в течение 15-20 мин, при давлении в вакуум-камере менее 0,2 кПа, после чего повышают давление в вакуумкамере до не менее 20 кПа, затем присаживают алюминий совместно с известью в количестве, обеспечивающем получение содержания в металле алюминия не менее 0,01% и основности шлака 0,8-1,4, после чего, не менее чем через 2 мин, присаживают алюминий из расчета получения его в металле не менее 0,04%, производят легирование металла и осуществляют обработку металла кальцием в количестве 0,1-0,35 кг кальция на тонну металла, после чего сталь-ковш подают на разливку. Изобретение позволяет исключить затягивание погружных и разливочных стаканов при разливке стали за счет снижения количества неметаллических включений, а также обеспечивает увеличение выхода годного металла за счет большего количества слябов, разлитых в стационарных режимах без резкого перепада скорости разливки и значительного колебания уровня металла в кристаллизаторе. 2 табл.