Способ изготовления вибронабивных огнеупорных корундовых блоков
Изобретение относится к производству огнеупорных изделий, в частности, для футеровки высокотемпературных металлургических агрегатов. Для повышения термостойкости и высокотемпературной прочности огнеупорной футеровки, выполненной на основе корундовой массы, засыпают огнеупорную массу в форму, осуществляют многократное уплотнение массы трамбовкой и на виброплощадке в течение 2 - 3 мин. Обжиг полученных блоков производят отходящими дымовыми газами в течение 48 ч, постепенно поднимая температуру с 20 до 500oC по специально разработанному графику. Охлаждение блоков производят в отключенной печи в течение 8 ч, и дальнейшее охлаждение производят в естественных условиях. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.
Изобретение относится к производству огнеупорных изделий, используемых в футеровке высокотемпературных металлургических агрегатах, в частности, в футеровке подин методических печей.
Известна огнеупорная набивная масса, которая с целью повышения прочности и обеспечения безусадочности выполненной из нее футеровки содержит ортофосфорную кислоту плотностью 1,38 - 1,40 г/см3, а в качестве углеродосодержащей добавки - отработанные электроды дуговых печей фракций 0,001 - 0,09 и дополнительно тонкомолотый электрокорунд такой же фракции [1]. Однако использование набивной футеровки имеет ряд недостатков: недостаточная стойкость нагревательных печей с такой футеровкой, большая длительность ремонтов печей с набивкой с набивной футеровкой с последующим длительным обжигом футеровки. Известна огнеупорная набивная масса, содержащая следующие компоненты, мас.%: Ортофосфорная кислота - 5 - 10 Высокоглиноземистый шамот с содержанием Al2O3 58 - 97 мас.% - 70 - 85 Отработанный алюмохромовый катализатор - 5 - 10 Огнеупорная глина - Остальное [2] Эта набивная масса имеет те же недостатки, что и описанная ранее масса. Наиболее близким по технической сути является способ набивки пода нагревательных печей корундовой массой. Защитная футеровка выполняется в 4 - 5 слоев. Каждый слой массы первоначальной толщины 120 - 150 мм утрамбовывается путем прохождения бойка трамбовки по поверхности 4 - 6 раз. После уплотнения толщина слоя составляет 60 - 70 мм. С целью предотвращения высыхания поверхности набивного слоя и расслоения футеровки набивки производится непрерывно. Сушка и разогрев набивной футеровки производится непрерывно по следующему режиму: от 10 до 120oC -5,5 ч и выдержка при 120oC в течение 12 ч, от 120 до 300oC - 9 ч и выдержка при 300oC в течение 12 ч,от 300 до 600oC - 10 ч и выдержка при 600oC в течение 12 ч,
от 600 до 900oC - 10 ч и выдержка при 900oC в течение 12 ч,
от 900 до 1200oC - 7,5 ч и выдержка при 1200oC в течение 12 ч. Общая продолжительность сушки и разогрева составляет 102 ч [3]. Однако набивная футеровка имеет ряд недостатков:
ремонт нагревательной печи продолжается 14 - 16 суток,
повышенный расход топлива при разогреве футеровки,
недостаточная стойкость подин с набивной футеровкой. Задачей изобретения является повышение термостойкости и высокотемпературной прочности огнеупорной футеровки, выполненной на основе корундовой массы. Поставленная задача решается за счет того, что огнеупорную корундовую массу набивают в форму до уровня бортов и прорабатывают в течение 2 - 3 мин на виброплощадке, затем массу уплотняют трамбовкой путем прохождения бойка трамбовки по поверхности слоя 4 - 6 раз, затем массу опять засыпают в форму и уплотняют трамбовкой, и так до получения необходимой высоты блока, причем с целью предотвращения высыхания массы набивку блоков производят непрерывно, а для предотвращения прилипания массы к форме смазку поверхности производят отработанным машинным маслом. Кроме того, обжиг огнеупорных блоков производят отходящими дымовыми газами в течение 48 ч, постепенно поднимая температуру от 20 до 500oC по специально разработанному графику, а охлаждение блоков производят в отключенных термопечах в течение 8 ч, и окончательное охлаждение производят в естественных условиях цеха. Изобретение осуществляют следующим образом. Сначала огнеупорную корундовую массу засыпают в форму до уровня бортов и форму устанавливают на виброплощадку, где в течение 2 - 3 мин прорабатывают. Затем массу уплотняют пневмотрамбовкой типа ТР при давлении сжатого воздуха 0,5 МПа путем прохождения бойка трамбовки по поверхности слоя 4 - 6 раз или электротрамбовкой типа ИЭ 45 - 02. Толщина слоя после набивки должна быть в пределах 150 - 200 мм, после уплотнения толщина слоя составляет 60 - 70 мм. Затем массу опять засыпают в форму до уровня бортов и опять набивают трамбовкой. Набивку блока осуществляют непрерывно с целью предотвращения высыхания поверхности слоев. Это делается до получения необходимой высоты огнеупорного блока. Масса должна иметь влажность в пределах 3 - 4,5% (при сжатии должна сохранять форму комка). При пониженной влажности (менее допустимой) производят дополнительное увлажнение массы раствором ортофосфорной кислоты плотностью 1,20 - 1,25 г/см3. Смешивание массы и раствора ортофосфорной кислоты осуществляют в лопастное смесителе. Сначала в смеситель загружают в необходимом объеме огнеупорную корундовую массу, а затем добавляют раствор ортофосфорной кислоты до требуемой влажности. Подготовленную массу загружают в форму. Для предотвращения прилипания массы к форме поверхность последней смазывают отработанным машинным маслом. Корундовые огнеупорные блоки, изготовленные вибронабивным способом, обжигают в формах в термической печи отходящими дымовыми газами по следующему режиму:
от 20 до 120oC - 4 ч с последующей выдержкой при температуре 120oC в течение 12 ч,
от 120 до 300oC - 6 ч с последующей выдержкой при 300oC в течение 12 ч,
от 300 до 500oC - 6 ч с последующей выдержкой при 500oC в течение 8. Охлаждение блоков производят в отключенных термопечах с открытыми крышками в течение 8 ч, затем блоки извлекают из печи и дальнейшее их охлаждение производят в естественных условиях цеха. Благодаря новому техническому решению вибронабивные блоки обладают неоднородной плотностью по высоте (толщине), а именно: нижние слои рыхлые - обладают пониженной теплопроводностью, верхние слои (трамбованные) более плотные и прочные при эксплуатации воспринимают рабочую нагрузку. Полученные вибронабивным способом корундовые блоки имеют волокнистую прочную структуру, образованную
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/945.gif)
снижаются расходы на эксплуатацию печи и ремонтные нужды,
снижается ремонтный период методической печи на 10 суток,
уменьшается удельный расход условного топлива на 2 кг. Использование вибронабивных блоков для подин методических печей ЦПШБ в условиях ОАО "Нижнетагильский металлургический комбинат" подтверждает промышленную применимость изобретения.
Формула изобретения
РИСУНКИ
Рисунок 1