Суміш для заправлення подин нагрівальних колодязів

Корисна модель відноситься до чорної металургії та може бути використана на нагрівальних колодязях обтискових цехів при видаленні шлаку в рідкому вигляді. Відома суміш для рідкого видалення шлаку з нагрівального колодязя, що містить доменний гранульований шлак у кількості 75-85%мас. та матеріал, що містить кремнезем у вигляді кварцового піску - інше [1]. Недоліком суміші є те, що при високій реакційній здатності вона має низьку температуру плавлення (12201250ºС). Це призводить до того, що сход шлаку починається істотно раніше досягнення колодязем контрольної температури (температури томління виливків) і значна частина суміші випливає з колодязя не прореагував цілком з окалиною. При цьому утворюється малорухомий, грузлий шлак, що призводить до нагромадження його на жолобі та заростання жужільної льотки. Крім того, у суміші також використовується сировинний матеріал у вигляді кварцового піску. Відома суміш для заправлення подін нагрівальних колодязів при видаленні шлаку в рідкому вигляді найближчий аналог, що включає коксовий дріб'язок та матеріал, що містить кремнезем, причому у якості матеріалу, що містить кремнезем, суміш містить кварцовий пісок у кількості 50% об., а коксовий дріб'язок - інше [2]. Недоліком суміші є її висока вартість, обумовлена високою вартістю компонентів, що збільшує собівартість прокату. Крім того, у виробництво вводяться додатково нові матеріали, що більш ефективно можуть бути використані за іншим призначенням. В основу корисної моделі поставлене завдання розробити суміш для заправлення подін нагрівальних колодязів при рідкому видаленні шлаку з використанням матеріалів, що є відходами металургійного виробництва, що забезпечить повне видалення шлаку з подін нагрівальних колодязів з використанням суміші низької собівартості, дозволить зменшити додаткове введення в металургійне виробництво сировинних матеріалів та знизити простої колодязів на спуску шлаку. Вирішення поставленого завдання досягається за рахунок того, що у відомій суміші для заправлення подін нагрівальних колодязів при видаленні шлаку в рідкому вигляді, що включає коксовий дріб'язок та матеріал, що містить кремнезем, у якості матеріалу, що містить кремнезем, суміш містить відпрацьований динасовий вогнетрив у кількості 30...40%об. та брухт кварцитової наливної (набивної) футерівки металургійних агрегатів у кількості 10...20%об., а коксовий дріб'язок - інше. Істотними ознаками, загальними з найближчий аналогом, є те, що суміш містить коксовий дріб'язок та матеріал, що містить кремнезем. Істотними відмінними ознаками є те, що в якості матеріалу, що містить кремнезем, використовують відпрацьований динасовий вогнетрив у кількості 30...40%об. та брухт кварцитової наливної (набивної) футерівки металургійних агрегатів у кількості 10...20%об. Сукупність істотних відмінних ознак необхідна та достатня для одержання технічного результату: готування суміші на основі матеріалів, що є відходами металургійного виробництва, що забезпечує повне видалення шлаку в рідкому вигляді з подін нагрівальних колодязів. При цьому знижується вартість суміші, збільшується кількість садінь виливків, що нагріваються, на одне заправлення подін сумішшю, зменшуються простої колодязів на спуску шлаку. Суміш приготовляють у такий спосіб. Відпрацьовані динасові вогнетриви (цегли, блоки та інше) дроблять на крихту фракції 0-10мм. Брухт кварцитової наливної (набивної) футерівки металургійних агрегатів дроблять на крихту фракції 0-10мм з видаленням металевих вкраплень магнітним сепаратором та виготовляють суміш такого складу: дроблений динасовий вогнетрив 60...80%об.; дроблений брухт кварцитової наливної (набивної) футерівки металургійних агрегатів 20...40%об. Отриманий матеріал змішують з коксовим дріб'язком у співвідношенні: дроблений динасовий вогнетрив 30...40%об.; дроблений брухт кварцитової наливної (набивної) футерівки металургійних агрегатів 10...20%об; коксовий дріб'язок 40...60%об. При такому співвідношенні компонентів суміш містить 80-85%мас. SiО2 та 5-15%мас. СаО, що є активними шлакоутворюючими окислами. Крім них у суміші містяться Аl2О3, MgO, MnO, Fе2О 3 та інші окисли. Частина з них, наприклад MgO, також є активними шлакоутворюючими окислами, інші (Аl2О3, МnО, Сr2О 3) є баластом, їхній сумарний вміст в суміші не перевищує 10%мас. У процесі нагрівання виливків, SіО2 на подіні колодязя взаємодіє з FeO, створюючи з'єднання 2FeO*SiO2 з температурою плавлення 1205ºС, а Fе2О3 віддаляється з подіни за допомогою СаО суміші, утворюючи з'єднання СаО*Fе2О3 з температурою плавлення 1216ºС. Аналогічно видаляються інші тугоплавкі окисли: Сr2О3 через утворення з'єднання 2СаО*Сr2О3 (температура плавлення 1228ºС), а Аl2О3 утворює з'єднання 4СаО*4SіО2*2Аl2О3 (температура плавлення 1265ºС). Нижнє граничне значення вмісту відпрацьованого динасового вогнетриву (30%об.) та відповідне йому нижнє граничне значення вмісту бр ухту кварцитової наливної (набивної) футерівки металургійних агрегатів (10% об.) визначаються необхідним вмістом СаО в суміші (³6%мас). При меншому вмісті СаО на подіні колодязів накопичується невидаляємий залишок з окислів Аl2О 3, Fе2О 3 та інши х. Зі збільшенням вмісту відпрацьованого динасового вогнетриву до 30%об. та брухту кварцитової наливної (набивної) футерівки металургійних агрегатів до 20%об., що відповідає вмісту СаО в суміші більше 12%мас, починається вихід шлаку з колодязів при низьких температурах (1250-1280ºС). Шлак утворюється грузлим, малорухомим. Суміш, не прореагував з окалиною, видаляється з колодязя, при цьому відбувається заростання жужільного жолобу та льотки. Процес утворення шлаку та його видалення з колодязя стає важко керованим. Приклад Для готування суміші використовували динасову крихту фракції 4-10мм з відпрацьованих динасових блоків у кількості 30%об., дроблену крихту кварцитової наливної футерівки сталерозливних ковшів у кількості 15%об. та коксовий дріб'язок у кількості 55%об. Вміст SiO2 у суміші складав 82,5%мас, СаО - 7,4%мас. Після видачі виливків з колодязів суміш завантажували рівним шаром на подіну за допомогою бадді. На одне заправлення подіни витрачали 2т суміші. Температура колодязя в період підйому складала 1310-1350ºС, при томлінні виливків - 1310-1330ºС. Сход шлаку починався на першому всаді через 12-15хв. після досягнення температури в колодязі 1310ºС. Шлак сходив стійким струменем, без нагромадження на жолобі та у жужільній льотці. Склад шлаку після другого всаду, %мас: SiO2 - 26,3; Fe2O3 - 18,1; FeO - 48,0; CaO - 0,6; Feзаг - 50,0. Кількість всадів виливків на одне заправлення складала 9-12 (при заправленні сумішшю кварцового піску та коксового дріб'язку - 7-8 всадів). Застосування запропонованої суміші на одному колодязі протягом усього міжремонтного періоду показало, що вона забезпечує повне видалення шлаку з подіни без утворення на ній настилів та бугрів. Витрати на видалення шлаку зменшилися в декілька разів, а простої колодязів на спуску шлаку та витрати палива на ці завдання знизилися в ~1,5 разу. Джерела інформації: 1. Боровских В.А., Мулько Г.Н., Савиных Н.Г., Краснов В.И. //Сталь.- 1986. - №9. - С.95-98. 2. Гулунов B.C. Работа нагревательных колодцев при жидком шлакоудалении. - М: Металлур гиздат, 1962. С.17-19.