Спосіб створення захисного покриття шлакової чаші

Спосіб створення захисного покриття шлакової чаші, що включає формування захисного шару 3 35509 заздалегідь формують на відповідній поверхні форми для відливання чаші, а потім закріплюють його на внутрішній поверхні чаші за рахунок сплаву або спікання з матеріалом чаші після заливання форми рідким металом. Як відомо, в багатьох металургійних процесах застосовують спеціальні технологічні посудини, призначені для збору і транспортування рідких шлаків від металургійних агрегатів - шлакові чаші. Висока температура рідких шлаків (1200...1700°С) обумовлює неминучий нагрів стінок чаші за рахунок високих теплових потоків від рідкого шлаку до корпусу чаші. Виникаючі при цьому термічні напруги приводять до деформацій стінок, виникнення тріщин і виходу чаші з ладу. Для зменшення термічних напруг і збільшення довговічності роботи чаш застосовують захисні покриття: одноразові (методом фарбування) і багаторазові. Одноразові покриття за рахунок малої товщини є неміцними. Головним недоліком багаторазових покриттів є їх незадовільна технологічність через те, що при будь-якому локальному руйнуванні покриття відбувається швидке руйнування розташованих поряд ділянок покриття вже при наступних спробах експлуатації. Це, у свою чергу, здійснюється тому, що міцність самого захисного покриття завжди перевищує міцність зчеплення його з корпусом чаші. Для того, щоб подолати вказаний недолік, в даній корисній моделі пропонується забезпечити сплавлення або спікання матеріалу захисного покриття з матеріалом чаші. В результаті утворюється міцний зв'язок покриття і основи, що перевищує у ряді випадків міцність самого покриття. З цією метою перед відливанням шлакової чаші ливарну форму з боку внутрішньої поверхні відливки покривають шаром захисного матеріалу з більш низької в порівнянні з матеріалом чаші теплопровідністю. Після цього проводять заливання рідкого металу в підготовлену форму. В результаті сплавлення або спікання захисного матеріалу і металу чаші на внутрішній поверхні чаші утворюється захисне покриття, надійно і міцно пов'язане з основою. Отримане таким чином покриття є довготривалим, а трудовитрати на його створіння - мінімальними. Для створення захисного покриття використовується матеріал з більш низькою у порівнянні з матеріалом чаші теплопровідністю. Ця вимога дає можливість захистити корпус чаші від перегріву в початковий період її наповнення, ліквідувати жорсткі температурні удари, знизити температурні напруги і зробити режим теплової роботи чаші менш напруженим, що сприяє збільшенню терміну її служби. Як матеріал для створення захисного покриття можуть застосовуватися тверді, гранульовані, порошкоподібні або пластичні матеріали, композити або суміші, що задовольняють вимогам дешевизни, доступності, технологічності приготування і нанеКомп’ютерна в ерстка А. Крулевський 4 сення, кінцевої зносостійкості покриття. Конкретний склад захисного матеріалу призначають виходячи з умов подальшої експлуатації чаші. Наприклад, при виробництві конвертерної сталі можуть застосовуватися вогнетривкі порошки типу обпаленого магнезиту, який добре протистоїть високотемпературній дії струменя рідкого металу і шлаку з температурою близько 1700°С. В умовах менш агресивного середовища, наприклад, при отриманні мідних сплавів, як захисне покриття можуть успішно застосовуватись чавунні плитки або дріб, сплавлений з корпусом чаші. Захисне покриття може бути виконано композиційним, тобто складатися з декількох матеріалів. Прикладом конкретного виконання способу є виготовлення двох дослідних чаш в ливарному цеху металургійного комбінату «Азовсталь». У форму для чаші №1 до початку заливання рідкої сталі (матеріал корпусу чаші - сталь 30), на ділянці внутрішньої поверхні чаші, були укладені спеціальні вогнетривкі плитки з шамоту з високою пористістю і товщиною 18мм. У форму для чаші №2 до початку заливання рідкої сталі, на тієї ж ділянці форми був сформований за допомогою встановленого шаблона шар захисного матеріалу товщиною 17мм, що складається з суміші розмолотих вогнетривів (90%) і чавунного дробу діаметром до 5мм (10%). Початкова міцність даного матеріалу забезпечувалася додаванням зв'язувального матеріалу на основі рідкого скла. Після заливання форми рідкою сталлю і кристалізації відливки відбувся сплав основного матеріалу корпусу чаші (сталь 30) з матеріалом захисного шару, тобто утворення захисного покриття. Далі чаші із захисним покриттям були відправлені в експлуатацію і, в порівнянні із стандартними чашами із сталі 30 (без захисного покриття), показали наступний ресурс працездатності до виходу з ладу: Типи чаш 1. Звичайна 2. Дослідна №1 3. Дослідна №2 Кількість днів експлуатації до 1-го ремонту до в иходу з ладу 179 247 359 435 387 450 При огляді дефектів чаш дослідні чаші характеризувалися меншою кількістю і глибиною розповсюдження тріщин. Таким чином, використання запропонованого способу дозволяє за рахунок зміни дій при формуванні захисного покриття забезпечити високу міцність з'єднання захисного покриття з корпусом чаші і зменшити теплове навантаження на її стінки, що значно збільшує довговічність роботи шлакової чаші. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601