Торкретмаса для факельного торкретування конвертерів

Изобретение относится к черной металлургии, в частности, к составам огнеупорных экзотермических масс для факельного торкретирования кислородных конвертеров. Известна торкретмасса для факельного торкретирования конвертеров, состоящая из горючего сланца валовой выемки (1). Недостатком данной массы является низкая температура плавления золы горючего сланца, что приводит к полному расплавлению торкретпокрытия на первой же плавке. Наиболее близкой к заявляемой по технической сущности и достигаемому эффекту является торкретмасса для факельного торкретирования, содержащая (50 ... 90)% сланцаконцентрата и (10 ... 50)% магнезита [2], Данная торкретмасса обладает повышенной температурой плавления и несколько большей стойкостью, однако вследствие отсутствия в ее составе активного восстановителя, стойкость покрытия не достигает максимальных значений. В основу изобретения поставлена задача усовершенствовать состав торкретмассы для факельного торкретирования конвертеров путем изменения компонентов смеси таким образом, чтобы ввести активный восстановитель, что приведет к повышению стойкости покрытий конвертеров. Поставленная задача решается благодаря тому, что торкретмасса для факельного торкретирования конвертеров, содержащая горючий сланец-концентрат и основной огнеупорный материал, согласно изобретению, в качестве основного огнеупорного материала содержит магнезит или доломит, или их смесь и дополнительно содержит керогенсодержащий известняк при следующем соотношении компонентов, мас.%: Технический результат, выражаемый в стойкости покрытия футеровки конвертеров, достигается за счет восстановительного и армирующего воздействия керогенсодержащего известняка и изменения соотношения компонентов смеси в соответствии с формулой изобретения. Наличие причинно-следственной связи между совокупностью существенных признаков необходимо и достаточно для получения технического результата, что подтверждается опытно-промышленными исследованиями футеровки 160-т конвертеров Криворожского металлургического комбината. Керогенсодержащий известняк является побочным продуктом процесса обогащения горючего сланца. Химический состав керогенсодержащего известняка достаточно стабилен, однако его содержание в сланце валовой выемки колеблется в очень широких пределах (от 30 до 60%), что не позволяет использовать в качестве составляющей торкретмассы горючий сланец валовой выемки. Однако, после разделения сланца валовой выемки на компоненты и строго дозированной добавки керогенсодержащего известняка к смеси, он при определенных соотношениях играет существенную роль в повышении стойкости торкретпокрытия. Керогенсодержащий известняк следующий химический состав: имеет Влияние керогенсодержащего известняка в составе основной торкретмассы объясняется следующим образом: 1) Частицы известняка подвергаются резкому нагреву в высокотемпературном факеле с образованием намертво обожженной нереакционноспособной извести, армирующей торкретпокрытие с образованием структуры огнеупорного бетона. 2) Частицу керогена (углерода), находясь, как правило, внутри частиц известняка вследствие локального снижения температуры в процессе его разложения, практически не окисляются и переходят в покрытие. При дальнейшей эксплуатации покрытия частицы керогена препятствуют проникновению окислов железа в толщу нанесенного покрытия, резко снижая скорость диффузии окислов железа в футеровку. В ходе проведения исследований торкретсмесей, содержащих керогенсодержа-щий известняк, не обнаружено разницы при использовании в качестве основного огнеупорного материала магнезита, доломита или их смесей. Мощное восстановительное и армирующее воздействие керогенсодержащего известняка нивелирует различия в свойствах этих материалов. При содержании в торкретмассе менее 30% основного огнеупорного материала естественно падает стойкость покрытия из-за снижения его огнеупорности. При содержании в торкретмассе более 65% основной огнеупорной составляющей резко снижается адгезия покрытия к основной футеровке, что приводит к слабому сцеплению наносимого покрытия и футеровки и, как следствие, к снижению стойкости из-за отслаивания покрытия в процессе эксплуатации, При содержании в смеси менее 30% горючего сланца не обеспечивается достаточного разогрева торкретмассы для ее эффективного приваривания к футеровке, а при содержании горючего сланца более 60% снижается огнеупорность покрытия. В обоих случаях стойкость торкретпокрытия снижается. При содержании в смеси менее 5% керогенсодержащего известняка стойкость покрытия снижается вследствие отсутствия достаточного количества углерода для создания химического барьера проникновению окислов железа в футеровку и одновременного снижения доли армирующей составляющей торкретпокрытия. При содержании в смеси более 10% керогенсодержащего известняка снижается температура факела и возрастает пористость торкретпокрытия, что также приводит к снижению его стойкости. Торкретмассу для факельного торкретирования готовят смешением указанных компонентов в соответствующих количествах. Пример. Торкретированию подвергали футеровку 160-т кислородного конвертера. Процесс торкретирования осуществляли через водоохлаждаемую многосопловую фурму. В качестве носителя торкретмассы использовали воздух, в качестве окислителя - кислород. Дополнительное топливо не использовали. Расход воздуха 160м3/ч, расход торкретмассы 450кг/мин, расход кислорода 150м3/мин. При отработке рационального состава были использованы, следующие торкретмассы (таблица). В результате проведенного исследования установлено, что наибольшей стойкостью обладает торкретмасса заявляемого состава при рекомендуемых значениях режимных параметров.