Льоточна маса для доменної печі

1. Льоточна маса для доменної печі, що містить вогнетривку глину, вогнетривкий заповнювач, вуглецевмісний матеріал і органічне сполучне, яка відрізняється тим, що маса додатково містить мелений високотемпературний пек і гарнісажоутворюючу добавку, як вогнетривкий заповнювач маса містить порошок лому вогнетривких матеріалів футерівки металургійного устаткування, як вуглецевмісний матеріал - коксовий дріб'язок, а як органічне сполучне - продукт хімічного синтезу з температурою полімеризації 250-300 С, при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: U 1 3 рідке скло 15-30, суміш грубодисперсних порошків Si, Si3N4, ТіO2, Сr2О3 5-20, зола сухого відділення від спалювання малореакційного вугілля 20-50 [UA, № 86550, кл. С21В 7/12, С04В 35/103, С04В 35/105, опубл. 10.10.2008 p.]. Вхідна до складу відомої льоточної маси зола сухого відділення від спалювання малореакційного вугілля має низьку вогнетривкість, плавиться при температурі використання вище 1400 С, знижує стійкість, приводить до розпалів у процесі випуску, порушує технологічний процес, скорочує тривалість випуску. При цьому погіршується розподіл чавуну й шлаків у жолобах, що приводить до високих втрат чавуну разом зі шлаками. Найбільш близьким аналогом пропонованої корисної моделі є льоточна маса, що містить вуглецьвміщуючий компонент у вигляді коксу, коксику, графітвміщуючих матеріалів і т.д., карбід кремнію, органічне сполучне у вигляді суміші фенольної смоли й нафтових кубових залишків, натрієву сіль алкілароматичної сульфокислоти, вогнетривку глину, воду й вогнетривкий заповнювач у вигляді суміші кварциту й кварцового піску в співвідношенні, мас. %: кварцит 25-30, кварцовий пісок 70-75 або суміші бокситу й корунду в співвідношенні, мас. %: боксит 30-40, корунд 60-70 при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: вуглецьвміщуючий компонент 5-8,5 карбід кремнію 2,5-5,5 органічне сполучне 10,5-11,5 натрієва сіль алкілароматичної сульфокислоти 1,5-2,5 вогнетривка глина 13-20 вода 1-2 вогнетривкий заповнювач інше [RU, № 2224730 С1, кл. С04В 35/52, С04В 35/66, С04В 35/035, опубл. 27.02.2004 p.]. Відома льоточна маса характеризується невисокими експлуатаційними властивостями, оскільки не забезпечує швидке відновлення первісної довжини льотки через низьку пластичність вхідних у її состав бокситу й корунду, володіє невисокою гарнісажеутворюючою здатністю через недостатню кількість гарнісажеутворюючих компонентів (карбід кремнію). Висока температура й вузькі межі полімеризації фенольної смоли й нафтових кубових залишків приводять до тривалих строків затвердіння маси при її нагнітанні в канал льотки доменної печі. Крім того, дорогі компоненти, що входять до складу льоточної маси значно підвищують її вартість. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалення льоточної маси для доменної печі, у якій за рахунок зміни кількісного і якісного складу забезпечується підвищення пластичності й прискорення полімеризації маси, що приводить до поліпшення експлуатаційних властивостей, забезпечуючи високу вогнетривкість і термостійкість, 56346 4 підвищення механічної міцності й гарнісажеутворюючої здатності при зниженні вартості льoточної маси. Поставлена задача вирішується тим, що льоточна маса для доменної печі, що містить вогнетривку глину, вогнетривкий заповнювач, вуглецьвміщуючий матеріал, і органічне сполучне, згідно корисної моделі маса додатково містить мелений високотемпературний пек і гарнісажеутворюючу добавку, в якості вогнетривкого заповнювача маса містить порошок лома вогнетривких матеріалів футеровки металургійного встаткування, в якості вуглецьвміщуючого матеріалу - коксовий дріб'язок, а в якості органічного сполучного - продукт хімічного синтезу з температурою полімеризації 250300 С, при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: вогнетривка глина 15-30 порошок лома вогнетривких матеріалів футеровки металургійного встатку30-50 вання продукт хімічного синтезу 20-25 коксовий дріб'язок 4-10 мелений високотемпературний пек 4-10 гарнісажеутворююча добавка 0,5-1,0 Доцільно, щоб порошок лома вогнетривких матеріалів футеровки металургійного встаткування містив периклазовуглецевий порошок і/або корундошпинельний порошок і/або корундукарбідкремнієвий порошок. Доцільно, щоб продукт хімічного синтезу з температурою полімеризації 250-300 С містив, мас. %: формалін технічний 5 натр їдкий технічний 5 смолу фенольну 90 Доцільно, щоб гарнісажеутворююча добавка містила ферротитан і/або ільменіт. Приклад. В умовах філії «Металургійний комплекс» ЗAT «Донецьксталь-металургійний завод» виготовляли льoточну масу замішуванням шихти. Пропоновану масу виготовляли з компонентів шихти у такий спосіб. Для одержання вогнетривкого заповнювача лом вогнетривких матеріалів попередньо сортували, очищали від металургійних шлаків, металу. Вогнетривкий заповнювач одержували шляхом дроблення лома вогнетривких матеріалів, застосовуваних у власному виробництві для футеровки металургійного встаткування доменних, сталеплавильних цехів - периклазовуглецевий порошок вогнетривких виробів, корундошпинельний порошок вогнетривких бетонів, корундукарбідкремнієвий порошок вогнетривких бетонів. Компоненти шихти, у якості яких використовували порошок лома вогнетривких матеріалів, мелену вогнетривку глину, гарнісажеутворюючу ферротитанову добавку фракцією до 1мм, коксовий дріб'язок і мелений високотемпературний пек, з бункерів після вагового дозування піддавали спільному розмелу. Після розмелу шихту розсіювали до одержання зернового складу, %: прохід через сітку №5 100; прохід через сітку №3 - 65-80; прохід через 5 56346 сітку №1 - 30-50. Шихту до завантаження органічного сполучного нагрівали до 30-40 С. Для виготовлення органічного сполучного використовували продукт хімічного синтезу з температурою полімеризації 250-300 С, що містить мас. %: формалін технічний 5 натр їдкий технічний 5 смолу фенольну 90 Органічне сполучне готовили завчасно в окремому змішувачі й перед уживанням його нагрівали до 70-80 С. За допомогою шестерних насосів по трубопроводі, що підігрівається парою, сполучне накачували в ємність, що підігрівається парою або електричними нагрівальними елементами. Температура пари 140-150 С, тиск пари 1,8кг/см3. 6 Підігріте до температури 70-80 С сполучне самопливом направляли в обігріваємий парою або електричними нагрівачами дозуючий пристрій. Підготовлені компоненти шихти й вогнетривке сполучне завантажували у двовальний змішувач із паровою сорочкою або електричними нагрівальними елементами й перемішували. Сполучне дозували за два заходи, спочатку 40-60мас. % від необхідної кількості й замішували масу 5-15 хвилин, потім додавали іншу кількість сполучного й продовжували замішування до одержання пластичної маси. Загальна тривалість замішування склала 30 хвилин. Готову льоточну масу, хімічний склад якої представлений у таблиці, вивантажували зі змішувача в прийомний бункер екструдера. Таблиця Склад льоточної маси вогнетривка глина порошок лома вогнетривких матеріалів футеровки продукт хімічного синтезу коксовий дріб'язок мелений високотемпературний пек гарнісажеутворююча добавка За допомогою екструдера льoточну масу формували в брикети прямокутного перетину з розмірами 220х160х160мм масою 8-10кг. Упакування льoточної маси здійснювали шляхом наповнення продуктом і запечатування пакетів з термосклеювального матеріалу. Процес упакування включає формування рукава, його переміщення й подачу продукту із заданими швидкостями, стискання й зварювання рукава в поперечному напрямку, роз'єднання рукава, при цьому швидкість подачі продукту підтримували в співвідношенні 0,4-0,5 до швидкості переміщення рукава. Визрівання льточної маси проводили при температурі 20-30 С протягом 7 діб. У результаті одержували малотоксичну льoточну масу з: - вологістю не більше 3%, - пластичністю при 25 С 10-20%, - механічною міцністю на стиск після термічної обробки при 300 С протягом 90 хвилин 1517Н/мм2, - пористістю 22-26%, - вмістом летучих речовин після сушіння при 110 С 9-12%. Льоточна маса має високу стійкість до корозійного впливу розплавленого металу й шлаків кислого й лужного характеру. При використанні льоточної маси для закриття каналів чавунних льоток доменної печі забезпечується необхідна довжина льотки (1,8-2,0м). Вміст компонентів, мас. % 1 2 3 15 28 30 50 38 30 20 22 25 4 6,5 10 10 5 4 1,0 0,5 1,0 Тривалість витримки машини для закриття чавунної льотки після випуску й закриття (інжектування льоточної маси в льоточний канал) 15-20 хвилин. Льотки відкривали з використанням 1-2 бурів. При випуску продуктів розплаву з доменної печі діаметр льотки збільшується незначно, льотки не розпалюються, випуск відбувається спокійно, струм розплаву компактний, льоточний отвір має округлу форму. Поліпшується розподіл чавуну й шлаків у скимерному головному жолобі ванного типу, знижуються втрати чавуну зі шлаками у вигляді корольків, і скрапу в шлаковозах, виключається набризкування чавуну на верхні крайки жолобів, тиск дуття на фурмах печі під час випуску перебувало в заданих межах (не знижувалося). Витрата льоточної маси 0,5-0,55кг/т чавуну. Швидкість подачі льоточної маси в канал льотки при використанні існуючого встаткування в порівнянні з найближчим аналогом вище на 10-15%, тривалість витримки машини для закриття чавунної льотки 10 хвилин. Мимовільного відкриття каналу льотки не було. Відкриття каналу здійснюється з використанням 1-2 бурів. Довжина льотки стабільна 2,0м, обривів льотки не було. Таким чином, використання пропонованої льоточної маси забезпечує її високу вогнетривкість і термостійкість, підвищує механічну міцність і гарнісажеутворюючу здатність, а вхідний до складу маси лом вогнетривких матеріалів приводить до зниження її вартості. 7 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 56346 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601