Вогнетривка маса для гарячого ремонту футерівки металургійних агрегатів

Реферат: Вогнетривка маса для гарячого ремонту футерівки металургійних агрегатів містить магнезійний заповнювач, пек кам'яновугільний і зв'язуючу речовину. Магнезійний заповнювач представлений грубозернистою фракцією з розмірами зерен не більше 4,0 мм і дрібнозернистою фракцією з розмірами зерен менше 0,063 мм, а як зв'язуюча речовина використаний лігносульфонат технічний рідкий при наступному співвідношенні компонентів, у вагових %: грубозерниста фракція магнезійного заповнювача дрібнозерниста фракція магнезійного заповнювача пек кам'яновугільний лігносульфонат технічний рідкий (понад 100 %) 30-65 30-35 6-10 4-6. UA 74124 U (54) ВОГНЕТРИВКА МАСА ДЛЯ ГАРЯЧОГО РЕМОНТУ ФУТЕРІВКИ МЕТАЛУРГІЙНИХ АГРЕГАТІВ UA 74124 U UA 74124 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до промисловості вогнетривів і може бути використана при виробництві вогнетривів для ремонту футерівки металургійних агрегатів, зокрема конвертерів, в гарячому стані методом наварювання. У практиці експлуатації металургійних агрегатів, наприклад конвертерів, розливних ковшів, широке застосування знаходить технологія гарячого ремонту футеровки агрегатів. Технологія передбачає нанесення на поверхню футеровки в гарячому стані агрегату спеціальної вогнетривкої маси, яка під впливом високої температури плавиться, розтікається по поверхні футеровки, потім спікається, утворюючи міцне покриття з високим опором дії розплавленого металу і шлаку. Основними вимогами до вогнетривких мас для гарячого ремонту футерівки металургійних агрегатів є хороша текучість маси при температурній дії (властивість розтікатися по поверхні футерівки), висока адгезія відносно до футерівки, опірність дії розплавленого металу і шлаку. Прикладами вогнетривких мас для гарячого ремонту футерівки можуть бути наступні продукти: Суміші для гарячого ремонту футерівки, марки: ММКР-1, ММКР-2. Нормативна документація: ТВ 202-48-2000. Призначення: для гарячого ремонту конвертерів (ММКР-1) і сталерозливних ковшів (ММКР-2). Фізико-хімічні показники продуктів, в масових %: MgO - не менше 35, Аl2О3 не більше 40, зміна маси при пропалюванні, %: не більше 30 (ММКР-1), не більше 35 (ММКР-2), зерновий склад, %: залишок на ситі № 20 не менше 15 (ММКР-1), залишок на ситі № 15 не менше 15 (ММКР-2) (http://\\vvw.uspk.su/ unmould/164). Торкрет-маса для гарячого ремонту конверторів продукт "Ferrogun 90C". Хімічний склад, у вагових %: МgO2 мінімум 89, SiO2 максимум 5, СаО максимум 2.5, Al2О3 максимум 2, Fе2O3 максимум 1. Тип зв'язки фосфатна. Розмір черна, мм 0-4. Щільність, кг/лт 1.65 Температура використання°С 1750 (). Для гарячого ремонту футерівок застосовуються маси і брикети для наварки футерівки на основі високоякісного магнезиту (65-70 % MgO) з додаванням вуглецю (близько 10 %) спеціальних органічних сполук (смола або пек). Ці маси мають високу міцність зчеплення, хорошу високотемпературну текучість, стійкість до розмивання і ерозії. Механізм роботи таких мас полягає в наступному: при високій температурі матеріал швидко розм'якшується і перетворюється на рідкорухому субстанцію, яку легко розподіляти по поверхні футерівки незалежно від розмірів ділянок. В результаті цього відбувається надійне спікання маси і основної футерівки, що підвищує термін служби основної футерівки (http://uas.su/conferences/2010/may/02/00002.php). Як прототип вибрана вогнетривка маса для ремонт) футерівки металургійних агрегатів в гарячому) стані (при температурі 1300-1400 °C) методом наварювання, відома по патенту Федерації № 2243 184. МПК С04В 35/035 С04В 35/66. дата подачі заявки 10.01.2003. що містить вогнетривкий магнезійний заповнювач, вуглецевмісний органічний компонент, компонент, що містить бор, метилцелюлозу і триполіфосфат натрію, яка характеризується тим, що як компонент, що містить бор, вона містить борну кислоту, як метилцелюлозу карбоксиметилцелюлозу, а як вогнетривкий заповнювач лом магнезійних вуглецевмісних виробів крупністю 0.5-20.0 мм і вмістом в ньому графіту 9-10 мас. % при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: триполіфосфат натрію 1.5-2.0, карбоксиметилцелюлоза 0.5-0.7, борна кислота 0.5-0.9, вуглецевмісний органічний компонент 10.0-15.5, вогнетривкий заповнювач інше. Введення в масу борної кислоти в поєднанні з триполіфосфатом нагрію підсилює адгезію, забезпечує швидке спікання маси. Борна кислота як найбільш легкоплавка з неорганічних з'єднань бору дозволяє одержати первинне спікання маси при температурі 200-450 °C, забезпечуючи адгезію до футерівки, запобігає змиванню маси при її нанесенні. Триполіфосфат натрію, утворюючи більш високотемпературну рідку фазу, ніж борна кислота, завершує процес спікання маси. Карбоксиметилцелюлоза, яка має високу в'язкість і плівкоутворюючі властивості, зв'язує компоненти маси н зерна на стані приготування маси, запобігає її розшаруванню, покращує спікання за рахунок рівномірного розподілу тонких фракцій триполіфосфату, борної кислоти і вуглецевмісного органічного компонента у вогнетривкому заповнювачі. Вуглецевмісний органічний компонент в запропонованій масі в кількості 10-15.5 мас. % і додатково введений вуглець з вогнетривким заповнювачем, що містить 9-10 мас. % графіту, забезпечують хорошу текучість маси при високотемпературній дії і адгезію з футерівкою за рахунок утворення достатньої кількості вуглецевої зв'язки при коксуванні. Як вуглецевмісний 1 UA 74124 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 органічний компонент вогнетривка маса може містити кам'яновугільний пек, кам'яновугільну смолу, нафтовий пек, вуглецевий концентрат і ін. В запропонованій масі як вогнетривкий заповнювач використовується лом магнезійних вуглецевмісних виробів із вмістом MgO не менше 50 мас. %. а саме: лом периклазошпинельновуглецевих або периклазовуглецевих виробів або їх суміш в будь-якому співвідношенні, при цьому крупність лому складає 0.5-20.0 мм. Компоненти дозують, завантажують к змішувач, перемішують в сухому етапі дві хвилини, потім додають воду в кількості 1-2 мас. % і перемішування продовжують ще три хвилини. Готову масу вивантажують із змішувача і розфасовують в поліетиленові мішки по 5-7 кг За твердженням заявника, вогнетривка маса має хорошу текучість, короткий час спікання і високу стійкість. Загальними ознаками прототипу і рішення, що заявляється, є: вогнетривка маса для гарячого ремонту футерівки металургійних агрегатів, що містить магнезійний заповнювач, пек кам'яновугільний і зв'язуючу речовину. Наявність в ломі магнезійних вуглецевмісних виробів крупних фракцій (до 20,0 мм) та за наявності в них мікротріщин, які утворюються при дробленні лому, сприяє проникненню розплаву металів і шлаків в робочий шар футерівки, тим самим призводячи її до передчасного зносу і зниженню її стійкості. При нанесенні вогнетривкої маси на вертикальну чи похилу поверхню крупні фракції при хорошій текучості сприяють сповзанню маси і нерівномірному розподілу, що також призводить до передчасного зносу футерівки. Додаткове зволоження маси (додавання 1-2 масових % води) скорочує терміни її зберігання. В основу корисної моделі поставлена задача - удосконалення вогнетривкої маси для гарячого ремонту футерівки металургійних агрегатів, яка, за рахунок підбору кількісного і фракційного складу компонентів, має вищу стійкість проти дії розплавленого металу і шлаку, підвищує термін служби основної футерівки. Поставлена задача вирішується тим, що у вогнетривкій масі для гарячого ремонту футерівки металургійних агрегатів, що містить магнезійний заповнювач, пек кам'яновугільний і зв'язуючу речовину, відповідно до корисної моделі, магнезійний заповнювач представлений грубозернистою фракцією з розмірами зерен не більше 4,0 мм і дрібнозернистою фракцією з розмірами зерен менше 0,063 мм, а як зв'язуюча речовина використано лігносульфонат технічний рідкий при наступному співвідношенні компонентів, у вагових %: грубозерниста фракція магнезійного заповнювача - 60-65, дрібнозерниста фракція магнезійного заповнювача 30-35, пек кам'яновугільний - 5-10, лігносульфонат технічний рідкий (понад 100 %)-4-6. Зазначені ознаки є істотними ознаками корисної моделі. Істотні ознаки корисної моделі знаходяться в причинно-наслідковому зв'язку з результатом, що досягається. Так, відмітні ознаки корисної моделі (магнезійний заповнювач представлений грубозернистою фракцією з розмірами зерен не більше 4,0 мм і дрібнозернистою фракцією з розмірами зерен менше 0,063 мм, а як зв'язуюча речовина використаний лігносульфонат технічний рідкий при наступному співвідношенні компонентів, у вагових %: грубозерниста фракція магнезійного заповнювача - 60-65, дрібнозерниста фракція магнезійного заповнювача 30-35, пек кам'яновугільний - 5-10, лігносульфонат технічний рідкий (понад 100 %) - 4-6) спільно з істотними ознаками, загальними з прототипом, забезпечують підвищення стійкості покриття до дії розплавленого металу і шлаку та терміну служби основної футерівки. Це пояснюється наступним. У суміші грубозернистої (не більше 4,0 мм) і дрібнозернистої (менш 0,063мм) фракцій магнезійного заповнювача відсутні крупні фракції заповнювача з можливими мікротріщинами, які знижують стійкість покриття в результаті проникнення розплаву металу і шлаку в мікротріщини. Лігносульфонат технічний рідкий зв'язує компоненти маси на етапі її приготування, попереджає розшарування маси за фракціями, забезпечує рівномірний розподіл тонких і крупних фракцій в об'ємі маси. В результаті одержують однорідну масу з рівномірним розподілом грубозернистих і дрібнозернистих частинок, яка має оптимальну текучість і високими адгезійними властивостями відносно до основної футерівки. При нанесенні на вертикальну чи похилу поверхню маса не сповзає, рівномірно розподіляється по поверхні футерівки, що важливо для підвищення терміну служби футерівки. Все зазначене забезпечує підвищення стійкості вогнетривкої маси до дії розплавленого металу і шлаку, підвищує термін служби основної футерівки. Нижче приводиться опис вогнетривкої маси для гарячого ремонту футерівки металургійних агрегатів і технології її приготування. 2 UA 74124 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Вогнетривка маса для гарячого ремонту футерівки металургійних агрегатів містить магнезійний заповнювач, пек кам'яновугільний і зв'язуючу речовину. Магнезійний заповнювач представлений грубозернистою фракцією з розмірами зерен не більше 4.0 мм і дрібнозернистою фракцією з розмірами зерен менше 0.06)3 мм. Як зв'язуюча речовина використаний лігносульфонат технічний рідкий. Співвідношення вказаних компонентів, у вагових %, складає: грубозерниста фракція магнезійного заповнювача 60-65, дрібнозерниста фракція магнезійного заповнювача 30-35, пек кам'яновугільний 5-10, лігносульфонат технічний рідкий (понад 100 %) 4-6. Вихідними сировинними матеріалами для приготування вогнетривкої маси є: 1. Магнезитовий порошок фракції 0-4 мм. Хімічний склад, у вагових %: MgO не менше 80.0. СаО не більше 10.0 SiО2 не більше 2.0. 2. Пек кам'яновугільний високотемпературний ГОСТ 1038-75. 3. Лігпосульфонати технічні рідкі марки "Ж" відповідно до ТУ 13-0281036-029-94. 11. Підготовка сировинних матеріалів. 1. Магнезитовий порошок фракції 0-4 мм сушать до вологості 1.5 % у сушильному барабані. 2. Виконують розсівання магнезитового порошку фракції 0-4 мм. Залишок на ситі № 4 мм не більше 5.0 %. Прохід через сито № 0,063 мм не менше 1.0 %. 3. Приготування дрібнозернистої фракції виконують в турбомлині № 4. Вміст фракції менше 0.063 мм повинен бути не менше 90 %. 4. Підготовлені грубозернисту і дрібнозернисту) фракції подають в спеціально відведені накопичувальні силоси. 5. Пек кам'яновугільний дроблять на валковій дробарці. Приготування вогнетривкої маси. У бігун змішувача через течі вагових дозаторів подають грубозернисту фракцію магнезійного заповнювача і пек кам'яновугільний. Додають частину лігносульфонату технічного рідкого (1/2 від загальної кількості лігносульфонату в суміші), підігрітого до температури 30-35 °C. Перемішують суміш протягом 3-5 хвилин. Потім в одержану суміш вводять дрібнозернисту фракцію магнезійного заповнювача і додають частину лігносульфонату технічного рідкого, що залишилася (1/2 від загальної кількості лігносульфонату в суміші). Перемішують суміш протягом 4-6 хвилин. Загальний час перемішування сумішей 7-11 хвилин. Кількість компонентів, що вводяться в суміш, повинна відповідати наступним вимогам співвідношення компонентів в кінцевому складі вогнетривкої маси повинно бути, у вагових %: грубозерниста фракція магнезійного заповнювача 60-65, дрібнозерниста фракція магнезійного заповнювача 30-35, пек кам'яновугільний 5-10, лігносульфонат технічний рідкий (понад 100 %) 4-6. При дотриманні зазначеної технології в результаті одержують однорідну, без коржів і окатишів вогнетривку масу. Для зберігання, зручності транспортування і використання вогнетривкої маси її брикетують. Одержану вогнетривку масу пресують у вигляді прямої цеглини, наприклад, на колінноважільному пресі типу CM 1085 із зусиллям пресування 630 і. Щільність сирцю повинна бути не 3 менше 2.6 г/см . Виконують садку сирцю на сушильні вагонетки. Далі виконують сушіння сирцю в тунельних камерних сушарках. Температура теплоносія в сушильних камерах повинна бути в межах 80-110 °C. Час знаходження брикетів в сушильних камерах 24-36 і годин. В результаті одержують вогнетривкий брикет для гарячої ремонт) футерівки металургійних агрегатів з наступними характеристиками: масова частка MgO (на прожарену) речовину) %: не менше 78.0: масова частка Si(h (на прожарену) речовину). %: не більше 5.0: масова частка СаО (на прожарену речовину) %: не більше 10.0: зміна маси при прожаренні %: 5-15; межа міцності при стисненні, н/мм: не менше 20: 3 щільність, г/см : не менше 2.6. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 55 Вогнетривка маса для гарячого ремонту футерівки металургійних агрегатів, що містить магнезійний заповнювач, пек кам'яновугільний і зв'язуючу речовину, яка відрізняється тим, що магнезійний заповнювач представлений грубозернистою фракцією з розмірами зерен не більше 4,0 мм і дрібнозернистою фракцією з розмірами зерен менше 0,063 мм, а як зв'язуюча речовина використаний лігносульфонат технічний рідкий при наступному співвідношенні компонентів, у вагових %: 60 3 UA 74124 U грубозерниста фракція магнезійного заповнювача дрібнозерниста фракція магнезійного заповнювача пек кам'яновугільний лігносульфонат технічний рідкий (понад 100 %) 30-65 30-35 6-10 4-6. Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4