Способ получения огнеупорногоматериала

Способ получения огнеупорногоматериала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски к

Соцналнстнчесинк

Республик

<»> 800168 (6l ) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 12.09.78 (2l ) 2663466/29-33 с присоединением заявки М— (23) Приоритет

Опубликовано 30.01.81. Бюллетень РЙ 4

Дата опубликования описания 03.02,81 (51)М. Кд. (04 В 35/60

IbcyaapereaIIIII Ill квмитет ссср ао делам нзабратеиий и открытий (53) УДК 666.763..4(088.8) Ю. П. Галицкий, А. Г. Шалимов, В. Е. Власенко, A. И. Беломыльцев, Ю. M. Бочков, Н. П. Поздеев и А. Ф. Шкапа (1 ц . f „°

) (72) Авторы изобретения

l

1 (7l) Заявитель

Запорожский индустриальный институт (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОГНЕУПОРНОГО

МАТЕРИАЛА

Изобретение относится к производств= ву огнеупоров, в частности к получению плавленых основных огнеупоров в электропечах, используемых преимущественно для футеровки основных печей или для изготов ения основных тиглей.

Известен способ получения плавленого основного огнеупорного материала (окиси кальция) в стационарной электропечи иэ металлургической извести, заключающийся в подготовке шихты (дробление

10 извести), разведении процессов на коксе

1 (зажигание электрических дуг на кусках кокса, уложенных на подину), наплавле.ние и охлаждение блока (1). IS

Плавка ведется на графитированных элек.родах в печи без футеровки, роль футеровки выполняет известь, загружаемая в печь с избытком.

Однако известный способ не позволяет получать плавленный основной огнеупор с высокими эксплуатационными свойствами.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ получения плавленых материалов, включающий подготовку шихты, наплавление. блока в стационарной электродуговой печи и охлаждения его 12) . Плавку ведут с применением полых электродов с защитным против окисления покрытием и принудительным электромагнитным пере мешиванием для повышения качества выплавляемого матеоиала.

Недостатки известного способа — эксплуатационная стойкость получаемого огнеупорного материала и незначительный его выход.

Иель изобретения — повышение эксплуатационной стойкости огнеупорного материала и увеличение его выхода.

Укаэанная цель достигается проведением плавления шихты во вращающемся тигле электродуговой печи при удельной мощности 550-700 кВА/м площади

2 пода и скорости вращения тигля 630 град/мин.

Вращение тигля при наплавлении бло- ка позволяет обеспечить постепенное пеизвести после выравнивания его укладывают бруски из вольфрама, молибдена или алюминия сечением 20х20 мм таким образом, чтобы вершины равностороннего треугольника находились пой центром электродов. Применение металлов вместо кокса предпочтительно, гак как исключает почти полностью науглерожи.„гг ванне расплава коксом. Элекгрические дуги зажигают на металла и после поджига всех трех дуг начинают пойгрузку дробленой извести сначала в периферийные зоны, а загем и по центру печи. После получения. расплава, перекрывающего площадь под электродами, включают механизм вращения ванны. Продолжите ьносгь направления блока весом 200280 кг составляет 2,5-4,0 ч. Шихта при наплавпении блока подгружается равномерно по всему сечению ванны, часть шихгы между наплавленным блоком и шамотной футеровкой возвращается на переплав. За 5-10 мин до конца плавки подгруэку шихты прекращают для заплавления верхней части блока и уменьшения, усайочиой раковины. Печг отключают, блок остывает и затем извлекается иэ печи. Для утепления блока последний после плавки засыпают дробленой извесгью.

Пример 1. На плавку подготовлено 234 кг дробленой извести. Плавка велась с вращением ванны со скоростью

21 грай/мин. Электрический режим

3 =800-1000 А; М=8О-100В; удельна мощность на единицу активной площади пода 625 ко/м . После разделки осQ. тывшего блока получено годного 167,7кг, т.е. 71,77о, 3 8001 68 4 ремеще н ие зон высоких тем пер агур по калошнику, а значит создание более благоприятных условий для выделения газов (СО ) "недопала", известняка), йля равномерной миграции примесей в периферийные зоны, более полный вывод усайочной раковины, отсутствие недоплавов".

При вращении ванны со скоростью, меньшей 6 град/мин, наблюдаются местные перегревы и увеличивается расход ,электроэнергии; при вращении со скоросгью более 30 град/мин наблюдаются случаи обрыва дуги; опгимальной считается скорость, равная 18 град/мин.

Однако последнее невозможно, если удельная мощность на единицу площади пода меньше 550 кВА/м, гак как кон2 ценграция тепла недостаточна для получения жийкоподвижного расплава. Увеличение удельной мощности свыше

700 кВА/м также нецелесообразно, гак как резко уве.-,ичиваются потери окиси кальция эа счет улега, увеличиваегся расход графитированных элекгройов и связанное с этим науглероживание наплавляемого блока, увеличивается растворимость газов, возможно образование несгехиомегрических окислов (неустойчивых в обычных условиях и приводящих к ухудше нию эксплуатационных свойств). Оптнмаль-ЗЕ ная удельная мощность 600-650 кВА/ °

Для вращения ванны печь устанавлива ют либо на опорные катки, перемещающн« еся по кольцевому рельсу, либо на специальные ролики в четырех опорных тумбах, расположенных под углом 90 ПриN вод выполняется либо с цепочным зацеплением, либо с конической передачей с элек громеханическим исполнением. ф}

Способ осуществляется следующим образом.

Для наплав1ения блока готовят дробленую, свежеобожженную известь с сойер жанием Са0 не менее 90%. Наиболее

4$ предпочтительны фракции 2-25 мм. Фракции менее 2 мм отсеивают, так как в них конценгрируется пылеватая известь, частично гийрагированная йо Са(ОН)д,,что при плавке увеличивает газонасыщен30 ность блока. Фракции более 25 мм применять нецелесообразно, так как плавку ведут с вращением ванны и при больших фракциях не обеспечивается получение ойнародного блока. Для разведения процес-И са, например, в печи мощностью 140 кВА на подину печи, зафутероваиную шамотом, нодсыпаюг слой из дробленой извести толщиной 3 5 см. На пойсыпанный слой

Блок имеет в поперечном сечении вид, круга. Видимые газовые включения наблюйаются только в верхней части усадочная раковина рассредогочена только на 1/91/10 высоты блока, "непроплавов практнчески не было. Плотность в среднем составляет 3,27 r/ñì, что близко к Ъ теоретической плотности, равной 3,32 г/см, Содержание углерода по трем образцам составляет 0,09%.

Пример 2. На плавку подготовлено 227 кг извесги. Условия проведения плавки аналогичны ус1овиям, при которых проводилась плавка 1, но скорость вращения тигля составляет 6 град/мин. После разделки остывшего блока получено гойного 142 кг, т.е. 69,7%. Блок имеет в поперечном сечении плошадь круга. По структуре и строению похож на предыду68 4 единицу активной плошади tlolla составляет 550 иВА/м . После разделки остывшего блока получено годного 113,0 кг, т.е. 55,4%. В блоке большое количество

"непроплавов, особенно по периферии: плотность 3,14 г/см ? Содержание углерода 0,11%.

Данные, сведенные в таблицу по опытным плавкам, показывают преимущество плавки основных материалов с вращением тигля со скоростью 6-30 град/мин и контролируемой дельной мощностью (550-700 кВА/м ) на единицу активной плошади пода по сравнению с плавкой в стационарной печи без контроля удельной мощносги на единицу площади пода.

Сравнение устойчивости к гидрагации образцов плавки 1 и плавки 2 методом последовательных взвешиваний после одинаковой выдержки в атмосфере,насыI щенной водяными парами, показывает, что устойчивость к гидрагации образцов плавки 2 выше, чем плавки 1 на 7-12%, что вполне объяснимо, так как плавления известь в плавке 2 имеет более высокую плотность, более однородную структуру при меньшем содержании углерода (карбидов кальция).

Разработанный способ плавки основных материалов позволяет повысить эксплуатационные свойства материала и увеличивает выход годного и можег быть применен и для плавки других материа лов, например периклаза, муллита, корунда, шчинелей и т.п.

Способ не исключает ввод в шихту стабилизирующих добавок (металла, окисла, нитрида и т.a.).

Пример 5. На плавку подготовлено 204 кг извесги. Плавку ведут при вращении со скоростью 21 град/мин.

ЗЯ

Электрический режим 0 =80-100 В;

3 =700-900 А. Удельная мощность на

5 ший. Плотносгь в среднем равняется

3,22 г/см . Содержание углерода по трем образцам составляет 0,14%.

Пример 3. На плавку подготовлено 234 кг извести. Условия проведения

1 плавки аналогичны условиям предыдущих плавок, но скорость вращения тигля составляет 30 град/мин. После разделки остывшего блок олучено годного

133,8 кг, т.е. 57,2%. Блок имеет в по- и перечном сечении плошадь круга, по структуре аналогичный плавкам 1 и 2, но с явно выраженной усадочной раковиной по центру блока, по цвету блок вместо коричневого цвета имеет черно-серую окраску, Плотность в среднем составляет 3,16 г/см . Содержание углерода 0,11%. 3

При плавке наблюдаются случаи обрыва дуги, особенно при попадании холодных кусков извести в зону горения дуги. 20

Пример 4. На плавку подготовлено 225 кг извести. Плавку ведут при вращении тигля со скоростью 21 град-мнн., Электрический режим 0 =80-1008;

З=1100-880 А. Удельная мощность на 25 единицу плошади пода составляет

700 кВА/м . После разделки остывшего блока получено годного 133,6 кг, т.е 59,4%. Плотносгь составляет 3,21 г см .

Блок по структуре близкой к плавке 3, но ЗО усадочная раковина несколько меньше.

Содержание углерода 0,19%.

800168! с4 с1 1

0» Г- О» И

CC» .II» К а

»-! !»»»-» о о 0 с» с»

Г

»-! о

Я»-!!

С»,!»- Я т-!

„» с »" Л с0, !!» !о а m о о л о а

Ю (O <О (О I II» о о о с» о

О Зооо О

ОО CO CO CÎ СО !!О о с» с» с»

1 о с» с»

Г4 (4

l I I

Ь ! I I

ЭЦ д О аи

Q, Ж

И л Я

1 ф в ц

e > (a

4 1 " Й о с» о с»

О»! о б

m o

cO t»

9 ЬООМ8 10

Ф о р м у и а и з о б р е т е н и я ности 550-700 кВА/м площади пода и скорости вращения тигля 6-30 град/мин

Составите л ь Л, Булгакова

Редактор А, Мотыль Техред М.Рейвес Корректор Ю. Макаоенко

Заказ 10303/24 Тираж 671 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по депам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Способ получения огнеупорного материала путем подготовки шихты, наплавления блока B эпекгроиуговой печи при перемешивании расплава и охлаждении блока, о т л н ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной стойкости огнеупорного материала и увеличения его выхода, шихту плавят во вращающемся тигле при удельной мощИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Струщенко П. H. и др. Применение тиглей из плавленой окиси кальция. Экс прессинформация, Черметинформация, 1975, серия 20, вып. 5, 16 2. Авторское свидетельство СССР

14 581124, кл. С 04 В 35/60, 1975.