Способ защиты футеровкируднотермической печи

Союз Советских Социалистичвских РеспубликОп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51)М )( 3 с присоединением заявки йо С 21 С 7/00 Государственный комитет СССР но делам изобретений н открытийОпубликовано 230181. Бюллетень Й 9 3 Дата опубликования описания 230181(71) Заявитель Челябинское абразивное производственное объединение(54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ ФУТЕРОВКИ РУДНОТЕРМИЧЕСКПЕЧИ меньшение глуого металла ительно к плавке бокоб имеет следующие20нрыет Однако приме ситовых руд спо недостатки:при введении тов происходит шлакового распл выпуск его из иохлаждающие охлаждающих реагенижение температува, что затруднячи,еагенты, введеннего химическийго углеродом и а ые 2сос-зо-. в шлак, изменяютав и насыщаюттом;металлическив поры футеровк расплав проникает и при циклическом Изобретение относится к черной металлургии, а именно к восстановительной плавке в руднотермических печах, в частности к способам заТциты футеровки ванны руднотермической печи при плавке бокситовых руд,При плавке бокситовых руд с получением электрокорунда и ферросплава происходит разрушение футеровки за счет проникновения ферросплава в нижние слои огнеупорной кладки.Известен способ защиты огнеупоров в металлургических агрегатах путем введения в расплав охлаждающих газообразных агентов поблизости от мест с локальным разрушением 1. температурном режиме происходит изменение объема металла, а следовательно и увеличение трещин. При повторном нагреве расплава металл расплавляется вновь и проникает в увеличивающиеся трещины, В результате такого воздействия футеровка разруша ется,и металл проникает на большую глубину,высокий расход газообразных агентов, обусловленный необходимостью охлаждать расплав до твердого состояния.Цель изобретения - убины проникновения жидкв футеровку,Цель достигается тем, что в окисный расплав вводят окислы нитродообразующих элементов, обеспечивающих получение нитродообразующих элементов в количестве 3,5-6 от веса проплавленной Шихты при перегреве металла на 300-500 о выше его температуры плавления, а азот пбд давлением подают в футеровку печи с внешней стороны в период 0,5-0,8 продолжительности плавки в количестве 15- 200 м/ч на каждый процент нитродообразующего элемента.25 35 40 45 50 размер пор и трещин в кладке составляет 1-3 мм. В этом случае необходим повышенный расход газообразного азота до 200 м/час , поскольку объем проникающего в поры и трещины металла увеличивается.Во время плавки в период 0,5-0,8 от продолжительности плавки электро,корунда в печи скапливается максимальное количество металла, которыйФ именно в это время перегревается до максимальных температур 1700- 1800 фС), поскольку расплав электрокорунда имеет минимальную электро 55 бО Способ осуществляют следующим образом,В руднотермическую печь загружаюттвердые компоненты агломерированныйбоксит и антрацит. Шихта, приготовленная из этих компонентов, содержит59-60 АРОб .Проплавлением шихты в ванне печиполучают расплав корунда и металлический расплав железа, насыщенногоуглеродом. цля этого в состав шихтывводят углеродистый восстановитель,с избытком на 8-15 превышающим "стехнометрическое соотношение в реакции восстановления окислов железа углеродом; нитродообразующие элементы вводят в расплав в виде окислов. Затем металлический расплав перегревают на 300-500 о и восстанавливают нитрюдообразующие элементы (Т, А ) в количестве 3,5-6 от веса проплавленной шихты.При восстановлении расплава получают 2-4 алюминия и 3-54 Т. Ввиду разности удельных весов оксидныйрасплав электрокорунда находится надрасплавом металла.Температура оксидного расплава достигает 2.100 ОС, что приводит к перегреву металла, Металл, контактируяс магнезитовой кладкой проникает втрещины футеровки и заполняет их.В период 0,5-0,8 продолжительностиплавки в футеровку подают азот, Подачу газа под давлением 0,5-4,0 атмосуществляют через главный коллектор,расположенный на кожухе печи, по 8-10 патрубкам, заделанным в кладку на 1/3 толщины стены. Расход азота 15-200 м/час на каждый процент нитридообразующего элементаПринятый интервал давления и расходов газообразного азота обусловлен качеством кладки ванны печи.При кладке ванны печи калиброванным кирпичем поры в футеровке печи минимальные, порядка 0,1-0,2 мм, для такого качества кладки необходимы повышенные давления газообразного азота и минимальные его количества, поскольку объем проникающего в кладку расплава металла незначителен,При выполнении кладки некалиброванным кирпичем, а также при использовании кладки, бывшей в эксплуатации проводность, и в этот момент временипроисходит максимальное выделениетепла в слое расплавленного металла.Газ целесообразно подавать вэтот период максимального нагревафутеровки. Проходя по трещинам ипорам магнезитовой кладки, газ подходит к зоне прометалленой футеровки. Азот, реагируя с нитридообразующими элементами А 0 и Т, образуеттугоплавкие нитриды АЬ, ТИ с температурой плавления 2200-3000 С, которые образуют твердую фазу и закупоривают трещины. Проникновениежидкого металла в кладку прекращается,Если металл перегревать ниже, чемна 300 О, температуры плавления, товосстановленные нитридообразующиеэлементы окисляются и переходят вокисный расплав, что снижает эффектзащиты футеровки печи.При перегреве металла более, чемна 500 выше температуры плавления,Офутеровкаинтенсивно разрушается собразованием значительных вымоин.При уменьшении количества нитридообразующих, менее 3,5 от весапроплавленной шихты нитридом, образуется недостаточное количество ифутеровка не защищается от дальнейшего просачивания металла. Если количество нитродообразующих элементовболее 6,0, то для их восстановлениятребуется повышенный расход электроэнергии, что сопровождается разрушением гарнисажа на стенках печи.П р и м е р, В электропечь мощностью 10500 ква загрузили 35 т бокситового агломерата, содержащего 61 ЯРО, 0,35 СЭО, 0,2 МпО, 18 ГеО, 10 ГеО, О, 1 НО, 6 5102, С - 0,5 с последующей подаихтовкой на расплав ТО на 3,5, 4,7 и 6,0 и провели восстановление окислов углеродом антрацита. Получили 22 т расплава электрокорунда и 8 т Ферросплава.Выпуск Ферросплава произвели через три выпуска корунда. В период 0,5-0,8 от продолжительности плавки перед выпуском ферросплава в футеровку подавался газообразный азот, Подача азота осуществлялась через кольцевой коллектор, расположенный на кожухе печи на уровне 1,5 м от подового листа; по 10-ти патрубкам диаметром 16 мм, расположенным радиально и эаглубленным в Футеровку на 300 мм. Расход газа 15-200 мЭ/час на процент нитридообразующего элемента, Проход газа в,зону контакта металл-корунд осуществлялся по порам и трещинам Футеровки.Результаты применения предлагаемого способа приведены в таблице, из которой следует, что срок службы798183 Результаты применения предлагаемого способа защиты футеровки руднотермической печиГлубина проникновения металла в футеровку мм СтОйкОстьфутеровки.год Количествоазота напроцентнитродообразующегоэлемента,м /час ВР компании Температу-: ра перегрева металлического расплава, С Время подачи азо.та, часть от продол- жительности плавки 4,2 450 15 0,5 300 3,5 1-00 4,7 4,5 0,7 100 400 4,3 0,8 480 200 6,0 500 формула изобретения Составитель О.ВеретенниковТехред Ж.Кастелевнч Корректор О,Ковинская Редактор А.Судын Заказ 9953/31 Тираж 629 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Я, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 магнезитовой кладки печи увеличивается до 4,2-4,5 лет, Аварийных прорывов расплава не было.При разборке ванны печи на капитальный ремонт оказалось, что прометалленый слой не доходил до наружКоличество восстановленных нит- ридообразующих элементов от веса шихты,% Способ защиты футеровки руднотер- мической печи, включающий проплавление окисного расплава, углетермическое восстановление металлов, подачу газообразных реагентов в объем расплава, выпуск металла и расплава, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения глубины проникновения жидкого металла в футеровку печи, в окисный расплав вводят окислы нитрйдообразующих элементов, обеспечивающих получение нитридообразующих ной поверхности футеровки на 400 мм,т.е. на глубину заделки подводящихпатрубков. При обычной работе срокслужбы футеровки сокращается из-заразрушения кирпичной кладки перегретым металлическим расплавом. элементов в количестве 3,5-6 от веса проплавленной шихты, перегреваютЗО металл на 300-500 ф выше его температуры плавления, а азот под давлениемподают в футеровку печи с внешнейстороны в период 0,5-0,8 продолжительности плавки в количестве 15 З 200 мф/ч на каждый процент нитридообразующего элемента.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент франции Р 2262697,40. кл. С 21 С 5/48, 1974