Способ упрочнения футеровки тепловых агрегатов

СОК)З СОВЕ ГСКИХСОЦИАЛИСТИ 1 ЕСКИРЕСПУБЛИК 1 С 5/44. Г 27 О 1/ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ РСК ИДЕТ ческих агрегатов. Целью изобретения яьляется повышение плотности, адгезионной прочности и срока службы футеровки. Способ упрочнения футеровки тепловых агрегатов включает нанесение на поверхность футеровки термитно-бгнеупорной смеси и последующую свару ее с футеровкой. Воспламенение термитно-огнеупорной смеси производят заливаемым в агрегат расплавом металла путем соприкосновения расплава с термитно-огнеупорной смесью, а экзотермическую реакцию в термитно-огнеупорной смеси и сварку ее с футеровкой осуществляют 10 - 12 мин под гидрастатическим давлением расплава 0,1-0,7 Н/мм 2.Указанное давление и время проведения сварки наносимого слоя с футеровкой ин- (Ъ тенсифицируют процессы спекания частиц, смеси между собой и с футеровкай, Покрытие получается плотным и прочным, что увеличивает срок службы футеровки. 1 табл. ельский кий меЮ.А,ПИ А.А,Крирцев и(54) СПОСОБ УПРОЧНЕН ТЕПЛОВЫХ АГРЕГАТОВ (57) Изобретение относит конкретнее к способам уп го слоя огнеупорной футе ИЯ ФУТЕРОВ к металлургии, очнения рабочевки металлургиталлургии, ения рабо- металлуриксеров и металла, которым производят вос ние термитно-огнеупорной смеси, ствляют сварку под давлением металла, причем давление жидкого для протекания свар 2 ки должно бы делах 0,1-0,7 Н/мм . Если ремон место находится выше уровня зал металла, то осуществляют наклон так, чтобы расплав металла покрыв термической сварки, и осуществл держку в течение времени, которо быть рассчитано по формуле я повышерочности и ляет ой и зуется слеГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Патент США Гч. 4257990,кл. Р 27 О 1/16, 1973,Авторское свидетельство СССРМ 958821, кл. Р 27 В 7/28, 1980,Изобретение относится к мв частности к технологии упроччего слоя огнеупорной футеровкгических агрегатов, напримерковшей жидкого металла.Целью изобретения явние плотности, адгезионнсрока службы футеровки.Описываемый способ реалидующим образом,Термитно-огнеупорную смесь наносят на ремонтируемое место футеровки методом намазки или торкретированием и высушивают, Затем в агрегат заливают расплав пламенеи осущерасплава металлать в преируемое иваемого агрегата ал место яют вые можетгде т- продолжительность нахождения нанесенного слоя под давлением расплава металла, с;й - толщина наносимого слоя, м,3 - скорость протекания экзотермичеСкой реакции в термитно.-огнеупорном слое,м/с;К - коэффициент, зависящий от огнеупорности термитно-огнеупорной смеси иравный для динаса 10, шамота 11, хромита)2, корунда 15, периклаза 18,Указанная формула позволяет расчетным путем определить время, необходимоедля нахождения нанесенного термитно-огнеупорного слоя под расплавом металла, взависимости от толщины слоя, его состава.При зкзотермической реакции под действием высоких температур в термитно-огнеупорной смеси появляется жидкая фаза,которая способствует спеканию частиц смеи между собой и припеканию покрытия кфутеровке. Давление расплава металла иненсифицирует процессы спекания в покрытии и его адгезию к футеровке. При этом, какустановлено экспериментально, давлениерасплава должно быть не ниже 0,1 Н/мм,иначе его действие на покрытие неэффективно, но и не выше 0,7 Н/мм, так как подгдействием повышенного давления жидкаяфаза, появляющаяся в термитно-огнеупорой смеси, выдавливается из смеси, а порытие растекается по футеровке тонкимлоем, который быстро изнашивается. Поле выдержки расплава металла в агрегатетечение расчетного времени, необходимого для протекания реакции. его сливают изагрегата. После охлаждения футеровкипекшийся огнеупорный материал из термитно-огнеупорной смеси образует на футеРовке плотное защитное покрытие.,П р и м е р 1 (прототип),На футеровку стальковша емкостью дляметалла 250 т наносили термитно-огнеупорную смесь, состоящую из огнеупорного наполнителя - шамотного порошка фракции2:00 мм и 25-28 мас.о алюминиевой пудры(термитный компонент), и зажигали газовымзапальником, осуществляя сварку смеси втечение 11 мин. После охлаждения на частиполученного покрытия определяли кажущуюся плотность, открытую пористость и предел прочности при сжатии и срезе,Стальковш с оставшимся покрытием направляли в эксплуатацию и визуально определяли процент отслоения покрытия послепервого налива, а также стойкость покрытияв службе. Покрытие характеризовалось следующими показателями: открытая пористость 22 ь, кажущаяся плотность 2,36зг/см, предел прочности при сжатии 2650 55 5 10 15202530 35 4045 Н/мм, предел прочности сцепления с ша 2мотным огнеупором испытанием на срез -0,3 Н/мм, отслоение после 1 налива, 30;ь2стойкость 3 налива.П р и м е р 2. На футеровку стальковша емкостью 250 т наносили термитно-огнеупорную смесь такого же состава как и в примере 1. Следует отметить, что химический состав огнеупорного порошка для термитной смеси должен быть близок к составу огнеупорной кладки агрегата, но во всех случаях добавляется в смесь 25-27 оь термитного компонента (алюминиевая пудра, металлическое железо и т,д.).В емкость заливали около 1/2 емкостирасплава металла, осуществляли его наклон, чтобы покрытие испытывало давление металла, который при этом воспламенял термитно-огнеупорную смесь, Расчетное давление металла составляло 0,4 Н/мм. После выдержки в таком положении в течение11 мин его возвращали в исходное положение, сливали металл, охлаждали, отбирали часть покрытия, затем заливали металл полностью, После слива металла наблюдалипроцент отслоения покрытия и затем определяли стойкость покрытия. В процессе эксплуатации показатели свойств покрытия следующие: открытая пористость 15;ь, кажущаяся плотность 3,03 г/см, предел прочзности при сжатии 52 Н/мм, предел прочности сцепления с шамотным огнеупором испытанием на срез 0,9 Н/мм, отслоение после 1 налива 10 . стойкость 10 наливов,П р и м е р 3. На футеровку наносили термитно-огнеупорную смесь, в ковш заливали металл около 1/4 емкости и наклоняли так, чтобы металл покрывал смесь, воспламеняя ее и оказывая на нее давление, Расчетное давление составляло 0,1 Н/мм . После выдержки в течение 12 мин ковш возвращали в исходное положение, сливали металл. отбирали часть покрытия, После слива металла определяли процент отслоения покрытия и термомеханические его характеристики. Показатели покрытия следующие: открытая пористость 20, кажущаяся плотность 2,68 г/см, предел прочзности при сжатии 42 Н/мм . предел прочности сцепления с шамотным огнеупором испытанием на срез 0,7 Н/мм, отслое 2ние после 1 налива 15;ь, стойкость покрытия в службе 5 наливов.П р и м е р 4. Все операции по нанесению и эксплуатации покрытия из термитноогнеупорной смеси проводили аналогично описанным в предыдущих примерах, но для воспламенения смеси и оказания на неедавления заливали металл около 1/2 его ем 1666547кости, т.е. расчетное давление составляло0,7 Нlмм . время выдержки покрытия подрасплавом - 10 мин.Свойства покрытия: открытая пористость 14, кажущаяся плотность 3,05г/см, предел прочности при сжатии 50 5Н/мм, предел прочности сцепления с щамотным огнеупором испытанием нэ срез 0,6Н/мм, отслоение после 1 налива 15 , стойкость покрытия в службе 6 наливов,П р и м е р 5. Операции по нанесению и 10эксплуатации покрытия из термитно-огнеупорной смеси проводили аналогично описанным в предыдущих примерах, нозаливали металл менее 1/4 емкости ковша,расчетное давление металла составляло 150,05 Н/мм, время выдержки покрытия подрасплавом металла 20 мин.У полученного покрытия оказалась довольно высокая пористость и пониженнаястойкость. Показатели покрытия: открытая 20пористость 237;, кажущаяся плотность 2,4г/см, предел прочности при сжатии 30Н/мм, продел прочности сцепления с шамотным огнеупором испытанием на срез 0,2Н/мм, отслоение после 1 налива 30, стойкость покрытия в службе 2 налива.П р и м е р 6. Операции по нанесению иэксплуатации из термитно-огнеупорнойсмеси проводили аналогично описанным впредыдущих примерах, в ковш для воспламенения и оказания давления на смесь заливали расплав металла около 2/3 емкости,т.е, давление металла составляло 1 Н/мм,время выдержки покрытия под рэсплавомметалла 7 мин. 5 Под действием повышенного давления металла расплавленная термитно-огнеупорная смесь растекалась по футеровке и слой полученного покрытия был тонким - 3-4 мм, что привело к понижению его стойкости, Показатели свойств покрытия: открытая поритость 14, кажущаяся плотность 3,02 г/см, предел прочности при сжатии 47 Н/мм, предел прочности сцепления с шагмотным огнеупором испытанием на срез 0,3 Н/мм, отслоение после 1 налива 20, стойкость покрытия в службе 3 налива.Показатели свойств полученных покрытий приведены в таблице. Как видно из полученных данных, покрытие, нанесенное на футеровку предлагаемым способом с соблюдением заявленных технологических параметров, обладает наиболее высокими показателями свойств.Формула изобретения Способ упрочнения футеровки тепловых агрегатов, включающий нанесение на поверхность футеровкй термитно-огнеупорной смеси и последующей ее сварки с футе. ровкой, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения плотности адгезионной прочности и срока службы футеровки, воспламенение термитно-огнеупорной смеси производят заливаемым в агрегат расплавом металла путем соприкосновения расплава с термитно-огнеупорной смесью, а зкзотермическую реакцию в термитно-огнеупорной смеси и сварку ее с футеровкой осуществляют 10-12 мин под гидростатическим уавлением расплава металла 0,1-0,7 Н/мм .(и рот от тто в емкости жительнос 24 емкости 1/2 металла 0,4держки полом 11 мин мкости /4 металла 0ыдержки полом 12 мин емкости 1/2 металла 0.7 ыдержки по.иеллметалла емкости 1/4 лтеталла 0,06 ыдержки по. нием метал. 7 кости 2/3еталла 1 0ержки по.м 7 мин я вы еталл оставитель Л,Шараповаехред М,Моргентал Корр ор О.Кравцова Редактор З.Ходако аказ 2499 Тираж 402 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственн Давление металлаО Н/мм проделсварки 1 минКол во метала вобъема давлениеН/мьъ время выкрытия под металКол.во металла в еобъема. давлениеН/мм, время вгкрытия под металКол ел металла вобъема давлениеН/мм время вкрытия под длвлен1 О минКол.во металла вобъема. давлениеНlмм врелтя вкрытия под давлела 20 минКол во металла вобъема, давлениеН/мм, вреллоытия под м тельский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина, 1