ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

36-00

Одним из основных путей значительного снижения расхода огнеупоров является переход от кирпичной к монолитной футеровке, что при использовании необходимого природного сырья способствует резкому снижению затрат топлива на производство, позволяет механизировать футеровочные работы и снизить их трудоемкость. Существует несколько способов выполнения монолитных футеровок: пескометный, набивка, тромбование, налив текучей массы.

Увеличение доли стали, разливаемой на МНЛЗ, и широкое внедрение внепечной ее обработки способствовали повышению температуры металла на выпуске из сталеплавильного агрегата и увеличению продолжительности нахождения его в ковшах, что снижало стойкость ковшевых огнеупоров.

Футеровка ковшей выполнялась из шамотного кирпича с массовой долей al ₂o ₃ 32-34% cо сроком службы 12-14 плавок и большими затратами ручного труда. Низкое содержание al ₂o ₃ в сырье, обуславливающее резкое снижение вязкости граничной зоны огнеупора, соприкасающейся с расплавомстали, приводило к ускоренному износу футеровки.

Необходимость повышения срока службы футеровки и снижения затрат обусловили применение для выполнения монолитных футеровок сталеразливочных ковшей кварцевого жирного песка (с примесью глины) или измельченного кварцита с огнеупорной глиной. Для связки вводятся небольшие добавки жидкого стекла или фосфатного связующего. Главным огнеупорным компонентом служит кварц. Из всех используемых окислов только кремнезем способен образовывать расплав с высокой вязкостью при температурах 1620...1710 ⁰c. Благодаря этой способности, в расплавленном состоянии чистый кремнезем в интервале температур разливки практически является условно твердым телом и сохраняется как футеровочный огнеупорный материал.

При заливке в ковш стали при температуре более 1620 ⁰С поверхностный слой мгновенно нагревается, что приводит к плавлению кварца. В результате плавления объем зерен кварца увеличивается более 20% и при пористости набивной футеровки 20-25% заполняет поры расплавленным стеклом. Этому процессу способствует ферростатическое давление жидкой стали. Стойкость кварцевого стекла к шлакующему действию расплавов с одной стороны определяется его химическими свойствами, а с другой - наличием пор мелкого размера, главным образом, закрытых.

Разработана технология изготовления массы и футеровки с использованием Первоуральского кварцита. При разработке состава и технологии изготовления массы было проверено и испытано семь вариантов состава. Были опробованы составы масс, ранее разработанных на других предприятиях и используемых в настоящее время. Наиболее приемлемым вариантом оказалось использование в качестве заполнителя кварцита с массовой долей sio ₂ не менее 95%, а в качестве связки - натриевого жидкого стекла плотностью не менее 1,30 г/см ³.

Существенным отличием от известных масс стало отсутствие огнеупорной глины, что позволяет иметь стабильные показатели массы по огнеупорности и исключает комкование массы при перемешивании в смесительных бегунах.

Использование машины "Орбита-1Т" для пескометной набивки футеровки ковшей позволило сократить время на ее изготовление с 20 ч до 1,2 ч. Затраты на производство ковшевого кирпича составили 637440 р/т, стоимость набивной массы - 372723 р.

В настоящее время более 80% ковшей переведено на набивную футеровку, что позволило снизить трудовые затраты на ее изготовление. Средняя стойкость ковшей - 26 плавок.