ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения НИР.

С вводом в работу двухпозиционной установки ковш-печь (УКП) фирмы «Фукс Системтехник» ужесточились требования к футеровке ковшей по металло- и шлакоустойчивости, теплопотерям и температуре футеровки перед приёмом плавки. Условия службы футеровок 385-т ковшей характеризуются следующими данными: средняя температура металла на выпеке из конвертера, °С - 1667; содержание в шлакеfeo, % - 20,6; содержание в шлакеmgo, % - 9-12; основность шлака - 3,5; длительность пребывания металла в ковше, мин - 163; в том числе на УКП, мин - 40-45; период оборота ковша между плавками, мин - 275. Наилучшими служебными свойствами обладают огнеупоры периклазоуглеродистого состава, которые успешно используют в футеровках ковшей, эксплуатируемых на УКП.

С целью отработки схемы футеровки, надёжной в эксплуатации на УКП, были проведены испытания периклазоуглеродистых огнеупоров в футеровке стен, шлакового пояса, изготовленных разными заводами. Испытания показали (табл. 1), что средняя стойкость опытных футеровок с одним горячим ремонтом днища и шлакового пояса составила от 45,7 до 47,1 плавки. Футеровки выводились из работы вследствие износа огнеупоров в шлаковом поясе, днище и сталевыпускных гнёздах ковша. Усиление футеровки днища до 300 мм путём замены огнеупоров марки П-1 на огнеупоры марки ПУКС-10 не привело к увеличению его стойкости по причине опережающего износа высокоглиноземистых гнездовых изделий и последующего нарушения целостности футеровки при кантовке ковша.

Таблица 1

Результаты испытаний периклазоуглеродистых ковшевых огнеупоров

Недостаток периклазоуглеродистых футеровок - быстрое падание температуры жидкого металла в ковше (1,09°С/мин). Для сравнения: на муллитокремнезёмистых и периклазохромистых футеровках - соответственно 0,94 и 1,05 °С/мин. Чтобы повысить надёжность и стойкость футеровки ковшей и уменьшить тепловые потери, опробовали измененную схему футеровки (см. рисунок). Теплоизоляционный слой 1 на кожухе ковша выполнили толщиной 10-15 мм из муллитокремнезёмистого картона марки МКРКГ-450; арматурный слой 2 - толщиной 120 мм из огнеупора марки ПЖ-10; рабочую футеровку стен 4 - из периклазоуглеродистых спечённых огнеупоров по кольцевой или винтовой схеме кладки в зависимости от типоразмеров кирпича; шлаковый пояс 3 - из периклазоуглеродистых плавленых огнеупоров; рабочий ряд днища 7 толщиной 300 мм - из шпинельнопериклазоуглеродистого кирпича марки ШПУП или ПШУС-2; верхние гнездовые изделия 6 - из плавленого периклазохромита марок ПХП-217 и ПХП-218. Для обработки стали аргоном установили в днище ковша два продувочных блока 8,изготовленных фирмой «Майертон», маркиhas-25b.Нижнюю часть стен дополнительно защитили кладкой трёх колец футеровки 5, так как эта зона подвергается сильному эрозионному износу при сливе плавок из конвертера в ковш и при донной продувке аргоном.

О влиянии теплоизоляционного слоя на изменение температуры стали в ковше судили по результатам статистической обработки данных плавок, разлитых из ковшей с теплоизоляционным слоем и без него. Как видно из данных таблицы 2, разница в падении температуры стали на участке «сталеразливочный ковш - промежуточный ковш» была 4,9…6 °С в случае использования теплоизоляции.

Новая схема футеровки 385-т сталеразливочного ковша

Таблица 2

Анализ падения температуры стали в ковшах с теплоизоляцией и без неё*

*^Т _к-к - разница температуры стали в сталеразливочном и промежуточном ковшах;^Т - падение температуры в сталеразливочном ковше. Материал футеровки - ПУСК-52.

Для уменьшения числа швов кладки и исключения проникновения металла к арматурной футеровке были предложены новые типоразмеры периклазоуглеродистых огнеупоров. Кроме того, с целью сокращения затрат и стабильного обеспечения конвертерного цеха ковшевыми изделиями в ОАО «ММК» ввели в работу цех магнезиально-доломитовых огнеупоров. Данные о стойкости футеровок, выполненных из огнеупоров собственного производства и привозных по предложенной схеме с использованием измененных типоразмеров кирпича, представлены в таблице 3. Все виды футеровок выполняли с использованием гнездовых изделий марки ПХП. Кладку вели на высокоглинозёмистом мертеле. Средняя стойкость по 30 ковшам из огнеупоров собственного производства составила 66,7 плавки; по 20 ковшам с футеровкой ПУКС-7 (АО «СОЗ») - 64,1 плавки; по 17 ковшам с футеровкой ПУГС-94 (АО «Динур») - 66,9 плавки с заменой футеровки шлакового пояса и днища. Максимальная стойкость футеровки (90 плавок) достигнута на огнеупорах собственного производства и огнеупорах АО «Динур» с двумя горячими ремонтами днища и шлакового пояса футеровки по ходу компании ковша.

Таблица 3

Стойкость периклазоуглеродистых футеровок сталеразливочных ковшей с усовершенствованной схемой кладки

В итоге проведенной работы создана надежная схема футеровки 385-т сталеразливочных ковшей из периклазоуглеродистых огнеупоров российского производства для агрегата ковш-печь. Средняя стойкость футеровок с одним горячим ремонтом шлакового пояса и днища составила 66,7 плавки. Экономический эффект работы за первое полугодие 2001 года составил 4 млн. руб.