ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения конструкторской и технологической разработки.

Тепловые агрегаты металлургии и других отраслей промышленности могут надёжно работать при непрерывном контроле состояния огнеупорной футеровки и систематическом восстановлении её в процессе эксплуатации. В кислородном конвертере наиболее эффективными методами восстановления футеровки являются подварка и нанесения шлакового гарнисажа после наведения шлака.

Разработана технология изготовления периклазового брикета из бывших в употреблении (б/у) огнеупоров магнезиального состава для ремонта футеровки методом подварки.

На первом этапе работы были проведены лабораторные исследования. В качестве исходных материалов использовали периклазовый и периклазоуглеродистый порошки, полученные из б/у огнеупоров. В качестве связки опробованы лигносульфонаты технические порошкообразные (с.с.б.) и связующее фенольное порошкообразное (СФП). Увлажнение компонентов шихты производили водой до влажности 2,0 %.

Лабораторные образцы изготавливали на лабораторном гидравлическом прессе ПГ-100 при удельном давлении прессования 60 Н/мм ². Термообработку образцов проводили в лабораторном сушильном шкафу при температуре 150 °С в течение 8 ч и в туннельном сушиле № 1 ЦШИ огнеупорного производства при температуре подаваемого воздуха 160 °С в течение 17 ч (табл. 1).

Таблица 1

Качественные показатели лабораторных образцов периклазоуглеродистого состава

Анализ качественных показателей образцов показал, что первоначальная прочность сырца во многом зависит от вида порошка и связующего: на основе периклазового порошка марки ПП, с.с.б. или СФП (составы № 1, 2, 3, 12, 13) она ниже, чем прочность образцов на основе периклазоуглеродистого порошка с теми же связующими (составы № 4, 5, 6, 10, 11). Марка порошка и режим термообработки существенно влияет на прочностные характеристики высушенных образцов. Сушка в лабораторном сушильном шкафу приt=150 °cв течение 8 ч привела к повышению прочности образцов на основе периклазового порошка (составы № 1, 2, 3, 12, 13) с 1,0-3,4 Н/мм ² до 26,8-46,0 Н/мм ². На образцах из перилазоуглеродистого порошка рост прочности значительно ниже (составы № 4, 5, 6, 10, 11): с 2,5-4,4 до 14,0-25,1 Н/мм ².

Прочность образцов, высушенных в туннельном сушиле № 1, ниже. На образцах периклазового состава с добавкой с.с.б. снижение прочности составляет 0-30,5 %, с добавкой СФП - 41,1-47,4 %; периклазоуглеродистого состава соответственно 11,0-31,0 и 27,9-77,3 %.

В результате лабораторных исследований было установлено, что наиболее оптимальным является шихта № 3, в состав которой входит периклазовый порошок марки ПП (100 %) и порошок с.с.б. (3 % сверх 100 %). Изготовление брикета данного состава было опробовано в промышленных условиях. В процессе изготовления опытного брикета уточняли основные параметры технологии: влажность и состав шихты; режим приготовления формовочной массы; усилие и режим прессования; условия термообработки. На основании полученных результатов была разработана технологическая схема производства периклазового брикета в условиях цеха шамотных изделий (ЦШИ) огнеупорного производства (см. рисунок). С целью её осуществления был выполнен ряд технических мероприятий, предусматривающих изготовление и монтаж бункера-накопителя, транспортировочных бункеров, реконструкцию узла подачи осыпи.

Технологическая схема производства периклазового брикета для ККЦ

Изготовление опытно-промышленных партий брикета производили по технологической нитке № 2 прессо-формовочного участка ЦШИ. Приготовление формовочной массы проводили следующим образом: в смесительный бегун загружали порции периклазового порошка и с.с.б., перемешивали в течение 1 минуты, затем добавляли воду и перемешивание продолжали ещё 2 минуты. Оптимальной была принята влажность массы не более 2,5 %, более влажная масса налипала на пуансоны при прессовании. Опытный сырец был отформован на коленно-рычажном прессе СМ-1085 в многогнездовой форме для шамотных изделий при 6 ударах штампа в минуту. Сила электрического тока нагрузки электродвигателя пресса была 60-90 А, наиболее прочный сырец брикета был получен при показаниях амперметра 70-80 А. Опытный сырец садили на деревянные поддоны, установленные на «подсад» из шамотного или муллитокремнезёмистого кирпича, в виде пакета по разработанной схеме. Термообработку сырца опытных изделий производили в туннельном сушиле № 1 ЦШИ. Температура теплоносителя, поступающего в сушило, была 150-180 °С, время пребывания брикета в туннельном сушиле - 17-24 ч. Прочность готового брикета была 10,3-31,7 Н/мм ². Лучшие качественные показатели имел брикет, высушенный при температуре 175 °С в течение 24 ч.

С целью утилизации лома периклазоуглеродистых изделий, который скапливается в большом количестве после ломки футеровки сталеразливочных ковшей ККЦ, было опробовано его использование в качестве сырья для изготовления брикета. Периклазоуглеродистый порошок был получен на участке подготовки огнеупорного лома (УПОЛ) огнеупорного производства по технологической нитке изготовления периклазового порошка марки ПП. Изготовление опытных партий периклазоуглеродистого брикета производили согласно НТД на изготовление периклазового брикета. Результаты испытаний представлены в таблице 2. Из таблицы видно, что прочность брикета периклазоуглеродистого состава в 1,5-2 раза ниже прочности брикета на основе порошка марки ПП. Это подтверждает результаты лабораторных исследований.

Таблица 2

Качественные показатели опытного брикета магнезиального состава

Опытный брикет был испытан в ККЦ для подварки футеровки конвертера, получен положительный результат.