ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения конструкторской или технологической разработки.

Развитие современных технологий получения металла в конвертерах предъявляет высокие требования к стойкости футеровок конвертеров.

До 1996 года в конвертерах применялись два вида конвертерных огнеупоров: периклазоуглеродистые и периклазохромитовые. Стойкость конвертерных футеровок в те годы была невысокой: периклазохромитовых от 315 до 729 (в среднем 497 плавок), периклазоуглеродистых от 393 до 1006 плавок (в среднем 654 плавки).

В результате перехода на использование только периклазоуглеродистых огнеупоров стойкость футеровок постоянно растет, и составила 3716 плавок (максимально 3967 плавок), что в 1,6 раза выше, чем в 2000 году, при этом снизились удельные расходы огнеупорных изделий на рабочую футеровку с 0,89 кг/т стали до 0,51 кг/т стали.

Основной прирост стойкости периклазоуглеродистых футеровок был достигнут благодаря комплексу мероприятий, таких как применение более качественных огнеупоров, совершенствование схемы кладки и методов ухода за футеровками конвертеров.

В настоящее время доработана технология конвертерных огнеупоров как по составу, так и по структуре и получены оптимальные свойства огнеупоров, позволяющих получать значительный прирост стойкости без увеличения удельных затрат.

Опыт эксплуатации периклазоуглеродистых изделий показал, что наиболее изнашиваемыми участками, лимитирующими срок эксплуатации футеровок конвертеров, в настоящее время являются зоны слива, загрузки, районы между зоной загрузки и цапфами, горловина конвертера.

С целью повышения стойкости футеровки была разработана конструкция «зонной» футеровки с использованием в местах локального износа изделий ПУПК-1, соответствующих ТТ-200-234-2000, с содержаниемMgOболее 96%. Верхние пять рядов футеровки конвертера во избежание их вырывания при чистке горловины от настыли склеивали периклазоуглеродистой клеевой композицией ПУКК.

Большое значение при разработке зонной конструкции футеровки оказывает измерительная система по замеру остаточных толщин футеровкиLR2000DELTACCS. Благодаря этой системе появилась возможность корректировать толщину футеровки по ходу кампании и измерять и расширять зоны применения изделий ПУПК-1.

Сканирование футеровки при стойкости 2405 плавок показало следующие остаточные толщины:

-на загрузке 300 … 400 мм;

- на сливе 650 … 700 мм;

- в повалочных карманах 400 … 500 мм;

- износ внизу ванны 400 … 500 мм.

После этих замеров стали чаще подваривать слив и загрузку, нарастили дно, увеличили время надувки на 30 - 40 секунд и подняли расход ожелезненного доломита в среднем на 5 кг/т стали и ППК-75 (свар) на 1 кг.

Замеры остаточных толщин при стойкости 2943 плавки показали, что с помощью подварки нарастили футеровку в районе слива и загрузки до 1000 - 1200 мм. В ванне за счет подварки дна и стыка толщина футеровки также стала 1000 - 1200 мм. В «повалочных» карманах, в районах недоступных «подварке», на левом, за счет гарнисажа износ за 538 плавок составил 0 мм, а в правом кармане 50 мм.

Большое влияние на ресурс стойкости футеровок конвертеров оказывает стойкость лёточного узла. Частые остановки конвертера на горячие ремонты леток из-за их низкой стойкости неблагоприятно влияют на футеровки из-за возникновения термических ударов, вследствие чего происходит скалывание и последующее обрушение огнеупорной футеровки.

В настоящее время в конвертерах используют конусообразные, бесступенчатые летки переменного диаметра ПУПЛ-2х200/170, которые собраны на металлическом шаблоне и склеены периклазоуглеродистой клеевой композицией ПУКК. Применение таких леток позволяет достичь средней стойкости в 127 плавок, стойкость леток ПУПЛ-2х180, выполненных штучными изделиями в среднем составляла 60-65 плавок.

Опробованы и нашли применение в футеровке конвертера массы ППФ производства ОАО «Комбинат «Магнезит»».

Масса ППФ-1 с содержанием Р ₂О ₂ в пределах 1,7 - 3,4% применяется при набивке стыка днищ на холодных ремонтах конвертеров. При горячих ремонтах лёточных узлов применяют массу ППФ-2 с содержанием Р ₂О ₂ в пределах 0,4 - 0,6%. Применение массы ППФ с содержанием Р ₂О ₂>0,6% при горячих ремонтах лёточных узлов из-за высокой прочности затрудняет процесс разбуривания лёток. На ППФ-1 лётки бурили от 6- до 120 минут, на ППФ-2 лётки разбуривают за 15-30 минут.

Увеличение стойкости футеровок конвертеров только путем применения новых дорогостоящих материалов, как правило, ведет к значительному увеличению удельных затрат. Наиболее дешевый способ увеличения стойкости без увеличения удельных затрат является совершенствование методов ухода за футеровками конвертеров. В таблице приведены технологические параметры нанесения шлакового гарнисажа на футеровки конвертеров.

Из таблицы видно, что на увеличение стойкости повлияло увеличение объемов надувок, повышениеMgOв шлаке и увеличение расхода азота.

Пуск третьего конвертера позволил осуществить перевод всех конвертеров на раздув шлака азотом через кислородную форму. При этом:

- снизилось время надува с 7 до 3 минут;

- увеличился расход азота с 400 - 600 до 900 - 1200 м ³;

-увеличились объемы надувок до 95,9.

Таблица

Динамика изменения технологических параметров нанесения шлакового гарнисажа

Изменение технологических параметров нанесения гарнисажа позволило получить сплошной защитный слой шлака в верхнем конусе конвертера, что обеспечило повышение стойкости футеровки конвертера в верхнем конусе вследствие снижения окисления изделий воздухом, поступающим в конвертер и исключения резкого колебания температуры на поверхности огнеупора.

Важную роль при надуве гарнисажа играет состав шлака, в частности содержание в немMgO. Считается, что при содержанииMgOравного пределу растворимости износ футеровки замедляется. Из таблицы видно, что содержаниеMgOв шлаке возросло более чем в 2 раза. При этом следует отметить, что изменение предела повышенияMgOв шлаке с 4 - 6% до 12% дает максимальный эффект.

Основными добавками, повышающими содержаниеMgOв шлаках, являются ожелезненный доломит с содержаниемMgOне менее 28% и порошок периклазовый крупнозернистый ППК-75 с содержаниемMgOне менее 75%. Удельные расходы ожелезненного доломита составляет 45,3 кг/т стали, а ППК-75 1,8 кг/т стали.

До 2000 года стойкость футеровок была 2003 плавки, при этом подварку конвертеров производили изделиями, бывшими в употреблении, полученными при ломке футеровок конвертеров. За компанию делали не более 50 подварок. Для поддержания зон слива и загрузки в рабочем состоянии при стойкости футеровок выше 2000 плавок эти районы стали подваривать браком периклазоуглеродистых изделий и специально изготовленными в брикетах из порошков магнезиальных изделий бывших в употреблении. Это позволило повысить расход подварки в 3,9 раза и поднять стойкость до 3716 плавок.

Повышение стойкости конвертеров за счет совершенствования методов ухода, схемы футеровки и применения более высококачественных огнеупоров является рациональным, и позволило увеличить стойкость футеровок в 1,5 - 2,0 раза.