книги из ГПНТБ / Новое в изготовлении и службе подин

Т а б л и ц а 26

Характеристика порошков для текущих ремонтов подин

мартеновских печей

ботавшие магнезиальные изделия и применяют их для изготовления и ремонта подин. В табл. 26 приведены зерновые составы металлургических порошков, приме­ нявшихся для изготовления подин на некоторых за­ водах.

Тенденция к уменьшению размера зерна наблюдается при использовании порошков не только для изготовления и ремонта подин, но и для заправки стен и откосов. Это относится и к доломиту, обожженному и сырому.

Заводы-изготовители, как правило, выпускают по­ рошки с минимальным содержанием дисперсных фрак­ ций.

За рубежом в течение последних пяти лет также на­ блюдается изменение зернового состава заправочных материалов в сторону увеличения содержания дисперс­ ных фракций.

Судя по имеющимся сведениям, для заправки стен и откосов мартеновских печей в США и Европе использу­ ют обожженный доломит. Для изготовления подин ис­ пользуют набивные материалы, содержащие около 92% MgO (табл. 27) [96].

Для ремонта подин используют менее чистые магне­ зитовые порошки (табл. 28) [96].

На заводах ФРГ новые подины изготавливают из из­ мельченного доломита путем послойного трамбования пневмотрамбовками.

91

Т а б л и ц а 28

Химический состав ремонтных масс и заправочных материалов, %

Химический и зерновой составы «крупного» и дробле­ ного доломита приведены в табл. 29.

Применение измельченного доломита для изготовле­ ния набивных подин позволило на заводе «Вильгельм Флорин» в течение первых девяти месяцев после ре­ монта снизить простои печи, связанные с ремонтом по­ дин, с 4 до 0,8—1,0% [94].

До 1941 г. в Англии подины наваривали доломитом с окалиной; в настоящее время в Англии изготовляют по­ дины несколькими способами.

Способ В. F. S. С. предусматривает набивку подин из доломита на смоляной связке; кроме того, подины наби­ вают измельченным доломитом с добавкой небольшого количества графита. Применяют несколько измененную технологию Креспи, набивая подину из доломита пре­ рывистого зернового состава — муки и «воложского ореха».

Способ Montadon предусматривает изготовление по­ дины из окомкованного доломита.

За рубежом широко рекламируются доломитовые и магнезиальные материалы с различными наименования­ ми, используемые различными способами.

92

Это дает основание полагать наличие за рубежом вы­ соко развитой специализации заправочных и ремонтных масс и порошков по местам применения.

Исследованиями последних лет установлено преиму­ щественное влияние на эксплуатационные свойства ме­ таллургических порошков их зернового, а не химическо­ го состава (в пределах регламентирования технически­ ми условиями и отклонений, определяемых чистотой применяемого сырья).

В работе [97] изучали стойкость подин в зависимости от добавки к магнезитовому порошку каустического маг­ незита, хромсодержащих материалов и обожженного до­ ломита. Если бы добавка этих материалов не снижала

93

стойкость нодин, это позволило бы снизить стоимость по­ рошков, применяемых для ремонта подин, и утилизиро­ вать отходы огнеупорной промышленности.

Рекомендации по использованию каустического маг­ незита даются рядом авторов [98, 99].

Для опытных ремонтов использовали каустический магнезит II класса по ГОСТ 1216—41, который в количе­ стве 13—19% добавляли к стандартным порошкам ма­ рок МПЭ и МПК с максимальным размером зерен 8— 10 мм. Опытные порошки использовали для ремонта по­ дин мартеновских печей садкой 185, 250, 600 и 900 т. Все­ го было испытано 600 т опытной смеси с добавкой каус­ тического магнезита. В табл. 30 приведены химический и зерновой составы полученных смесей.

Т а б л и ц а 30

Зерновой и химический составы материалов с добавкой каустического магнезита для ремонта подин мартеновских печей

Использование порошка с добавкой каустического магнезита не вызывало каких-либо затруднений во вре­ мя ремонта подин. Укладка порошка проходила ровно, без пыления. В связи с этим операция разравнивания сводилась в основном к выведению профиля подин у зад­ ней стены, куда по техническим причинам завалочная машина не может высыпать материалы.

В табл. 31 приведена длительность операций при опытных ремонтах и стойкость подин, отремонтирован-

94

Т а б л и ц а 3i

Продолжительность операций при опытных ремонтах подин с применением порошков с добавкой каустического магнезита

ных при помощи порошков с добавкой каустического магнезита. Из данных табл. 31 видно, что применение таких порошков позволяет получить удовлетворительную стойкость подин, отремонтированных по новой техноло­ гии [100] без специального прогрева и ошлакования, по сравнению с подинами, отремонтированными по новой технологии, но с применением порошков без добавки ка­ устического магнезита (табл. 32).

Применение порошков с добавкой каустического маг­ незита не вызвало каких-либо нарушений шлакового ре­ жима плавок.

Структура опытных подин отличается от структуры подин, восстановленных обычным порошком, повышен­ ным (в 1,3—1,5 раза) количеством пор, что, очевидно, связано с усадочными явлениями при спекании каусти­ ческого магнезита (проба подины отобрана после одной плавки). Характерно, что при увеличении добавки каус­ тического магнезита до 30—40%, а также при увеличе­ нии верхнего предела крупности зерен до 10 мм стой-

95

Т а б л и ц а 32

Продолжительность операций при ремонтах подин с применением порошка МПП*

* Средние годовые данные.

кость подин снижалась. Износ подин сопровождался об­ разованием глубоких (до 200—250 мм) ям.

В табл. 33 приведен состав проб подин по зонам.

* Зоны отсчитывали от горячей (рабочей) поверхности.

Таким образом, путем введения каустического магне­ зита в стандартные магнезитовые порошки, не содержа­ щие дисперсных фракций, можно получить дешевые по­ рошки для ремонта подин по новой технологии с сохра­ нением их высокой стойкости.

96

Известны положительные результаты применения хромсодержащих порошков для ремонта подин [77, 101].

Хромсодержащие порошки применяли для ремонта подин в печах садкой 185, 250 и 600 т на Магнитогорском металлургическом комбинате и металлургическом заво­ де им. Серова. В качестве добавки к магнезитовому по­ рошку использовали либо помол бывшего в употребле­ нии сводового кирпича (МХС, ПШС), либо хромомаг­ незитовую смесь по ТУ 36—61, выпускаемую заводом «Магнезит». Средний химический состав хромосодержа­ щих порошков для ремонтов подин следующий: 7,7% Si02, 4,9% А120 з, 11% FeO, 2,8% СаО, 52,3% MgO, 17,2% Сг20 3. Порошки содержат 20,5% зерен размером

2,5 мм, 23,1%—2,5-М мм, 15,2% —1,0-=-0,4 мм, 8,9% — 0,44-0,2 мм, 7,5%—0,24-0,1 мм и 24,8%—0,1 мм.

Наблюдения за применением хромсодержащих по­ рошков для ремонтов подин и их службой на заводе им. Серова вели в течение 1,5—2 лет. Было установлено, что при использовании таких порошков содержание Сг20 3 в шлаках первых после ремонта плавок, как правило, уве­ личивается в 1,5—2,0 раза по сравнению с использова­ нием порошка МПП.

Повышение содержания Сг20 3 в шлаке предопреде­ ляет восстановление металлического хрома и переход его в металл, чему способствуют также высокие температу­ ры в конце плавки (доводка) [102]. Усиленное восста­ новление хрома и переход его в металл во многих случа­ ях приводило к превышению нормативов по содержанию хрома в выплавляемых сталях. На рис. 38 показана за­ висимость количества плавок с содержанием в стали хрома выше нормативов от расхода порошка с 15—20%

Сг20 3.

Дальнейшими исследованиями было установлено, что переход хрома в металл сверх нормативов практически полностью исключается при содержании Сг20 3 5—10% [19, 80, 103, 104].

Втабл. 34 приведен химический состав проб подины из хромсодержащего порошка по зонам.

Висходной холодной зоне (зона 3) периклаз пред­ ставлен агрегатными скоплениями размером до 5 мм; размер зерен в агрегатах 0,01—0,1 мм. Зерна разобщены каемками силикатов размером 0,0001—0,05 мм. Пери­ клаз в связке представлен отдельными зернами, сцемен­ тированными монтичеллитом. Хромит присутствует в зо-

Т а б л и ц а 34

Химический состав работавших подин из хромсодержащего порошка

* Зоны отсчитывали от горячей (рабочей) поверхности.

Рис. 38. Изменение расхода хромсодержащих порошков для ремонта подин мартеновских печей (/) и числа плавок (2), забракованных по содержанию хрома в металле (1962 и 1963 гг.)

не в виде крупных обломков размером до 4 мм. Зерна хромита пересечены тончайшими микротрещинами. По мере приближения к горячей (рабочей) зоне (зона 1) зерна периклаза размером 0,04—0,07 мм все более ра­ зобщаются. Агрегаты зерен периклаза отсутствуют. Са­ ми зерна периклаза насыщены шпинелью типа MgO; FeO; Сг20 3, которая в ряде случаев образует тонкие ка-

98

емки вокруг зерен периклаза, разобщая их. Об этом же свидетельствуют авторы работы [105].

В рабочих зонах зерна хромита единичны. Их размер составляет 0,25—0,35 мм; каемки зерен хромита имеют более высокую отражательную способность, чем центр зерна, что свидетельствует о насыщенности их окислами железа.

Приведенные данные говорят об интенсивной эрозии хромита и переходе Сг20з в шлак.

Были проведены работы по снижению стоимости маг­ незитового порошка, для чего часть этого порошка заме­ няли обожженным доломитом с размером зерен 0—2 мм, являющимся отходом доломитного производства.

Известно, что за рубежом для изготовления и ремон­ тов подин успешно используют обожженный доломит [106]. Положительные результаты были получены Куз­ нецким металлургическим комбинатом, на котором для ремонта подин применяли смеси стандартных магнезито­ вых порошков (МПК-85, МПЭ-87 и др.) с 25—30% то­ варного обожженного доломита (размер до 20 мм) [107, 28, 30].

На Никитовском доломитовом комбинате было вы­ пущено 480 т магнезито-доломитовой смеси, состоящей из 80% мелкозернистого магнезитового порошка и 20% обожженного доломита с размером фракций 0—2 мм. Испытания смеси проводили в мартеновских печах Ма­ кеевского (печи емкостью 220—450 т) и им. Ильича (пе­

Химический состав смесей был следующим (в скоб­ ках—данные по заводу им. Ильича): 3,41—5,5% (2,78— 5,76) Si02; 14,19—16,9% (11,26—17,15) СаО; 75,5—77,77 (75,15—79,18)% MgO, п. п. п. — 0,52—0,83 (0,64—1,2)%.

На Макеевском заводе было испытано 360 т смеси, а на заводе им. Ильича 120 т. На обоих заводах было про­ ведено по двенадцать текущих ремонтов подин с исполь­ зованием опытной смеси вместо магнезитового порошка.

* В числителе — данные Макеевского металлургического завода, в знамена­ теле— завода им. Ильича.

\

Технология ремонта подин магнезито-доломитовой смесью не отличалась от принятой на этих заводах тех­ нологии ремонта с использованием мелкозернистого маг­ незитового порошка МПП. Хронометраж продолжитель­ ности операций ремонта показал, что применение магне­ зито-доломитовой смеси не влияет на длительность от­ дельных операций и ремонта в целом. Средняя длитель­ ность ремонта при использовании смеси составила 2 ч 45 мин на Макеевском заводе и 1 ч на заводе им. Ильича (в том и другом случае берется среднее из 12 ремонтов), что не превышает среднюю длительность ремонтов на этих заводах при применении порошка МПП.

Во всех случаях расход магнезито-доломитовой смеси на ремонты подин не превышал расхода магнезитового порошка МПП. Из табл. 35 видно, что средняя стойкость подин, отремонтированных смесью, практически не отли­ чается от стойкости подин, отремонтированных с исполь­ зованием порошка МПП.

Т а б л и ц а 35

Стойкость подин, отремонтированных с использованием магнезито-доломитовой смеси, в сравнении со стойкостью подин тех же печей, отремонтированных с использованием порошка МПП

* Стойкость подин за межремонтный период непосредственно перед приме­ нением смеси. ** Средняя стойкость подин за два месяца, предшествующих применению смеси.

Учитывая, что путем добавки 20% обожженного до­ ломита с размером фракций 0—2 мм (отхода доломито­ вого производства) стоимость порошка можно снизить примерно на 10% и что применение смеси для ремонтов подин не вызывает снижения их стойкости и увеличения

100