Лекція 4 футерівка кисневих конверерів

4.1 Умови експлуатації футеровки

Футеровка працює в найважчих умовах внаслідок контакту з шлакометалевою ванною, високотемпературними газами, зазнає удари твердої шихти при завалці і знакозмінні механічні та термічні навантаження.

4.2 Будова футеровки

Футеровку виконують із трьох або двох шарів різних вогнетривких матеріалів. Тришарова футеровка складається із арматурного, проміжного і робочого шарів.

Арматурний шар прилягає до кожуха і запобігає його перегріванню і прогару. Шар виконують товщиною 115-230 мм із магнезитової або магнезитохромистої цегли; він служить роками. Проміжний шар розташований між арматурним і робочим шарами. Його виконують товщиною 50-100 мм із вогнетривкої маси, аналогічної за складом цегли робочого шару, але з більшим вмістом смоли. Шар ущільнює кладку при виготовленні, компенсує напруження при нагріванні і розширенні робочого шару, є сигнальною межею спрацювання робочого шару.

Нині більшість конвертерів футерують у два шари: арматурний і робочий. Набивний шар відсутній через трудомісткість виготування, подовження тривалості ремонту, можливості збільшити товщину робочого шару.

4.3 Вогнетриви робочого шару

Робочий шар безпосередньо стикається з металом, шлаком і газами. Його виконують із смолозв’язаної або переклазовуглецевої вогнетривкої цегли (блоків) без розчину з перев’язуванням швів кільцями або за гвинтовою лінією. В Україні використовують відносно дешеві і достатньо стійкі смолодоломітомагнезитові (60-65 % МgО, 30-35 % СаО) або смолодоломітові (30-40 % МgО, 55-65 % СаО) вогнетриви. Кам’яновугільна смола (6-10 %), що додається при виробництві вогнетривів, забезпечує будівельну міцність вогнетривів, підвищує стійкість до гідратації, виконує роль захисного покриття на зернах МgО і СаО при прониканні у футеровку шлаків. Перед експлуатацією ця футеровка піддається коксуючому розігріванню до температури 1100-1200 ^оС. За кордоном робочий шар виконують із переклазовуглецевої цегли (75-80% МgО, 5-20 % СаО, 10-20 % С).

Днище конвертера виготовлюють із кількох шарів: нижній – із шамотної цегли (60-70 % SіО₂, 30-40 % Аl₂О₃), потім кілька шарів магнезитової, верх – із магнезитохромітової або переклазовуглецевої цегли. Взаємне перев’язування швів забезпечують шляхом зміщення наступного шару поворотом відносно вертикальної осі на 45^о.

Горловину, що працює в дуже важких умовах, виготовлюють із магнезитохромітових або доломітових смолонасичених вогнетривів.

Товщина робочого шару залежить від умов процесу плавки. Коли футеровка регулярно ремонтується за допомогою торкретування, товщину футеровки зменшують. Наприкінці компанії конвертера мінімальна товщина футеровки має становити 100 мм.

4.4 Будова льотки

На межі верхньої конічної і циліндричної частин конвертера виконують сталевипускний отвір (льотку). Кут нахилу каналу отвору з горизонтом 0-45^о і визначається зручністю гарячих ремонтів отвору і траєкторією струменя під час зливання сталі. Льотку викладають із спеціальних блоків на основі плавлених вогнетривів, що добре протистоять розмивній дії розплаву.

4.5 Вибір розмірів робочого простору КК

Основні розміри робочого простору конвертера вибирають так, щоб не було істотних втрат металу з викидами і виносами; зведені до мінімуму втрати тепла через поверхню корпусу і в результаті випромінювання через горловину. Одночасно слід брати до уваги необхідність швидкого завантаження шихти, мінімальних капітальних витрат на агрегат. Шляхом урахування цих суперечних вимог сформувався оптимальний профіль робочого простору конвертера із таких фігур: верхнього зрізаного конуса, циліндра, нижнього зрізаного конуса і шарового сегменту.