Исследования новых технологий и фурменных устройств для нанесения шлакового гарнисажа на футеровку конвертера

Министерство образования и науки

Луганской народной республики

Донбасский  государственный  технический  университет

Кафедра металлургии чёрных металлов

Реферат

по дисциплине «Основы научных исследований»

Исследования новых технологий и фурменных устройств

для нанесения шлакового гарнисажа  на футеровку конвертера

Выполнил:  ст.  гр.  МЧМ – 17 – 1

Ващенко Ю.А.

Проверил: доц., канд. техн. наук.

Диментьев А.О.

Алчевск, 2018

СОДЕРЖАНИЕ

1 ВВЕДЕНИЕ        3

2 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА        5

3 ИЗЛОЖЕНИЕ ОСНОВНЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ ПРОМЫШЛЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ        6

4 ВЫВОДЫ        8

5 СПИСОК ИСТОЧНИКОВ        9

1 ВВЕДЕНИЕ

Одним из важнейших путей повышения производительности кислородно-конвертерных цехов, экономии и рационального использования материальных и энергетических ресурсов является продление срока службы футеровки агрегатов.

• свое время в бывшем СССР основным методом повышения стойкости футеровки конвертеров являлся метод факельного торкретирования высокотемпературным факелом, образующимся при сгорании в кислороде тонкомолотой  углеродистой  составляющей (25-30 % кокс, уголь, сланец) торкрет-массы на основе (70-75 %) обожженных магнезита или доломита. В процессе формирования факела частицы огнеупорного материала  нагревались и при контакте с футеровкой спекались с ней и между собой с образованием прочного торкрет-покрытия.

Технология и оборудование факельного торкретирования футеровки конвертеров в горизонтальном и вертикальном положении, разработанные ДонНИИчерметом и Всесоюзным институтом огнеупоров в содружестве с инженерно-техническими работниками металлургических предприятий, были внедрены практически во всех кислородно-конвертерных цехах СССР. При этом, например, после внедрения торкретирования магнезитовой торкрет-массой 130-т конвертеров ЗСМЗ на протяжении кампании (сентябрь 1976 г. – январь 1977 г.) среднемесячная стойкость смоломагнезитовой футеровки увеличилась с 696 до 1155 плавок, а факельное торкретирование футеровки доломитовой торкрет-массой в условиях НЛМК дало возможность повысить средний срок службы смоло-доломитовой футеровки 160-т конвертеров с 733 до 1100 плавок (максимальный срок службы 1340 плавок) и 300-т конвертеров с 607 до 880 плавок (1011 плавок). Было признано, что наиболее перспективным является способ факельного торкретирования полностью механизированными и высокопроизводительными установками вертикального типа с применением дешевых торкрет-масс на основе доломита и извести.

Но так уж получилось, что на смену технологии факельного торкретирования в 90-х годах прошлого столетия пришел разработанной в США новый ресурсо и энергосберегающий метод продления срока службы конвертера, связанный с нанесением шлакового гарнисажа на поверхность футеровки способом раздувки струями азота конечного шлака, предварительно модифицированного магнезиальными материалами. Шлаковый гарнисаж предотвращает непосредственный контакт периклазоуглеродистого огнеупора с наиболее агрессивным кислым и ненасыщенным по MgO шлаком, формирующимся в начальный период продувки. В ходе дальнейшей продувки агрессивное воздейстие шлака на огнеупорную футеровку снижается в результате повышения основности и концентрации оксида магния в нем за счет растворения добавок шлакообразующих и магнезиальных материалов, а также нанесенного в конце предыдущей плавки гарнисажа.

2 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

Благодаря используемым приемам нанесения шлакового гарнисажа и полусухого торкретирования мест локального износа периклазоуглеродистой футеровки конвертера ее стойкость доведена на зарубежных металлургических предприятиях до 10-23 тыс. плавок. Таких результатов в зарубежной практике добились за счет комплексного подхода к решению проблемы, когда наряду с ошлакованием и локальным торкретированием футеровки были выведены на со-ответствующий уровень операции:

• подготовки качественного металлолома и предварительного рафинирования чугуна перед конвертерной плавкой с глубоким удалением серы и фосфора;
• управления ходом продувки конвертерной ванны с ликвидацией додувок путем применения вспомогательной фурмы-зонда для определения температуры ванны, содержания углерода и кислорода в металлическом расплаве;
• снижения температуры железоуглеродистого полупродукта на выпуске из конвертера за счет дальнейшей ковшевой доводки стали на установке ковш-печь;
• контроля износа футеровки и шлакового гарнисажа лазерными из-мерительными системами;
• модернизации и качественного проведения ремонтно-профилактических работ и обслуживания всех вспомогательных систем и оборудования (механического привода, систем охлаждения опорных колец и корпуса конвертера, кислородных фурм, оборудования для транспортировки стали и шлака, а также отвода, очистки и утилизации конвертерного газа).

Отсутствием описанного комплексного подхода к повышению стойкости футеровки конвертеров, повидимому, можно объяснить достигнутые на сегодняшний день более скромные показатели рабочей кампании агрегатов в пределах 5-7 тыс. плавок на металлургических предприятиях СНГ. Даже в случае применения перечисленного комплекса мероприятий все же главными факторами, обеспечивающими рост показателей стойкости футеровки конвертеров, являются применение специальных магнезиальных флюсов для формирования конечного шлака с повышенными гарнисажными свойствами, способ и конструкция фурмы для нанесения шлакового гарнисажа на стены агрегата.