УДК 666.7
совершенствование технологии выполнения футеровки рабочего слоя стальковшей
© Якушев Евгений Валерьевич, Алексеев Евгений Михайлович, Куцевалов В.М., Михеев Андрей Евгеньевич, Манихин Алексей Васильевич, Грабарева Наталья Павловна,
ОАО «Уральская Сталь». Россия, г. Новотроицк Оренбургской обл.
Головин Максим Александрович, ООО «НПК «Магнезит». Россия, г. Сатка Челябинской обл. Статья поступила 17.02.2010 г.
Рассмотрены основные этапы реализации мероприятий по внедрению в сталеплавильном производстве современных технологий применения и эксплуатации ковшовых огнеупорных материалов и изделий в условиях постоянного повышения требований к качеству стали и изменения технологических методов выплавки, внепечной обработки и разливки стали в мартеновском и электроста-леплавильныом цехах.
Ключевые слова: сталеразливочный ковш; двухванный агрегат; мартеновская печь; дуговая электропечь; футеровка перклазохро-митового состава; футеровка периклазоуглеродистого состава; тиксотропная масса; футеровка высокоглиноземистого состава; алю-мопериклазовые изделия; футеровка муллитокорундового состава; продувочный узел; стойкость футеровки; плавленый периклаз; шлаковый пояс; арматурный слой футеровки; рабочий слой футеровки.
Одним из основных направлений технического развития металлургического предприятия является повышение эффективности применения огнеупорных материалов и изделий в сталеплавильном производстве. Актуальность реализации мероприятий в данном направлении обусловлена необходимостью снижения удельных затрат на огнеупоры и увеличения производительности сталеплавильных агрегатов в условиях постоянного повышения требований к качеству выплавляемой стали. В свою очередь, для повышения качества стали совершенствуются действующие и осваиваются новые технологические методы и режимы выплавки, внепеч-ной обработки и разливки стали, что приводит к ужесточению условий эксплуатации огнеупорных материалов и изделий.
В связи с этим в ОАО «Уральская Сталь» был реализован ряд мероприятий по внедрению в сталеплавильном произ-
водстве современных технологий применения и эксплуатации огнеупорных материалов и изделий. В данной статье рассмотрены основные мероприятия по использованию огнеупоров, выполненные в мартеновском и электросталеплавильном цехах в последнее время, и результаты их реализации.
Футеровка сталеразливочных ковшей мартеновского цеха эксплуатируемых на двухванных агрегатах. Выпуск металла из сталеплавильных агрегатов мартеновского цеха производится в сталеразливочные ковши (СК) с проектной вме- 5 стимостью 250 т жидкого металла. До 2004 г. в мартеновском . цехе футеровка рабочего слоя стальковшей изготавливалась » из кислых огнеупорных материалов и изделий. Учитывая от- • сутствие в цехе современных методов внепечной обработки | и разливки стали, футеровка 250-т СК, изготавливаемая из 5 шамотных огнеупорных изделий или кварцитовой наливной г
массы и имеющая средние показатели стойкости на уровне 8-10 плавок, долгое время устраивала технологов мартеновского цеха ОХМК, прежде всего благодаря низкой стоимости применяемых материалов и наличию собственного производства ковшовых шамотных изделий.
Однако возрастающие с каждым годом требования по качеству выплавляемой стали и необходимость снижения уровня брака и потерь металла как в мартеновском цехе, так и на последующих прокатных переделах, актуализировали необходимость совершенствования технологии ее внепечной обработки и внедрения современных технологий изготовления и эксплуатации футеровок СК. В связи с этим в цехе была внедрена технология футеровки рабочего слоя этих ковшей периклазохромитовыми, а затем и периклазоуглеродистыми огнеупорами.
Кладку футеровок СК из периклазохромитовых изделий производства ОАО «Комбинат «Магнезит» выполняли по ранее действующей в цехе технологии «по винту» с применением раствора, изготовленном из мертеля марки МПСФ. Для изготовления рабочего слоя футеровки шлакового пояса и стен СК применяли изделия марки ПХС, днища СК - марки ПХКУ. Толщина рабочего слоя футеровки шлакового пояса и стен СК составляла 150 мм, днища - 250 мм. Арматурный слой футеровки СК выполняли толщиной 65 мм, также согласно действующей в цехе технологии. В качестве теплоизоляционного слоя футеровки применяли асбест картонный толщиной 5 мм. Стойкость периклазохромитовых футеровок СК мартеновского цеха составляла от 22 до 39 плавок, в среднем 28,5 плавки. Однако такой уровень стойкости не обеспечивал требуемых технико-экономических показателей эксплуатации ковшовых огнеупоров.
В связи с этим были обеспечены оптимальные условия для изготовления и эксплуатации «основной» футеровки СК: огнеупорный участок мартеновского цеха был оборудован станком для резки огнеупорных изделий, а в разливочном пролете были смонтированы современные стенды сушки и высокотемпературного разогрева футеровки СК вертикального типа, оборудованные системой автоматического управления в соответствии с ранее заданным температурным режимом. Затем были проведены испытания опытных футеровок СК из периклазоуглеродистых изделий производства ОАО «Комбинат «МАГНЕЗИТ». При этом кладку рабочего слоя футеровок СК из периклазоу-глеродистых изделий производили «насухо», отдельными кольцами, с применением изделий двух типоразмеров для обеспечения необходимого радиуса закругления футеровки по периметру ковша и с установкой «замкового» кирпича в каждом кольце. В качестве буферного слоя использовали массу марки ВГБМ-80. Для изготовления рабочего слоя футеровки шлакового пояса и стен СК применяли изделия марки ПУ 92-10-К (прежняя маркировка - ПУСК), для днища СК - марки ПШУ (прежняя маркировка - ПШУК). 5 Толщина рабочего слоя футеровки шлакового пояса и стен . СК составляла 150 мм, днища - 250 мм. Арматурный слой 2 футеровки СК толщиной 65 мм выполняли по действующей • в цехе технологии. В качестве теплоизоляционного слоя | футеровки применяли асбест картонный толщиной 5 мм. < При этом стойкость периклазоуглеродистых футеровок СК г мартеновского цеха составляла от 100 до130 плавок.
В условиях повышения требований по качеству выплавляемой стали в мартеновском цехе была внедрена технология донной продувки через продувочную пробку металла плавок, выпущенных из двухванных агрегатов. При этом отмечено резкое падение стойкости футеровки рабочего слоя днища СК (из периклазоуглеродистых изделий) до 60-70 плавок.
В этих условиях была разработана и внедрена комбинированная футеровка СК, с использованием наливной тиксо-тропной массы для изготовления рабочего слоя днища. Использование бетонной футеровки рабочего слоя днища СК позволяет производить не полную его ломку при замене рабочего слоя футеровки стен и шлакового пояса, а зачистку до чистого бетона (без пропитки шлаком и металлом), с последующим восстановлением футеровки рабочего слоя методом подливки. Использованы высокоглиноземистые тиксотроп-ные массы марок CERALIT CAST TL 91013 ООО «Кералит» или DALCAST AL901 фирмы DALMOND.
После внедрения основной футеровки СК был проведен анализ ее влияния на качество стали: установлено существенное снижение уровня отсортировки и повышение выхода годного листового и сортового проката на плавках, на которых выпуск металла из сталеплавильных печей производился в СК с основной футеровкой.
В настоящее время технология выполнения комбинированной футеровки сталеразливочных ковшей мартеновского цеха, эксплуатируемых на двухванных агрегатах, внедрена и успешно используется. При этом стойкость футеровки рабочего слоя составляет от 80 до 100 плавок, в среднем - 87 плавок.
Серийно применяемую футеровку рабочего слоя ста-леразливочных ковшей, мартеновского цеха, до недавнего времени, также изготавливали из шамотных огнеупорных изделий или кварцитовой наливной массы. Однако повышение требований по качеству выплавляемой стали и необходимость снижения уровня брака и потерь металла обусловило проведение работ, направленных на повышение стойкости футеровки рабочего слоя СК, эксплуатируемых на мартеновских печах, сокращение удельных расходов и затрат на ковшовые огнеупоры. Так, в период сентябрь 2007 г. - июнь 2008 г. были проведены испытания ковшовых огнеупоров рабочего слоя муллитокремнеземистого состава марки МКС-72 производства ОАО «Снегиревский огнеупорный завод» (средняя стойкость - 18 плавок), производства ОАО «Семилукский огнеупорный завод» (средняя стойкость - 14 плавок). Кроме того, в тот же период в футеровке СК, эксплуатируемых на мартеновских печах, были испытаны три комплекта огнеупорной футеровки производства фирмы DALMOND.
Футеровку в опытных СК выполняли по следующей схеме.
1. Рабочий слой футеровки днища толщиной 300 мм выполнили из алюмопериклазовых изделий марки LB-95A типоразмера 30/0 на растворе из мертеля марки DALMOTAR АМ-95. Установку двух продувочных узлов марки DALPUR 902 BP36 (продувочная пробка совместно с гнездовым блоком) произвели без применения байонетного затвора в соответствии с техническим предложением разработчика опытной схемы технология создания футеровки. Стык рабочего слоя днища и арматурного слоя стен заполняли сухой массой марки DALCAST AL901, а также бетоном из этой массы вы-
полнили футеровку сталеразливочных гнезд по действующей технологии.
2. Рабочий слой футеровки стен толщиной 177,8 мм в ковше № 1 - кольца с 1 по 33 и в ковше № 5 - кольца с 1 по 35 выполнили из алюмопериклазовых изделий марки LW-95A типоразмеров 7/8, 7/30 на растворе из мертеля марки DALMOTAR АМ-95. Следует отметить, что первое кольцо кладки рабочего слоя стен заводили на выравнивающий слой из сухой массы марки DALCAST AL901. Для дополнительной защиты сопряжения рабочей футеровки стен и днища установили два кольца из изделий марки LW-95A.
3. Рабочий слой футеровки шлакового пояса толщиной 177,8 мм выполнили из 13 колец, изготовленных изделий марки ПУ 93-10-К типоразмеров 7/8 и 7/30. Зазор между арматурным и рабочим слоями шириной 10-20 мм заполняли буферной массой марки DALFIS PS60. Зазор от последнего ряда футеровки шлакового пояса до края металлической обечайки вплотную к стенам кожуха ковша заполнили пластическо
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.