×
20.01.2016
216.013.a12c

СПОСОБ СУШКИ И ПОДОГРЕВА УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩЕЙ ФУТЕРОВКИ СТАЛЕРАЗЛИВОЧНЫХ КОВШЕЙ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к разливке металла. Сушку и подогрев углеродсодержащей футеровки сталеразливочных ковшей осуществляют электрическими радиационными нагревателями в две стадии. На первой стадии футеровку нагревают до 600С, а процесс нагрева ведут в слабо-окислительной атмосфере, достигаемой путем подачи в пространство ковша через фурму воздуха. Расход воздуха рассчитывают по формуле Q=k·М/τ, м/ч, где k - эмпирический коэффициент, учитывающий количество воздуха на окисление органических соединений, составляющий 47,6, М - вместимость ковша, т, τ - продолжительность сушки, ч. На второй стадии футеровку подогревают от 600°C до 1200-1400°C в атмосфере инертного газа, подаваемого в ковш с расходом (0,5-0,6)·М(м/ч). Обеспечивается повышение стойкости углеродсодержащей футеровки и электрических радиационных нагревателей. 1 ил.
Основные результаты: Способ сушки и подогрева углеродсодержащей футеровки сталеразливочных ковшей, включающий нагрев углеродсодержащей футеровки посредством электрических радиационных нагревателей, отличающийся тем, что нагрев ведут в две стадии, при этом на первой из них подают в ковш воздух для создания слабо-окислительной атмосферы, расход которого рассчитывают по формуле:Q=k·М/τ, м/ч, где k - эмпирический коэффициент, учитывающий количество воздуха на окисление органических соединений, составляющий 47,6;М - вместимость ковша, т;τ - продолжительность сушки, ч,и нагревают футеровку до 600С, а на второй стадии углеродсодержащую футеровку нагревают с одновременной подачей в ковш инертного газа с расходом (0,5-0,6)·М, м/ч.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к способам сушки и подогрева, а также поддержания в нагретом состоянии футеровки сталеразливочных ковшей, используемых в отделении выплавки для транспортировки и разливки металла.

Сталеразливочные ковши нагревают на стенде сушки и высокотемпературного подогрева. Назначением этих стендов является сушка новой футеровки для удаления из нее физически и химически связанной воды и упрочнения, а также подогрев футеровки до рабочих температур.

Известен способ сушки и подогрева футеровки ковша с помощью газовой горелки (патент РФ №2119844, приоритет от 24.10.1997, вмонтированной в крышку, плотно закрывающую ковш во время подогрева, а отвод продуктов сгорания осуществляется через газоотводящее устройство. При этом нагрев осуществляется при избыточном давлении продуктов сгорания внутри ковша посредством уменьшения площади сечения газоотводящего устройства. Недостатками этого способа является низкий КПД нагрева, связанный с тем, что большая часть энергии от сжигания топлива уносится с отходящими газами, главным образом, с азотом воздуха. По этой причине максимальная температура разогрева составляет не более 1100-1200°C.

Известен способ сушки и подогрева ковшей с использованием пористых горелок патент РФ №2433886, конвенционный приоритет от 16.05.2006 и 11.05.2007). При использовании таких горелок значительная часть энергии продуктов сгорания преобразуется в лучистую энергию, что повышает тепловую эффективность процесса и снижает расход теплоносителя. Недостатком известного способа является окислительная атмосфера продуктов сгорания теплоносителя, которая негативно влияет на углеродсодержащие огнеупоры во время сушки и подогрева.

Известен способ сушки и подогрева футеровки ковшей, осуществляемый электрическими нагревателями (И.М. Бершицкий, А.В. Тарарышкин «Энергосберегающие и экологически безопасные установки для электрической сушки и подогрева футеровки ковшей», Журнал «Сталь» №2,. М., «Интермет Инжиниринг», 2010, с. 24-25), выбранный в качестве прототипа. Способ реализуется на стенде нагрева, представляющего из себя несущую конструкцию, на которой закреплена футерованная крышка, в которую вмонтировано от 10 до 20 карбидокремниевых нагревателей. Передача тепла от нагревателей к футеровке осуществляется преимущественно излучением, что повышает КПД процесса нагрева по сравнению с газовым подогревом, позволяя нагревать футеровку до 1400°C. Недостатком этого способа является невозможность управления окислительно-восстановительным потенциалом атмосферы в ковше во время сушки и подогрева футеровки. Известно, что во время сушки углеродсодержащих футеровок происходит коксование органических связующих, входящих в состав огнеупоров. Процесс коксования связан с выделением большого количества газообразных органических соединений. Это приводит к осаждению углерода в виде сажи на нагревателях и электропроводке, что, в свою очередь, вызывает изменение электропроводности нагревателей, локальные перегревы, и в конечном итоге оплавление и поломку нагревателей. Кроме того, при нагреве углеродсодержащей футеровки выше 500-600°C в окислительной атмосфере происходит выгорание углерода из поверхностных огнеупоров, что приводит к их разрыхлению и резкому снижению износоустойчивости.

Технической задачей изобретения является разработка технологического режима сушки и подогрева углеродсодержащей футеровки электрическими радиационными нагревателями.

Технический результат заключается в повышении стойкости углеродсодержащей футеровки и электрических радиационных нагревателей.

Технический результат достигается за счет того, что в способе сушки и подогрева углеродсодержащей футеровки сталеразливочных ковшей, включающем нагрев углеродсодержащей футеровки посредством электрических радиационных нагревателей, нагрев ведут в две стадии, при этом на первой из них подают в ковш воздух для создания слабо-окислительной атмосферы, расход которого рассчитывается по формуле

Qвозд=k·Мксушки, м3/ч, где

k - эмпирический коэффициент, учитывающий количество воздуха на окисление органических соединений;

МК - вместимость ковша, т;

τсушки - продолжительность сушки, ч,

и на второй стадии углеродсодержащую футеровку подогревают с одновременной подачей в ковш инертного газа с расходом (0,5÷0,6)·Мк, м3/ч.

Способ осуществляют следующим образом. На первой стадии электрическими радиационными нагревателями в слабо-окислительной атмосфере, достигаемой путем подачи в пространство ковша через фурму воздуха, расход которого высчитывается по формуле Qвозд=k·Мксушки, м3/ч,

где k=47,6, нагревают футеровку до 600°C и выдерживают при этой температуре в течение 4 часов. Осаждающийся углерод окисляется кислородом воздуха.

На второй стадии футеровку подогревают от 600°C до 1200÷4400°C в нейтральной атмосфере, достигаемой путем введения в ковш инертного газа с расходом (0,5÷0,6)·Мк3/ч) через фурму или пористую пробку для снижения концентрации кислорода и предотвращения выгорания углерода из огнеупора. При меньшем расходе аргона выгорание углерода не прекратится. Увеличение расхода аргона приведет к дополнительным его затратам без заметного снижения скорости окисления углерода.

Изобретение поясняется фиг. 1, где приведен температурный режим сушки и подогрева углеродсодержащей футеровки сталеразливочных ковшей.

При проведении сушки и подогрева периклазоуглеродистой футеровки (типа МС95/10 по ISO 10081-3) ковша вместимостью 20 т, расход подаваемого воздуха определяли по формуле. Он составил ~250 м3/ч, а расход аргона - 12 м3/ч. Воздух и аргон подавали через фурму, вмонтированную в крышку с нагревателями. Стойкость футеровки ковша составила 62 плавки. Для сравнения, средняя стойкость футеровки ковшей, подготовка которых проводилась по способу-прототипу, составляет 48 плавок. Таким образом, применение нового способа позволяет повысить стойкость футеровки на 15-20% по сравнению с известными способами, а также снизить длительность подготовки нового ковша.

Способ сушки и подогрева углеродсодержащей футеровки сталеразливочных ковшей, включающий нагрев углеродсодержащей футеровки посредством электрических радиационных нагревателей, отличающийся тем, что нагрев ведут в две стадии, при этом на первой из них подают в ковш воздух для создания слабо-окислительной атмосферы, расход которого рассчитывают по формуле:Q=k·М/τ, м/ч, где k - эмпирический коэффициент, учитывающий количество воздуха на окисление органических соединений, составляющий 47,6;М - вместимость ковша, т;τ - продолжительность сушки, ч,и нагревают футеровку до 600С, а на второй стадии углеродсодержащую футеровку нагревают с одновременной подачей в ковш инертного газа с расходом (0,5-0,6)·М, м/ч.
СПОСОБ СУШКИ И ПОДОГРЕВА УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩЕЙ ФУТЕРОВКИ СТАЛЕРАЗЛИВОЧНЫХ КОВШЕЙ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-6 of 6 items.
13.01.2017
№217.015.6eac

Вакуумно-компрессионная печь

Изобретение относится к оборудованию для спекания порошковых изделий, диффузионной сварки составных изделий в вакууме, в газовой среде при небольшом избыточном давлении и при высоком давлении газов до 10 МПа и высокой температуре до 2500°С. В предлагаемой вакуумно-компрессионной печи на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002597453
Дата охранного документа: 10.09.2016
13.01.2017
№217.015.8403

Электрододержатель дуговой электропечи

Изобретение относится к электрометаллургии, а именно к дуговым плавильным и ковшевым печам для плавки и нагрева металла. Электрододержатель состоит из головки с хомутом и контактной пластиной для подачи тока к графитированному электроду, токопроводящего рукава для передачи тока от гибких...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002601846
Дата охранного документа: 10.11.2016
13.01.2017
№217.015.8b7a

Установка для электрического нагрева футеровки ковшей

Изобретение относится к металлургии. Установка содержит механизм перемещения ковша, стержневые нагреватели сопротивления, закрепленные на теплоизолированной крышке, подвешенной посредством гибких тяг на траверсе, рычажными подъемниками для перемещения траверсы, которые установлены на рабочей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002604278
Дата охранного документа: 10.12.2016
25.08.2017
№217.015.b76f

Способ и устройство для внепечной обработки металла в ковше

Изобретение относится к области металлургии, а конкретно к внепечной обработке жидкой стали в сталеразливочном ковше. Устройство для внепечной обработки жидкой стали в сталеразливочном ковше содержит верхний и по крайней мере один нижний электрод, токоподвод и трубопровод подвода инертного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002614862
Дата охранного документа: 29.03.2017
04.04.2018
№218.016.31af

Установка эшп

Изобретение относится к электрометаллургии, а именно к электрошлаковым печам (ЭШП) для плавки металла. Установка ЭШП содержит колонну, каретку электрододержателя с кронштейном, соединенные тросом через систему блоков и систему натяжения с контргрузом и барабаном привода перемещения каретки,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002645164
Дата охранного документа: 16.02.2018
05.03.2020
№220.018.08b1

Способ электрошлакового переплава металлосодержащих отходов

Изобретение относится к электрометаллургии, а именно к электрошлаковому переплаву (ЭШП) в водоохлаждаемом кристаллизаторе металлосодержащих отходов, включая автомобильные катализаторы, обломки тиглей и другие отходы, содержащие драгоценные металлы. В способе осуществляют подвод...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002715822
Дата охранного документа: 03.03.2020
Showing 1-10 of 11 items.
13.01.2017
№217.015.6eac

Вакуумно-компрессионная печь

Изобретение относится к оборудованию для спекания порошковых изделий, диффузионной сварки составных изделий в вакууме, в газовой среде при небольшом избыточном давлении и при высоком давлении газов до 10 МПа и высокой температуре до 2500°С. В предлагаемой вакуумно-компрессионной печи на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002597453
Дата охранного документа: 10.09.2016
13.01.2017
№217.015.8403

Электрододержатель дуговой электропечи

Изобретение относится к электрометаллургии, а именно к дуговым плавильным и ковшевым печам для плавки и нагрева металла. Электрододержатель состоит из головки с хомутом и контактной пластиной для подачи тока к графитированному электроду, токопроводящего рукава для передачи тока от гибких...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002601846
Дата охранного документа: 10.11.2016
13.01.2017
№217.015.8b7a

Установка для электрического нагрева футеровки ковшей

Изобретение относится к металлургии. Установка содержит механизм перемещения ковша, стержневые нагреватели сопротивления, закрепленные на теплоизолированной крышке, подвешенной посредством гибких тяг на траверсе, рычажными подъемниками для перемещения траверсы, которые установлены на рабочей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002604278
Дата охранного документа: 10.12.2016
25.08.2017
№217.015.b76f

Способ и устройство для внепечной обработки металла в ковше

Изобретение относится к области металлургии, а конкретно к внепечной обработке жидкой стали в сталеразливочном ковше. Устройство для внепечной обработки жидкой стали в сталеразливочном ковше содержит верхний и по крайней мере один нижний электрод, токоподвод и трубопровод подвода инертного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002614862
Дата охранного документа: 29.03.2017
04.04.2018
№218.016.31af

Установка эшп

Изобретение относится к электрометаллургии, а именно к электрошлаковым печам (ЭШП) для плавки металла. Установка ЭШП содержит колонну, каретку электрододержателя с кронштейном, соединенные тросом через систему блоков и систему натяжения с контргрузом и барабаном привода перемещения каретки,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002645164
Дата охранного документа: 16.02.2018
29.05.2018
№218.016.53ed

Устройство для обработки металла в ковше

Изобретение относится к области металлургии, а конкретно к внепечной обработке жидкой стали в сталеразливочном ковше. Устройство содержит ковш с крышкой, в которой установлен верхний электрод для нагрева расплава металла дугой постоянного тока, подовый электрод с токоподводом и источник...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002653957
Дата охранного документа: 15.05.2018
21.07.2018
№218.016.734b

Способ электрошлакового переплава и устройство для его осуществления

Изобретение относится к области металлургии, а конкретно к получению длинномерных высококачественных слитков, например заготовок прокатных валков. Способ включает расплавление основного расходуемого электрода и дополнительных расходуемых электродов в слое электропроводного шлака,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002661697
Дата охранного документа: 19.07.2018
09.08.2018
№218.016.78c8

Способ сушки и нагрева футеровки сталеразливочного ковша

Изобретение относится к металлургии. В качестве источника тепловой энергии для сушки и подогрева футеровки сталеразливочного ковша используют низкотемпературную плазму, генерируемую в плазмотроне с использованием инертного плазмообразующего газа. Плазмотрон вводят в ковш через отверстие в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002663447
Дата охранного документа: 06.08.2018
18.01.2019
№219.016.b171

Плита шиберного затвора сталеразливочного ковша

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при разливке стали из сталеразливочного ковша. Плита шиберного затвора содержит основание и вкладыш, установленный в сквозном отверстии в основании. Вкладыш выполнен с разливочным каналом. Основание изготовлено методом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002677400
Дата охранного документа: 16.01.2019
07.09.2019
№219.017.c84f

Плита шиберного затвора и способ ее изготовления

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при разливке стали из сталеразливочного ковша. Предложена плита шиберного затвора выпускного отверстия сталеразливочного ковша в форме овала, прямоугольника или ромба со скругленными углами, имеющая круглое отверстие,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002699467
Дата охранного документа: 05.09.2019
+ добавить свой РИД