Повышение стойкости футеровки дуговой печи

Футеровка печи в эксплуатации изнашивается неравномерно, проэтому ее участки через определенные промежутки времени ремонтируют.

Следующие меры способствуют повышению стойкости футеров­ки дуговых печей:

• улучшение качества применяемых огнеупорных материалов;
• усовершенствование способов изготовления футеров­ки;
• установление оптимальных размеров плавильного пространст­ва;
• сокращение продолжительности плавки за счет увеличения удельной мощности трансформаторов и совершенствования техно­логии;
• подогрев металлошихты;
• применение кислорода.

При тщательном уходе за футеровкой удается увеличить рабочее время плавильного агрегата. Наиболее ответственной частью футе­ровки дуговой печи является подина, так как она непосредственно контактирует с жидким металлом и шлаком и при ее неисправности возможен «уход плавки».

Состояние подины оценивают после выпуска каждой плавки. По­верхность подины всегда должна быть гладкой, без наростов, бугров и ям. Неровности устраняются, для чего систематически, после вы­пуска каждой плавки, подину заправляют огнеупорными подвароч­ными материалами.

Для сокращения периода очистки печи необходимо, чтобы шлак перед выпуском был жидкоподвижным, его сливают с металлом из печи без остатка. Если работают с оставлением шлака в печи и в ковш выпускают только металл, то осмотр подины, ее очистка и за­правка осуществляются после серии плавок. Откос у сливного отвер­стия поддерживают пологим, чтобы обеспечить полное удаление жидких металла и шлака в ковш.

Откос у рабочего окна должен быть гладким, иметь наклон 45-60° в сторону подины, чтобы можно было быстро очищать ее от остатков шлака и металла. После очистки подины подварку поврежденных мест на подине и откосах выполняют, как правило, сухим или увлаж­ненным жидким стеклом, мелкозернистым магнезитовым порошком (одним или в смеси с доломитом).

Заправку футеровки слоями магнезита и магнезито-доломитовой смеси выполняют быстро, что необходимо для рационального ис­пользования высокой температуры рабочего пространства печи для лучшего спекания зерен огнеупорных материалов между собой и с футеровкой.

При выплавке высокохромистой стали с применением кисло­рода наблюдается зарастание ванны печи шлаком и огнеупорны­ми материалами. Это явление нежелательное, так как приводит к снижению массы плавки и к работе на ложных (наваренных) по­рогах.

Чтобы устранить зарастание футеровки, изменяют сортамент выплавляемых марок стали, кроме того, тщательно очищают поди­ну, откосы печи и периодически забрасывают на них кварцевый песок.

Для предупреждения аварийного ухода жидкого металла через фу­теровку подины и откосов печи необходимо:

• осуществлять очистку и заправку поврежденных мест футеров­ки высококачественными огнеупорными материалами;
• не допускать зарастания подины и образования ложных поро­гов;
• применять подбивку и восстановление подины и откосов во время текущих холодных ремонтов футеровки;
• не допускать длительной работы на густых магнезиальных и кислых кремнеземистых шлаках;
• исключать случаи местного перегрева и нарушения электриче­ского и теплового режимов плавки.

Стойкость стен и свода основной дуговой печи значительно ниже стойкости подины и зависит от таких факторов, как:

• электриче­ский режим плавки;
• длительность пребывания в печи жидкого ме­талла;
• состав, вязкость и отражательная способность шлака; «теп­ловой режим плавки;
• качество ремонтных работ и используемых огнеупорных материалов и т. д.

Износ стен и свода существенно возрастает, если плавку ведут на открытых мощных длинных дугах и металл нагревают в последний период доводки. Следует иметь в виду, что футеровка печи к момен­ту выпуска плавки достаточно разогрета и достигает температуры размягчения огнеупоров.

Плавки с более короткой выдержкой жидкого металла в печи под пенистыми шлаками (после присадки коксика) благоприят­ны в отношении влияния на повышение стойкости стен и свода. Положительное влияние на стойкость стен и свода оказывает также повышение основности шлака за счет увеличения в нем содержания оксида кальция и снижения концентрации оксидов железа.

Разрушение футеровки откосов на уровне шлакового пояса лиша­ет опоры расположенного выше участка кладки стен и вызывает ее осыпание.

Исполнение шлаковой зоны откосов из высокоплотного магнези­тового кирпича на шпинелидной связке улучшает сопротивляемость футеровки размыванию шлаками и увеличивает долговечность клад­ки стен. Повышению стойкости стен способствуют:

• сокращение продолжительности плавки;
• установка электродов под углом 4-8° к центру печи с целью увеличения расстояния между дугами и футе­ровкой;
• выравнивание мощности по фазам.

Частичная замена кирпичной кладки стен высокомощных печей металлическими панелями (кессонами) с водяным или пароиспари­тельным охлаждением приводит к снижению расхода огнеупоров, повышению производительности труда во время ремонтов и увеличению продолжительности рабочей кампании футеровки стен печи ме­жду ремонтами.

Водоохлаждаемые панели для установки в стенах сверхмощных дуговых печей выполняют с принудительной системой циркуляции воды, для чего используют бесшовные трубы диаметром 60—90 мм с толщиной стенки до 16 мм, зазор между трубами составляет 2—5 мм. Преимуществом тонких панелей, имеющих в зависимости от усло­вий эксплуатации различную форму, является отсутствие сварных швов. Панели обеспечивают нормальную работоспособность при удельном тепловом потоке до 250 кВт-ч/м². Поверхность панели, обращенную в рабочее пространство печи, покрывают специальным огнеупорным материалом, предохраняющим панель от критического теплового потока.

Главной причиной разрушения магнезитохромитовых сводов яв­ляется поглощение рабочей поверхностью свода оксидов железа.