Современная футеровка для крупных кислородных конвертеров

Современные требования к футеровке конвертеров сочетают в себе необходимость достижения ее высокой стойкости при минимизации удельных затрат на огнеупоры. Системный подход в выборе конструкции футеровки обеспечивает повышение ее стойкости. Он заключается в постоянном совершенствовании проектов в обл...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Datum:	2010
Hauptverfasser:	Сердюков, А.А., Тонкушин, А.Ф., Смирнов, А.Н.
Format:	Artikel
Sprache:	Russian
Veröffentlicht:	Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України 2010
Schriftenreihe:	Металл и литье Украины
Online Zugang:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/49924
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:	Современная футеровка для крупных кислородных конвертеров / А.А. Сердюков, А Ф. Тонкушин, А.Н. Смирнов // Металл и литье Украины. — 2010. — № 9-10. — С. 4-7. — Бібліогр.: 7 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-49924
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-499242013-10-01T03:07:45Z Современная футеровка для крупных кислородных конвертеров Сердюков, А.А. Тонкушин, А.Ф. Смирнов, А.Н. Современные требования к футеровке конвертеров сочетают в себе необходимость достижения ее высокой стойкости при минимизации удельных затрат на огнеупоры. Системный подход в выборе конструкции футеровки обеспечивает повышение ее стойкости. Он заключается в постоянном совершенствовании проектов в области гармонизации износа различных зон футеровки конвертера в совокупности с применением новых огнеупорных периклазоуглеродистых материалов и типоразмеров изделий. Сучасні вимоги до футерівки конвертерів поєднують у собі необхідність досягнення її високої стійкості при мінімізації питомих витрат на вогнетриви. Системний підхід у виборі конструкції футерівки забезпечує підвищення її стійкості. Він полягає в постійному вдосконаленні проектів в напрямку гармонізації зносу різних зон футерівки конвертера в сукупності із застосуванням нових вогнетривких периклазовуглецевих матеріалів і типорозмірів виробів. Modern requirements for refractory lining converters combine the need to achieve its high stability while minimizing the unit cost of refractories. Systematic approach in selecting design lining enhances its durability. It is one of continuous improvement projects in the harmonization of the various zones of the wear lining the converter in conjunction with the use of new refractory materials and sizes of MgO-C products. 2010 Article Современная футеровка для крупных кислородных конвертеров / А.А. Сердюков, А Ф. Тонкушин, А.Н. Смирнов // Металл и литье Украины. — 2010. — № 9-10. — С. 4-7. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. 2077-1304 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/49924 669.184.125 ru Металл и литье Украины Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
description	Современные требования к футеровке конвертеров сочетают в себе необходимость достижения ее высокой стойкости при минимизации удельных затрат на огнеупоры. Системный подход в выборе конструкции футеровки обеспечивает повышение ее стойкости. Он заключается в постоянном совершенствовании проектов в области гармонизации износа различных зон футеровки конвертера в совокупности с применением новых огнеупорных периклазоуглеродистых материалов и типоразмеров изделий.
format	Article
author	Сердюков, А.А. Тонкушин, А.Ф. Смирнов, А.Н.
spellingShingle	Сердюков, А.А. Тонкушин, А.Ф. Смирнов, А.Н. Современная футеровка для крупных кислородных конвертеров Металл и литье Украины
author_facet	Сердюков, А.А. Тонкушин, А.Ф. Смирнов, А.Н.
author_sort	Сердюков, А.А.
title	Современная футеровка для крупных кислородных конвертеров
title_short	Современная футеровка для крупных кислородных конвертеров
title_full	Современная футеровка для крупных кислородных конвертеров
title_fullStr	Современная футеровка для крупных кислородных конвертеров
title_full_unstemmed	Современная футеровка для крупных кислородных конвертеров
title_sort	современная футеровка для крупных кислородных конвертеров
publisher	Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України
publishDate	2010
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/49924
citation_txt	Современная футеровка для крупных кислородных конвертеров / А.А. Сердюков, А Ф. Тонкушин, А.Н. Смирнов // Металл и литье Украины. — 2010. — № 9-10. — С. 4-7. — Бібліогр.: 7 назв. — рос.
series	Металл и литье Украины
work_keys_str_mv	AT serdûkovaa sovremennaâfuterovkadlâkrupnyhkislorodnyhkonverterov AT tonkušinaf sovremennaâfuterovkadlâkrupnyhkislorodnyhkonverterov AT smirnovan sovremennaâfuterovkadlâkrupnyhkislorodnyhkonverterov
first_indexed	2025-07-04T11:17:30Z
last_indexed	2025-07-04T11:17:30Z
_version_	1836714926399291392
fulltext	� �МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 9-10 ’2010 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 9-10 ’2010� �МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 9-10 ’2010 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 9-10 ’2010 Р азработка универсальных подходов к конструи- рованию футеровки кислородных конвертеров с применением принципа сравнительного прогно- зирования износа различных участков кладки в зависимости от специфики их нагружения – одно из направлений исследований на ведущих металлурги- ческих предприятиях Европы и Азии�� Стандартной практикой в настоящее время является применение периклазоуглеродистых штучных изделий (содер- жание углерода 5-25 % в зависимости от условий эксплуатации) в качестве основной футеровки на ос- нове смеси высокочистого плавленого и спеченного магнезита [1, 2]�� Классической схемой кислородно-конвертерного процесса принято считать совокупность технологи- ческих операций по переработке жидкого чугуна и некоторого количества добавленного металлолома путем вдувания в расплав технически чистого кис- лорода, что позволяет удалить углерод и повысить температуру расплава�� Как правило, при кисло- родно-конвертерной плавке, длящейся примерно 35-45 мин, содержание углерода уменьшают с уров- ня ~ 4,0 до 0,1 % и ниже�� В ходе плавки температу- ру расплава повышают до 1635-1680 оС�� Примеча- тельно, что для проведения конвертерной плавки дополнительный (внешний) источник тепла не тре- буется [3, 4]�� Между тем, система технологий производства стали в конвертерах с применением кислорода непрерывно совершенствуется, что в ряде случа- ев и определяет дальнейший научно-технический прогресс в черной металлургии в целом�� Приоритет отдается технологическим решениям и построе- ниям, которые направлены на уменьшение потерь энергии, железа, огнеупоров и других расходуемых материалов при снижении вредного влияния на окружающую среду за счет уменьшения выбросов СО2 и пыли, эффективной переработки металлолома и технологических отходов, утилизации технической воды, развития транспортной системы и т�� п�� Наибольшее распространение в мире получили верхняя и комбинированная продувки кислородом сверху и нейтральным газом снизу�� Через донные фурмы могут вдуваться не только аргон или азот, УДК 669.184.125 А. А. Сердюков, А. Ф. Тонкушин, А. Н. Смирнов Донецкий национальный технический университет, Донецк Современная футеровка для крупных кислородных конвертеров Современные требования к футеровке конвертеров сочетают в себе необходимость достижения ее высокой стойкости при минимизации удельных затрат на огнеупоры. Системный подход в выборе конструкции футеровки обеспечивает повышение ее стойкости. Он заключается в постоянном совершенствовании проектов в области гармонизации износа различных зон футеровки конвертера в совокупности с применением новых огнеупорных периклазоуглеродистых материалов и типоразмеров изделий. Ключевые слова: футеровка, конвертер, стойкость, днище, плавка, продувочная фурма но и CO2 с интенсивностью до 0,1 м3/(т⋅мин), и да- же СО [5]�� Огнеупорная кладка конвертера в жестком ре- жиме эксплуатации подвергается многочисленным термомеханическим и химическим воздействиям, ко- торые требуют учета их специфики при конструиро- вании футеровки [6, 7]�� Во время действия механических нагрузок, кото- рые обычно вызваны процессами загрузки шихты, движением металла и шлака, вдуванием различных газов и расходных материалов, опрокидыванием конвертера, а также несовершенством укладки штуч- ных изделий, появляются значительные участки фу- теровки, имеющие достаточно высокие внутренние напряжения и даже сдвиг штучных изделий относи- тельно друг друга�� Действие термических нагрузок на футеровку, вызывающих, как правило, трещины, следует свя- зывать с ее неравномерным нагреванием и проте- канием экзотермических реакций, инфильтрацией металла, циклическим нагреванием и охлаждением футеровки вследствие дискретности процесса вы- плавки стали, а также изменением режимов продув- ки жидкой ванны�� Химические нагрузки на футеровку появляют- ся вследствие протекания окислительно-восстано- вительных реакций, гидратации и взаимодействия с образующимся шлаком, а также изменения поло- жения металла и шлака по ходу плавки�� На практике основными зонами повышенного из- носа футеровки конвертера принято считать: зону контакта футеровки со скрапом и жидким чугуном при их падении во время загрузки; зону, расположен- ную в области цапф; днище (особенно для конверте- ров с комбинированной продувкой); гнездовой блок летки для слива стали; зону шлакового пояса; гор- ловину и пр�� Сбалансированный износ футеровки в целом обеспечивается использованием в отдельных зонах футеровки различных по качеству и толщине огнеупорных изделий�� При этом актуальной остается общая задача, связанная с повышением стойкости футеровки путем улучшения ее конструктивных эле- ментов, что реализуется через постоянное усовер- шенствование проектов�� МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 9-10 ’2010 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 9-10 ’2010� �МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 9-10 ’2010 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 9-10 ’2010 Опыт эксплуатации футеровки 350-тонных кон- вертеров с верхней продувкой на металлургиче- ском комбинате «Азовсталь», накопленный фирмой «Puyang Refractories Group Co��, Ltd��» на протяжении последних пяти лет, показывает, что существует достаточно большой резерв повышения стойкости футеровки�� Так, в течение 14 кампаний работы кон- вертеров стойкость футеровки конвертеров удалось повысить с 2100 до 4046 плавок, то есть почти в 2 раза (таблица)�� Достигнутый результат обусловлен, в первую оче- редь, комплексным подходом к проблеме гармониза- ции эксплуатационной стойкости наиболее изнаши- ваемых участков футеровки, совершенствованием конструкции огнеупорной кладки, а также новыми материалами для ее текущего ремонта�� Для обеспечения высоких показателей срока службы крупных конвертеров с комбинированным дутьем фирмой «Puyang Refractories Group Co��, Ltd��» разработаны комплексные мероприятия, учитыва- ющие явление шлаковой эрозии и снижающие эф- фект окисления углерода, входящего в состав огне- упорных изделий�� Чтобы предотвратить выгорание углерода, в них повышена плотность материала, оптимизировано содержание углерода (в зависи- мости от парциального давления кислорода в рабо- чей атмосфере), а также применены специальные антиоксиданты, многократная пропитка изделий, торкретирование и подварка футеровки в процессе эксплуатации�� При этом для футеровки применяется зональный принцип кладки, при котором в различных зонах футеровки конвертера используют огнеупор- ные изделия различного химического состава и ти- поразмеров�� На рис�� 1 представлена схема футеровки 300-тонного конвертера на Алчевском металлур- гическом комбинате фирмы «Puyang Refractories Group Co��, Ltd��», которая используется в настоящее время�� Одной из отличительных особенностей данного проекта является конструкция днища с установлен- ными непосредственно в кладке 14-ю монолитными огнеупорными фурмами с огнеупорной частью дли- ной 1100 мм�� Фирмой предоставлен оригинальный проект, учитывающий кольцевую кладку и позволя- ющий выполнить установку продувочных фурм со- гласно заданной схемы, создав при этом сплошную огнеупорную конструкцию�� Для условий конвертерного цеха ОАО «Алчевский металлур- гический комбинат» достигнута стойкость днища, достаточная для обеспечения всей кампании работы футеровки без его замены (рис�� 2)�� Наиболее быстро изнашивае- мым элементом футеровки кон- вертера является футеровка ста- левыпускного отверстия, которая эксплуатируется в крайне жестком тепловом режиме: во время вы- пуска плавки рабочая поверхность быстро нагревается с 400-700 до 1600-1800 оС и подвергается аб- разивному воздействию со сторо- ны жидкого металла и шлака�� Для повышения стойкости огнеупор- ной части летки фирмой «Puyang Refractories Group Co��, Ltd��» разра- ботана специальная конструкция изделия в виде моноблока, что упрощает ее обслуживание и по- вышает надежность�� В качестве ма- териала для леток используется электроплавленный крупнокрис- таллический магнезит (≥ 97,5 %) с добавлением чистого графита (10-14 %) и устойчивых к окис- лению специальных добавок, а также фенолоальдегидной смо- лы�� Формовка изделий произво- дится методом изостатического. 1. 300- « » Рис. 1. Схема футеровки 300-тонного конвертера с комбинированной продувкой Алчевского металлургического комбината Таблица Стойкость футеровки конвертеров по годам Средняя стойкость по годам, плавок 2006 2007 2008 2009 2010 2153 2248 2964 3434 4046 � �МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 9-10 ’2010 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 9-10 ’2010� �МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 9-10 ’2010 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 9-10 ’2010 прессования (кажущаяся пористость 4-5 %)�� Как по- казала практика, такие изделия обладают повышен- ной механической прочностью (предел прочности на сжатие – не менее 40 МРа), коррозионной и эрозион- ной устойчивостью�� Это обеспечивает повышенный срок службы летки – 110-150 плавок�� Одним из важнейших элементов повышения стой- кости футеровки конвертеров является применение современных методов контроля ее состояния, поз- воляющих измерять профиль футеровки и степень ее износа�� Примером такого оборудования может служить лазерная система измерения профиля фу- теровки�� Обнаруженные участки с малой толщиной футеровки ремонтируют торкретированием и разду- вом шлака или подваркой�� Горячим торкретированием восстанавливают, как правило, локальные зоны повышенного износа (цапфенная зона, область летки и рабочая зона кон- вертера)�� Для горячего ремонта конвертера приме- няются подварочные массы и брикеты на основе высококачественного магнезита (65-70 % MgO) с добавлением углерода (≈ 10 %) специальных органических соеди- нений (смола или пек)�� Эти массы имеют высокую прочность сцеп- ления, хорошую высокотемпера- турную текучесть, устойчивость к размыванию и эрозии�� Механизм работы таких масс заключается в следующем: при высокой темпе- ратуре материал быстро размяг- чается и превращается в жидко- подвижную субстанцию, которую легко распределять по поверхно- сти футеровки независимо от раз- меров участков�� В результате это- го происходит хорошее спекание массы и основной футеровки, что повышает срок службы основной футеровки�� Выводы Современные требования к фу- теровке конвертеров сочетают в себе необходимость достижения ее высокой стойкости при миними- зации удельных затрат на огнеупоры�� В целом полу- ченные практические результаты подтверждают, что системный подход, заключающийся в постоянном совершенствовании проектов в области гармониза- ции износа различных зон футеровки конвертера в совокупности с применением новых огнеупорных периклазоуглеродистых материалов и типоразмеров изделий, обеспечивает повышение ее стойкости�� Весьма важным фактором в этом плане являет- ся система проведения работ по текущему ремонту футеровки, позволяющих не только восстановить из- ношенную часть, но и защитить периклазоуглеродис- тую кладку от разрушающего воздействия кислорода и продуктов плавки�� При этом следует иметь в виду, что максимальный эффект в повышении стойкости футеровки и снижении удельных затрат на 1 т стали достигается также вследствие совершенствования конструкции кладки совместно с коррекцией некото- рых технологических аспектов ведения плавки, кото- рые могут влиять на износ рабочего слоя�� ЛИТЕРАТУРА 1�� Кащеев Д. А. Свойства и применение огнеупоров: Справочное издание�� – М��: Теплотехник, 2004�� – 352 с�� 2�� Хорошавин Л. В., Перепелицын В. А., Кононов В. А. Магнезиальные огнеупоры: Справочник�� – М��: Интермет Инжиниринг, 2001�� – 576 с�� 3�� Бойченко Б. М., Охотский В. Б., Харлашин П. С. Конвертерное производство стали�� – Днепропетровск: РИА «Дніпро- ВАЛ», 2006�� – 454 с�� 4�� Fruehan R. J. The Making, Shaping and Treating of Steel�� – Pittsburg: The AISE Steel Foundation, 1998�� – 767 p�� 5�� Смирнов А. Н. Конвертерный комплекс // Металлы Евразии�� – 2007�� – № 1�� – С�� 30-35�� 6�� Martino M., Fenu M., Anfosso A. Refractory Lining for Oxygen Converters: Recent Experiences in this Field // Proceedings of 5-th European Steelmaking Conference, 26-28 June, 2006, Aachen, Germany�� – Dusseldorf: Steel Institute VDEh, 2006�� – P�� 229-233�� 7�� Опыт эксплуатации периклазоуглеродистых футеровок конвертеров / О�� Б�� Воронина, С�� Н�� Ушаков, И�� М�� Захаров и др�� – Сталь�� – 2009�� – № 10�� – С�� 28-29�� Рис. 2. Схема расположения огнеупорных изделий днища конвертера � �МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 9-10 ’2010 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 9-10 ’2010� �МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 9-10 ’2010 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 9-10 ’2010 Сердюков А. О., Тонкушин А. Ф., Смірнов О. М. Сучасна футерівка для кисневих конвертерів Сучасні вимоги до футерівки конвертерів поєднують у собі необхідність досягнення її високої стійкості при мінімізації питомих витрат на вогнетриви. Системний підхід у виборі конструкції футерівки забезпечує підвищення її стійкості. Він полягає в постійному вдосконаленні проектів в напрямку гармонізації зносу різних зон футерівки конвертера в сукупності із застосуванням нових вогнетривких периклазовуглецевих матеріалів і типорозмірів виробів. Анотація lining, converter, lifetime, bottom, heat, purging blockKeywords Serdyukov A., Tonkushin A., Smirnov A. Modern refractory lining for BOF Modern requirements for refractory lining converters combine the need to achieve its high stability while minimizing the unit cost of refractories. Systematic approach in selecting design lining enhances its durability. It is one of continuous improvement projects in the harmonization of the various zones of the wear lining the converter in conjunction with the use of new refractory materials and sizes of MgO-C products. Summary Поступила 11��07��10 футерівка, конвертер, стійкість, днище, плавка, продувальна фурмаКлючові слова УДК 669.18.046 Д. А. Дюдкин, В. В. Кисиленко Украинская ассоциация сталеплавильщиков, Донецк Новые технологические решения внепечной обработки стали кальцийсодержащими порошковыми проволоками Рассмотрены вопросы внепечной обработки стали кальцийсодержащими порошковыми проволоками. Показано, что использование проволок с наполнением аналогами СК30 и СК40 (кальций гранулирован- ный + ферросилиций) приводит к значительному снижению затрат при внепечной обработке стали, при этом усвоение кальция из нового вида проволоки носит более стабильный характер. В современном сталеплавильном производстве внепечная обработка кальцийсодержащими по- рошковыми проволоками занимает ведущее по- ложение в связи с многофакторностью влияния кальция на физико-химическое состояние расплава, макро- и микроструктуру заготовки, качество и свой- ства металлопродукции и является неотъемлемой частью технологии [1]�� Среди кальцийсодержащих наибольшее рас- пространение получила проволока с наполнением порошком силикокальция�� В мировой металлурги- ческой практике в настоящее время силикокальций Ключевые слова: сталь, металлопродукция, внепечная обработка, порошковая проволока, кальций, силикокальций, ферросилиций, усвоение. марки СКЗ0 является наиболее широко использу- емым сплавом для ввода кальция в сталь�� Это обу- словлено тем, что такое соотношение компонентов в сплаве (30 % Са и 60 % Si) обеспечивает оптималь- ное сочетание основных теплофизических парамет- ров в ферросплавном производстве, влияющих на усвоение кальция�� Следует отметить, что при про- изводстве силикокальция с содержанием кальция более 30 % резко возрастают расходы и при этом возникают трудности с отделением ферросплава от шлака, поэтому все мировые производители, как пра- вило, ограничиваются изготовлением силикокальция

Современная футеровка для крупных кислородных конвертеров

Institution

Ähnliche Einträge