Выбор и обоснование футеровки сталеразливочного ковша

С пуском агрегата ковш-печь ужесточились требования к футеровке ковшей по металло- и шлакоустойчивости, теплопотерям, температуре футеровки перед приёмом плавки.

В данном курсовом проекте предлагается использовать периклазоуглеродистую футеровку, характеристика которой представлена в таблице 2.

Таблица 2 – Характеристика применяемого огнеупора

Периклазоуглеродистый огнеупор MgO=95%, Cao=5%,SiO2 - менее 1%
Плотность ,кг/м3	Температура 0С	Теплопроводность ,Вт/(м К)	Теплоёмкость с,кДж/(кг К)	Температуропроводность а,м2/ч
огнеупорность	начала деформации	рабочая
2600-2800	2200-2400	1500-1700	1650-1700	4,7-170 =2,37	1,05+29	3

Выбор дутьевых продувочных устройств

Для продувки металла инертными газами используют в основном опускаемые сверху футерованные фурмы и пористые блоки. Простым и надежным способом подачи газа является использование так называемого ложного стопора. Продувочные устройства типа ложного стопора безопасны в эксплуатации, так как в схему футеровки ковша не нужно вносить никаких изменений, но их существенным недостатком является малая стойкость. В результате интенсивного движения вдоль стопора металло-газовой взвеси составляющие его огнеупоры быстро размываются (при использовании высококачественных высокоглиноземистых — до десяти плавок).

Погружные фурмы представляют собой футерованные огнеупорными катушками стальные трубы наружным диаметром 50 мм и стенкой толщиной 12 мм. Диаметр цилиндрического канала в кружке для выхода газа составляет 25 мм.

Другой способ продувки — через устанавливаемые в днище ковша пористые огнеупорные пробки или вставки; в тех случаях, когда продувка производится одновременно через несколько пробок, эффективность воздействия инертного газа на металл существенно увеличивается. Пористые огнеупорные пробки выдерживают несколько продувок.

Две пористые пробки, расположены примерно на серединах радиусов днища ковша, что обеспечивает удовлетворительное перемешивание объема металла в ковше.

Основной характеристикой дутьевого устройства (пористой пробки) является газопроницаемость огнеупорного материала. С одной стороны, она должна обеспечивать высокую интенсивность подачи газа, с другой, даже при отсутствии давления его, исключить проникновение стали или шлака в поры вставки. Опыт эксплуатации пористых пробок показал, что оба условия реализуются одновременно при диаметре пор от 0,6 до 1 мм. Эти значения определяются ферростатическим давлением столба металла в ковше, температурой металла и углом смачивания между металлом и огнеупором.

Установка для продувки монтируется в днище ковша и включает два основных элемента: продувочную пористую вставку и гнездовой кирпич. Вставка имеет листовую металлическую оболочку. Подвод инертного газа осуществляют по патрубку. Гнездовой кирпич и вставка выступают над уровнем днища ковша, что предотвращает образование насталей на поверхности вставки после разливки. Все устройство крепится к наружной части днища ковша. В днище могут устанавливаться одна или несколько продувочных систем. Операции по замене огнеупорных и других деталей осуществляют снаружи ковша при помощи специального гидравлического механизма, позволяющего извлечь из ковша всё дутьевое устройство. Как правило, пробка имеет конусообразную форму, которая в значительной степени обусловлена лучшим ее закреплением в гнездовом кирпиче. Пробки преимущественно размещают в зоне, отстоящей от стенки ковша на 1/3—1/2 его радиуса со смещением на 90° относительно канала для выпуска стали.

Продувочные вставки изготавливают из качественных высокоглиноземистых и основных огнеупоров. Кроме состава огнеупорного материала, большое значение для эксплуатационных характеристик вставки имеет вид ее пористости. Технология изготовления вставок позволяет производить кирпичи с неориентированной и ориентированной (направленной) пористостью, причем направленная пористость может создаваться особым способом литья с вибрацией. Для технологии изготовления кирпичей с неориентированной пористостью характерны применение крупнозернистого материала, сравнительно низкое давление прессования, добавление породообразующих материалов.