Способы ремонта футеровки кислородного конвертора
В процессе работы конвертора рабочий слой футеровки изнашивается в результате механического износа (удары кусков лома при завалке его в конвертер, срыв настылей и др.), растворение ее в шлаке, а также под действием термических напряжений. Скорость износа футеровки зависит от состава исходной шихты и выплавляемых сталей, хода шлакообразования.
Износ неравномерен по высоте и периметру конвертера при использовании многоканальных фурм место наиболее интенсивного износа футеровки находится приблизительно в середине цилиндрической части, в так называемой зоне цапф.
Когда в каком-либо участке внутренней поверхности футеровки износ достигает арматурного слоя, конвертер останавливают на ремонт. Ремонт ведут в следующем порядке: отсоединяют отъемное днище, охлаждают футеровку конвертера. Для ускорения охлаждения подают в конвертер воздух с помощью вентиляторов, осуществляя теплоотвод в режиме принудительной конвекции. Затем остатки старой футеровки удаляют при горизонтальном положении конвертера, часто с помощью специальной машины на гусеничном ходу, передвигающейся по рабочей площадке. Машина снабжена штангой с установленным на ее конце долотом, совершающей под действием сжатого воздуха возвратно-поступательные движения. Длина штанги достаточна для нанесения ударов долотом по любой части изношенной футеровки. Обломки кирпича из конвертера высыпаются в шлаковую чашу и вывозятся в разливочный пролет, а затем за пределы цеха. После удаления рабочего слоя старой футеровки конвертер устанавливают в вертикальное положение кверху горловиной, монтируют опалубку и начинают кладку рабочего слоя новой футеровки снизу вверх. При отъемном днище охлаждение и удаление старой футеровки и кладка новой значительно ускоряется, в частности в результате упрощения организации грузопотоков при подаче материалов в конвертер. После окончания кладки цилиндрической и конусной частей к корпусу присоединяют днище и разогревают новую футеровку. Продолжительность ремонта конвертера составляет 2-3 суток.
Так как износ футеровки конвертера неравномерен и имеет разные причины, в настоящее время используется позонная дифференцированная кладка конвертера, позволяющая достичь равностойкости разных участков кладки или максимально приблизится к ней. Суть такого способа кладки заключается в том, что толщину кладки в данном районе и вид огнеупора выбирают с учетом главных причин износа футеровки и его скорости.
В горловине кирпича изнашивается от эрозионного действия плавильной пыли, резких колебаний температуры. Они должны иметь высокую механическую прочность, чтобы не разрушатся при срыве настылей. Этого достигают, используя обожженые огнеупоры, пропитанные смолой. В цилиндрической части основной вид износа – растворение огнеупора в шлаке, и поэтому ее футеруют термически обработанными смолодоломитомагнезитовыми (смоломагнезитодоломитовыми) или смоломагнезитовыми огнеупорами. Завалочная сторона цилиндрической части, которая испытывает значительные механические нагрузки при завалке металлического лома, футеруется обожженными доломитовыми огнеупорами с пропиткой смолой. Кладку днища выполняют из смолодоломитовых и смоломагнезитовых огнеупоров.
Увеличение диаметра сталевыпускного отверстия, изнашиваемого в процессе выпуска, приводит к чрезмерному сокращению слива плавки и попаданию в ковш значительных количеств шлака, что нарушает технологию раскисления и легирования стали в ковше. Для уменьшения износа в качестве материала блоков, из которых выкладывается сталевыпускное отверстие, желательно применять огнеупоры из плавленого магнезита, пропитанного смолой.
Для увеличения срока службы футеровки проводятся горячие ремонты. В конвертере иногда оставляют от предыдущей плавки часть шлака высокой основности, но достаточно жидкоподвижного. Конвертер устанавливают таким образом, чтобы шлак заполнил места локального износа кладки, куда затем засыпают бой огнеупорного кирпича. Обломки кирпича пропитываются шлаком, вся масса затвердевает в течении 10-20 мин., после чего начинают следующую плавку. Этот метод называют подваркой. Наваренный слой в течении нескольких плавок предохраняет от износов рабочий слой. Однако использование этого метода приводит к потерям рабочего времени, и он пригоден для ремонта только тех участков футеровки конвертера, которые находятся в плоскости его вращения. Горячий ремонт сталевыпускного отверстия предусматривает уменьшение его диаметра путем набивки огнеупорной массы вокруг деревянного шаблона, устанавливаемого в отверстии.
Широкое распространение получил систематический горячий ремонт футеровки путем торкретирования. Он заключается в нанесении на изношенные места кладки порошка огнеупорного материала с помощью напольной установки, называемой торкретмашиной. Иногда огнеупорный материал вдувают специальной вертикальной фурмой (вертикальное торкретирование).
Различают сухое, влажное и огневое (факельное) торкретирование доломитовой, доломитомагнезитовой и магнезитохромитовой массами. Торкрет-масса должна хорошо удерживаться на изношенном месте после нанесения, свариваться с материалом футеровки и иметь достаточно высокую огнеупорность.