Горячий ремонт сталеразливочных ковшей (торкретирование)

Современные требования к стойкости огнеупорной футеровки данного вспомогательного металлургического агрегата, предъявляемые металлургами неуклонно возрастают и усложняются.

Главным валовым показателем стойкости футеровки принято считать количество наливов полупродукта и соответственно количество разливок готовой стали. прошедшей через сталеразливочный ковш. Данный показатель для ведущих предприятий, работающих по схеме лом — сталь приближается к 100, а в ряде случаев превышает его.

При этом, футеровка ковшей подвергается воздействию существенно различных факторов, действующих одновременно, либо циклически, которые так или иначе приводят к её износу и разрушению.

К наиболее существенным разрушающим футеровку сталеразливочного ковша  факторам следует отнести:

— циклические термоудары, связанные с охлаждением футеровки после окончания разливки 900 – 1200 0С и быстрым нагревом при заполнении стальковша полупродуктом – 1650 – 1670 0С;
— механические воздействия на футеровку энергии падающей со значительного расстояния жидкой металлической струи и возникающие затем мощные турбулентные потоки объёмов расплава;
— химическое воздействие газовой, шлаковой и металлической фаз с элементами материала огнеупорной футеровки стальковша;
— механическое и химическое воздействие шлаковой фазы, сформированной на поверхности металлического расплава на футеровку стальковша, при воздействии внешнего электромагнитного поля в период внепечной обработки расплава.

Одним из эффективных способов поддержания футеровки сталеразливочного ковша в рабочем состоянии в течение длительного времени, обеспечивающих 100 и более наливов является промежуточный экспресс-ремонт торкретированием.

Данная операция обусловлена наличием специализированного оборудования и эффективных ремонтных материалов. Выбор специализированного оборудования достаточно широк и представлен фирмами-изготовителями. В ряде случаев, оборудование проектируется и изготавливается самими металлургическими предприятиями. с учётом конкретных условий работы и технологических привязок производственных участков.

Напротив, выбор материалов для торкретирования, его разработка и совершенствование оказывается более сложной задачей, обусловленной целым рядом требований и условий их применения.

Специалистами ООО «ОгнеупорТрейдГрупп», совместно с инженерами и технологами АО «Словацкие Магнезитовые Заводы», проводятся исследования, разработка и внедрение таких материалов.

Установлено, что наиболее полно отвечают требованиям эффективного торкретирования футеровки стальковша материалы на магнезиальной и магнезиально-известковой основе.

Данные материалы представлены на рынке торговой маркой JEGUN.

Применение указанных материалов для текущего горячего торкретирования обеспечивают: 

  • Сокращение временных затрат при проведении ремонта;
  • Снижение себестоимости ремонта за счет низкого расхода материала;
  • Снижение трудозатрат при проведении ремонта торкретированием;
  • Достижение равностойкости элементов футеровки стальковша и увеличение валовой  стойкости футеровки в целом.
  • Возможность проведения экстренного ремонта элементов футеровки в чрезвычайных случаях.

Модификации масс JEGUN специально разработаны для проведения горячих и текущих ремонтов различных сталеплавильных агрегатов  — ДСП, конверторов, вакууматоров, сталеразливочных ковшей.

Массы JEGUN характеризуются:
— прочной адгезией к рабочей футеровке металлургического агрегата;
— минимальным отскоком и безвозвратной потерей материала;
— ускоренным процессом спекания;
— возможностью применения при существенно различных температурах футеровки.

При разработке торкрет-масс JEGUN особое внимание уделялось гранулометрическому составу масс различных модификаций, для обеспечения создания максимально изотропного слоя на рабочей футеровке агрегата.

В массах JEGUN используется природный магнезит Елшавского месторождения. Его уникальный минеральный состав включает в себя плавкие ингредиенты, которые обеспечивают быстрое спекание и создание гомогенного монолита.

Нанесение торкрет массы JEGUN осуществляется с помощью торкрет машины на участки футеровки которые по визуальному анализу нуждаются в ремонте ( рисунок 1, рисунок 2, рисунок 3).

ss1

Рисунок 1.

ss2

Рисунок 2.

ss3

Рисунок 3.

ss4

Рисунок 4.

Торкрет-масса подается к соплу торкрет машины, в сопле увлажняется и в виде смеси различной влажности наносится на поврежденную рабочую футеровку сталеразливочного ковша.

Виды торкретирования отличаются по температуре применения:
— горячее торкретирование –  1000 – 1250 оС;
— среднее торкретирование –  500 – 1000 0С;
— холодное торкретирование – до 500 0С

Для каждого вида торкретирования разработаны специальные связующие материалы, которые обеспечивают образование максимально гомогенного монолитного слоя.

Для достижения максимальной эффективности торкретирования необходимо обеспечить:
— однородное смешивание торкрет массы с водой;
— равномерную подачу массы в сопло торкрет машины;
— оптимальную дистанцию сопла от места торкретирования (оценивается визуально), чтобы отброс массы от места торкретирования не превышал 10 %;
— следить за тем, что бы угол наклона сопла по отношению к торкретируемой поверхности был близок к 90о.

Давление воды должно быть таким, чтобы торкрет масса оптимально увлажнялась, и нанесенный слой не сползал с поверхности. При избыточном давлении покрытие сползает, а при недостаточном сухая смесь не прилипает к поверхности.

Если давление воздуха слишком велико, то ранее нанесенные порции сбиваются последующими порциями, т.е. возможно образование пескоструйного эффекта. При недостаточном давлении или при большом расстоянии от сопла до торкретируемой поверхности торкретный слой получается рыхлым. Расстояние от сопла до поверхности и давление струи – взаимозависящие параметры, поэтому их необходимо регулировать совместно.

Торкретирование сложный процесс. Его выполнение жёстко связано с человеческим фактором, и осуществляется обученным вдумчивым специалистом. Влияние данного фактора на процесс торкретирования может достигать 80%.

В сталеразливочных ковшах, прежде всего торкретируются область горловины и шлаковый пояс – зоны подверженные повышенному износу.

Перед началом торкретирования необходимо осуществить тестовое нанесение торкрет массы. Тестовое нанесение производится рядом с местом ремонта, обслуживающий персонал визуально оценивает адгезию и гомогенность нанесенной торкрет массы и настраивает давление воздуха, давление воды, и угол атаки сопла относительно ремонтируемой поверхности, для достижения наилучшего результата торкретирования.