Изостатические огнеупоры для дозирования стали и ее защиты от вторичного окисления

Развитие технологических процессов непрерывной разливки стали уже в течение многих десятилетий в значительной степени обусловливает бурный прогресс в производстве корундографитовых огнеупорных изделий, обеспечивающих дозирование стали и ее защиту от вторичного окисления. Такие изделия производятся преимущественно методом изостатического прессования по сложной технологической схеме.

Достоинствами метода изостатического прессования являются равномерность распределения давления и плотности в заготовке за счет всестороннего (изостатического) сжатия; отсутствие потерь на трение и необходимости в пластификаторах; отсутствие коробления при спекании; произвольные соотношения высоты и поперечного сечения заготовок и т.п.

К числу изостатически прессуемых изделий, применяемых при непрерывной разливке стали относятся защитная труба, устанавливаемая между сталеразливочным и промежуточным ковшами, стопор и стакан-дозатор промковша, а также погружной стакан, устанавливаемый между промковшом и кристаллизатором (рисунок 3.22).

Рисунок 3.22 – Схема движения стали из сталеразливочного ковша в кристаллизатор МНЛЗ: 1 – коллектор сталеразливочного ковша; 2 – защитная труба; 3 – стопор; 4 – футеровка промковша; 5 – стакан-дозатор; 6 – погружной стакан; 7 – кристаллизатор; 9, 10 – теплоизолирующая и шлакообразующая смеси; 8, 11 – кольцо для подачи аргона

Изостатические изделия для непрерывной разливки стали в процессе эксплуатации подвергаются термическим ударам, механическому разрушению за счет контакта с потоками жидкой стали и химической эрозии за счет воздействия стали и шлака. Такие сложные условия эксплуатации обусловливают повышенные требования к прочности изделий и достаточно сложную технологическую систему их производства.

Производство изостатических изделий требует применения высокотехнологичного и дорогостоящего оборудования. Процесс изостатического формования включает:

• вакуумирование пресс-формы до остаточного давления < 0,01 МПа для растягивания оболочки и ее плотного прилегания к внутренней поверхности перфорированной матрицы;
• засыпку шихты при одновременной вибрации в течение 30-35 секунд с частотой 50-60 Гц и амплитудой колебания 0,5-0,8 мм;
• вакуумирование в течение 5-8 минут до остаточного давления < 0,015 МПа одновременно с вибрацией и небольшим пригрузом;
• извлечение пресс-формы из вакуум-камеры и помещение ее в контейнер гидростата;
• заполнение контейнера жидкостью, приложение давления на каучуковую оболочку и гидропригруз до значения, равного 100 МПа, и выдержку в течение 30-40 секунд;
• извлечение пресс-формы из контейнера, сушку ее сжатым воздухом, разборку формы и съем прессованного изделия.

Сформированное изделие после обработки отверстия сушат в «мягком» режиме с температурой теплоносителя 80-95 ^oС. Высушенное изделие подвергают механической обработке, которая обусловлена неточностью размеров получаемых заготовок и шероховатостью их поверхности. Затем на изделие наносят слой глазури для защиты графита от выгорания при обжиге в туннельной печи при температуре 1200-1350 ^oС.

При непрерывной разливке стали применяются следующие огнеупоры:

1. Защитная труба (раздел 3.2.3.1)
2. Стопор-моноблок промежуточного ковша МНЛЗ (раздел 3.2.3.2)
3. Стакан-дозатор промежуточного ковша МНЛЗ (раздел 3.2.3.3)
4. Погружной стакан МНЛЗ (раздел 3.2.3.4)