Аннотация
Холодильная плита доменной печи является важной частью системы охлаждения доменной печи. Она устанавливается в шахте, распаре, заплечиках и горне доменной печи. Она играет важную роль в поддержке огнеупорных материалов, охлаждении кожуха и поддержании рациональной формы печи.
Холодильная плита не только выдерживает высокую температуру, но и подвергается износу шихтой, эрозии шлаком и воздействию газового потока, поэтому она должна обладать хорошей термической прочностью, термостойкостью, стойкостью к быстрому охлаждению и быстрому нагреву, а также другими комплексными свойствами. Холодильные плиты эффективно предотвращают перегрев и покраснение кожуха печи. После разрушения футеровочных кирпичей холодильные плиты главным образом защищаются гарнисажем, обеспечивая безопасную эксплуатацию доменной печи. Поэтому материал и характеристики холодильной плиты определяют срок её службы и даже срок службы корпуса доменной печи. Практика отечественных и зарубежных металлургических предприятий показывает, что одним из ключей к длительной эксплуатации доменной печи является обеспечение длительного срока службы холодильной плиты.
Конструкция изделия
Холодильная плита представляет собой полосовую плиту, состоящую из корпуса холодильной плиты и охлаждающей водяной трубы, залитой внутри корпуса. Каждая змеевиковая труба изготавливается механической холодной гибкой цельной стальной трубы. Стальная труба с сильной коррозией и раковинами не может использоваться в качестве литой трубы. Змеевиковую трубу следует изгибать и формовать в соответствии с соответствующими чертежами. Допускаемое отклонение радиуса изгиба составляет ±2mm. Утончение стенки трубы, вызванное изгибом, должно быть менее 20% толщины стенки, а отклонение положения входа и выхода водяной трубы должно составлять ±2mm.
Важные замечания
Контролировать размер охлаждающей водяной трубы при гибке （1
В процессе литья стальная охлаждающая водяная труба, залитая в холодильную плиту, расширяется под воздействием высокой температуры процесса литья, а при снижении температуры литая стальная охлаждающая водяная труба сжимается, поэтому перед гибкой необходимо определить её масштаб. Размер масштаба, то есть отношение разности между удлинением и усадкой к первоначальной длине, непосредственно влияет на точность литейных размеров. а
Усадка охлаждающей водяной трубы в продольном направлении обычно составляет половину литейной усадки; b
Поперечная усадка расстояния между входом и выходом охлаждающей трубы соответствует усадке корпуса отливки;
Между защитной трубой и водяной трубой применяется технология «равномерного распределения»
Между трубой и водяной трубой используются два фиксирующих кольца, а между фиксирующими кольцами заполняются буферные материалы, такие как асбестовый шнур и асбестовый войлок, чтобы обеспечить концентричность труб и наличие определенного буферного зазора.
Технические замечания
Стальная труба в холодильной плите при заливке оказывает холодильный эффект, поэтому температура заливки не должна быть слишком низкой, а скорость заливки — слишком малой.
Не допускать воздействия расплава чугуна на стенку трубы, избегать деформации стальной трубы и науглероживания поверхности;
Из-за большой разницы размеров между наиболее толстыми и наиболее тонкими участками холодильной плиты необходимо предотвращать перегрев толстого участка.
Проектирование процесса
Габаритные размеры изделия составляют 1608mm×909mm×959mm, масса одной отливки — 2.5T, материал — HT150, изделие используется в доменной печи объёмом 350m3.
Гибка охлаждающих водяных труб
6～8kg/cm2
Охлаждающая водяная труба изготовлена из бесшовной стальной трубы φ34*4.5, которую перед гибкой травят в ванне с 30% разбавленной HCL для удаления окалины и примесей внутри и снаружи трубы. После гибки водяную трубу испытывают гидравлическим давлением 6 ~ 8kg/cm2, выдерживая давление 20 ~ 30 минут. Не допускаются утечки или отпотевание трубы.
Чтобы минимизировать деформацию охлаждающей водяной трубы в процессе гибки, применяется метод холодной гибки, позволяющий избежать утонения стенки трубы в месте изгиба из-за окисления при горячей гибке. Одновременно на изгибе не допускаются складки, вмятины, отслоения и задиры. Изогнутая охлаждающая водяная труба должна пройти испытания шаром и гидравлическим давлением; после получения положительного результата наносится антинауглероживающее покрытие толщиной 0.2 ~ 0.3mm, после сушки трубу можно заливать в отливку.
Резка и склеивание пенополистироловой оболочки
Конструкция пенополистироловой оболочки, необходимая для холодильной плиты, относительно сложна и не подходит для массового производства на формовочной машине, поэтому используются автоматический раскройный стол и ручное склеивание. Автоматическим раскройным столом холодильную плиту разрезают послойно, затем устанавливают охлаждающую водяную трубу и выполняют ремонт ручным склеиванием.
Проектирование литниковой системы
40mm×40mm
Применяется нижняя литниковая система. ∑S внутри: ∑S горизонтальных: ∑S вертикальных = 1:1.2:1.4 (S — сопротивление потоку; литниковая система работает быстро, скорость металла в литниковом стояке высокая), литниковый стояк выполняется с круглым каналом диаметром 50mm, литниковый стояк 40mm×40mm, внутренний питатель — шесть штук 25mm×10mm. Литниковая система склеивается после нанесения третьего слоя краски.
Технологический рабочий
Нанесение покрытия на пенополистироловую оболочку
При первом нанесении краску и воду смешивают в соотношении 1:0.6, измеренное количество воды заливают в смесительный бак. Включают смеситель и медленно засыпают краску (весь мешок должен быть засыпан полностью) при работающем смесителе; перемешивание продолжается более 2h. После получения однородного покрытия без неразмешанных комков измеряют плотность покрытия (по Боме 60-65); после подтверждения соответствия покрытие заливают в ванну для нанесения, выдерживают 5 минут и используют. Первый слой не должен быть слишком толстым, чтобы при сушке не возникали трещины поверхности, ухудшающие качество отливки. Из-за больших размеров отливки применяется метод нанесения кистью.
Хорошо сформированную модель с равномерно нанесённым покрытием помещают в сушильную камеру. Расстояние между двумя моделями превышает 150mm. В сушильной камере используется электрический нагрев. Температура сушильной камеры поддерживается примерно на уровне 45℃, температура не должна быть слишком высокой, поскольку это уже вызвало трещины в углах модели; влажность менее 15%; модель не должна подвергаться прямому обдуву сушильным нагревателем, чтобы не допустить чрезмерного нагрева углов модели и появления трещин в покрытии. В этой среде модель сушат около 8 часов; к этому моменту толщина покрытия составляет 0.4-0.6mm.
При втором нанесении плотность покрытия выше, чем в первый раз (по Боме 68-70). Модель после первой сушки окрашивают и повторяют первый процесс сушки. После сушки толщина слоя покрытия достигает 1.0-1.5mm. После окраски модель транспортируют в сушильную камеру, а окрашенные модели размещают отдельно.
При третьем нанесении повторяют второй процесс; после трёх нанесений покрытие должно быть равномерным по внешнему виду, без непрокрашенных участков. При наличии потёков или пузырьковых включений время сушки должно превышать 24 часа. Степень высыхания можно определить методом взвешивания.
Формование в опоке
Использовать песок Baozhu фракции 30-40 mesh; толщина нижнего слоя песка 300mm; сначала утрамбовать нижний песок, время вибрации 50-60 секунд. Затем установить модель, расположив её на расстоянии не менее 150mm от наружной стенки опоки, и соединить прямой литниковый стояк. При второй вибрации вибрировать 30-40 секунд; вибрация должна быть полной, но не слишком длительной, чтобы избежать трещин в пенополистироловой модели.
После второй вибрации добавить песок до верхней плоскости литниковой чаши и выполнить третью вибрацию для уплотнения. Затем накрыть верхней пластиковой плёнкой (3-5 silk) и добавить песок. Чтобы при заливке расплав чугуна не смывал песок вокруг литниковой чаши в отливку, вокруг литникового стояка следует нанести спиртовое покрытие для предотвращения размыва песка.
Заливка
50～65kg/s,
Температуру печи поддерживают на уровне 1510℃ ~ 1530℃, температура заливки составляет 1400℃–1420℃ (температура плавления охлаждаемой стальной трубы выше 1460℃), отрицательное давление -0.05mpa, скорость заливки 50 ~ 65kg/s, продолжительность заливки 40 ~ 50 секунд. После заливки поддерживать отрицательное давление -0.02mpa в течение 15 минут, сохранять тепло в течение 3-5 часов, затем перевернуть опоку.
5kg/cm2
Выполнить дробемётную очистку отливок; готовые изделия должны пройти испытание гидравлическим давлением 5kg/cm2, давление выдерживать 20 минут без утечки и отпотевания.
