Инструкция по футеровке

1 Общие сведения

1.1 Настоящая инструкция определяет технологию футеровки и необходимые материалы, оборудование и приспособления для футеровки индукционной тигельной электропечи для плавки стали ёмкостью 160 кг.

1.2 Инструкцией предусмотрена футеровка печи двумя способами в зависимости от марки стали.

По первому способу футеровки применяются кислые набивочные массы на основе молотых кварцитов с высоким содержанием двуокиси кремния (Si02 не менее 97,5%).

Эта футеровка рекомендуется при выплавке сталей по кислому процессу – для выплавки углеродистых сталей.

По второму способу футеровки применяют основные материалы на основе магнезита с добавлением электрокорунда. Эта футеровка рекомендуется при выплавке сталей по основному процессу – для выплавки высококачественных легированных сталей с пониженным содержанием углерода.

1.3 Футеровку печи производят согласно чертежей и в строгом соответствии с настоящей инструкцией.

1.4 Все материалы, применяемые для футеровки должны отвечать требованиям настоящей инструкции и соответствующих стандартов и не должны содержать в себе посторонних примесей и включений.

1.5 Всё оборудование и инструмент, применяемые для футеровки, должны быть очищены от посторонних материалов (ржавчины, окалины, смазочных и горючих веществ).

2. Подготовка индуктора

2.1 Перед началом футеровочных работ индуктор должен быть продут сжатым воздухом и тщательно осмотрен. При осмотре необходимо уделить особое внимание состоянию электроизоляционного покрытия. Затем индуктор испытывают под давлением 10 атм.

2.2 В случае обнаружения дефектов в индукторе и его изоляции, они должны быть устранены на месте, при невозможности их устранения индуктор должен быть заменён.

2.3 Внутреннюю поверхность индуктора покрывают одним из составов изоляционной обмазки, приведённых в таблице.

Таблица – Состав изоляционных обмазок

№ состава	Материал	ГОСТ или МРТУ	%% по весу	Примечание 1
	Бакелитовый лак	ГОСТ 901-71	30	Тщательно смешанные компоненты наносят на внутреннюю поверхность индуктора, предварительно покрытую свежим слоем бакелитового лака. Сушка при 50-60°С в течение 24 часов.
	Кварцит молотый	ГОСТ 9077-59	70
2	Высокоглинозёмный цемент (технический алюминат натрия)	ТУ 21-2060-84	30	Затворяют водой до консистенции густой сметаны, небольшими порциями быстро наносят на внутреннюю поверхность индуктора и после 3-4 суток влажной выдержки просушивают.
	Кварцит молотый пылевидный или кварцевый песок крупность не более 1 мм	ГОСТ 9077-59	70

Примечание:

• 
  Составы расположены в таблице по возрастанию степени стойкости.
  
• 
  При наличии старой обмазки ремонтируют только повреждённые места.
  

2.4. Перед началом футеровочных работ покрытый обмазкой индуктор обкладывают изнутри слоем миканита толщиной 0,5-1мм. Соединение листов выполняют встык. Вторым слоем выкладывают асбестовый картон, толщиной 5 мм.

Затем при помощи специальных распорных колец (выполненных из стальной пружинной проволоки) миканит и асбест прижимают к стенкам индуктора.. По мере набивки тигля распорные кольца извлекают.

3. Футеровка печей кварцитовой массой

3.1 Перечень оборудования, приспособлений и материалов необходимых при футеровке печи кварцитом и требования, предъявляемые к ним.

3.1.1 Первоуральский кварцит ИКМИ-97,5 по ТУ-14-8-31-71. Влажность кварцита должна быть не более 0,5%.

3.1.2 Борный ангидрид по ГОСТ 10068-62 или борная кислота по ГОСТ 9656-75 должны быть тонкомолотыми и иметь влажность не более 0,2%.

Борную кислоту с повышенной влажностью необходимо просушить при температуре 80-100°С и просеять через сито с размером ячейки в свету 0,15 мм.

3.1.3 Стальной расплавляемый шаблон, определяющий внутренние размеры тигля.

3.1.4 Распорные кольца для прижима асбеста к индуктору.

3.1.5 Деревянные клинья для центрирования шаблона.

3.1.6 Пневматический вибратор для уплотнения футеровочной массы.

3.1.7 Мешалка с принудительным перемешиванием компонентов для приготовления футеровочной массы.

3.1.8 Вёдра и совки для уплотнения футеровочной массы.

3.1.9 Набор контрольных сит для контроля зернового состава кварцита с размерами ячеек в свету 3 мм, 0.5 мм, 0.1 мм.

3.2 Составы футеровочных масс.

3.2.1 Состав набивочной массы для подины тигля:

Первоуральский кварцит ПКМИ-97,5-98,8%.

Борная кислота – 1,2% или борный ангидрид – 1,1%.

3.2.2 Состав набивочной массы для стенок тигля, набиваемых до уровня 2/3 общей высоты тигля:

Первоуральский кварцит ПКМИ-97,5-98,5%.

Борная кислота – 1,3% или борный ангидрид – 1,3%.

3.2.2 Состав набивочной массы для стенок верхней части тигля (1/3 части верхней части общей высоты).

Первоуральский кварцит ПКМИ-97,5-98,2%.

Борная кислота – 1,8% или борный ангидрид – 1,5%.

3.3 Приготовление кварцитовой массы и футеровка печи

3.3.1 Футеровочную массу перемешивают в лопастных мешалках до получения однородной массы (5-10 мин). Малое количество массы можно тщательно перемешивать вручную.

3.3.2 На подину, покрытую листовым асбестом, посыпают слой чистого кварцита, равной 1/3 толщины днища и утрамбовывают. Уплотнение чистого кварцита производят ручной трамбовкой.

3.3.3 Далее насыпают набивную массу слоем толщиной 50-60 мм (согласно п.3.2.1) и вновь утрамбовывают с помощью пневматического вибратора.

3.3.4 Поверхность утрамбованного слоя слегка взрыхляют на глубину 8-10 мм, насыпают новый слой в 50-60 мм футеровочной массы и виброуплотняют снова.

Таким образом производят набивку до полной толщины подины. При набивке подины тигля в ней должны быть расположены нихромовые проволоки сигнализатора проедания тигля. При применении сигнализатора другого типа установку его производят согласно описанию на сигнализатор.

3.3.5 После набивки подины устанавливают шаблон для набивки стенок тигля, с помощью деревянных клиньев его центрируют и загружают грузом или шихтой, весом, равным 1/3 ёмкости печи для предотвращения смещения его в процессе набивки. После чего деревянные клинья извлекают.

3.3.6 Поверхность ранее уплотнённой массы слегка взрыхляют, затем насыпают слой футеровочной массы толщиной 40-50 мм, приготовленной из материалов, указанных в пункте 3.2.2.

3.3.7 Аналогично ведут дальнейшую набивку стенок тигля, изменяя количество борной кислоты в соответствии с 3.2.3.

3.3.8 Набивку стенок тигля ведут до уровня металла, указанного в чертеже +50 мм, после чего приступают к выкладке воротника.

4. Футеровка печи магнезитовой массой

4.1 Перечень материалов, оборудования и приспособлений, необходимых для футеровки печи магнезитовой массой и требования предъявляемые к ним.

4.1.1 Плавленый магнезит, содержащий MgO не менее 87% по ЧМТУ-8-65-69. Магнезит должен быть следующего зернового состава, в %% по весу:

размер зёрен от 2 до 4 мм – 15-20

размер зёрен от 1 до 2 мм – 15-20

размер зёрен от 1 до 0 мм – 60-70

Кусковой плавленый магнезит дробится в щековой дробилке с последующим помолом. Плавленый магнезит с размером зёрен 2-4 и 1-2 мм можно заменить магнезитовым порошком МИ-88 по МРТУ-14-06-19-62. Влажность плавленого магнезита не должна превышать 0,5%.

4.1.2 Белый электрокорунд №6 (шлифпорошок Э9А №6 по ГОСТ 3647-71).

4.1.3 Плавиковый шпат ГОСТ 7618-70, остаток на сите № 08 не более 10%, влажность не более 0,5%. Плавиковый шпат с повышенной влажностью необходимо просушить.

4.1.4 Щековую дробилку при отсутствии готовых порошков для дробления магнезита.

4.1.5 Грохот вибрационный (или другого типа) с полезной площадью сит 0,5-1,0 мм2. Грохот можно заменить набором рамочных сит размером 0,5х1 м с сетками 5, 3, 2, 1, 0.5, 0.15, 0.08 мм.

4.1.7 Мешалка лопастная для полусухих масс или растворомешалка с принудительным перемешиванием ёмкостью 100-200 литров. Можно применять также бегунковый смеситель с поднятыми катками.

4.1.8 Пневмовибратор или пневмотрамбовка.

4.1.9 Компрессор при отсутствии воздушной магистрали вблизи объекта с давлением воздуха в магистрали выше 0,45 МПа (4,5 атм).

4.1.10 Выплавляемый шаблон.

4.1.11 Распорные кольца.

4.1.12 Ручная трамбовка.

4.1.13 Распорные клинья.

4.1.14 Вёдра, совки для засыпки футеровочной массы.

4.1.15 Набор контрольных сит для контроля зернового состава, дробленного плавленого магнезита с размерами ячеек в свету 4 мм, 2 мм, 1 мм, 0.1 мм.

4.2 Составы футеровочных масс:

4.2.1 Для набивки подины тигля:

Плавленный магнезит – 83,5%

Электрокорунд – 15%

Плавиковый шпат – 1,5%

4.2.2 Для стенок тигля до уровня равного 2/3 высоты от подины до воротника.

Плавленый магнезит – 83%

Электрокорунд – 15%

Плавиковый шпат – 2%

4.2.3 Для стенок верхней части тигля (остальная треть высоты тигля):

Плавленый магнезит – 82,5%

Электрокорунд – 15%

Плавиковый шпат – 2,5%

4.3 Приготовление футеровочной массы и футеровка печи.

4.3.1 Плавиковый шпат смешивают вручную с электрокорундом, после чего смешивают в мешалке с требуемым количеством магнезита в течение 5-10 мин.

Малое количество футеровочной массы можно тщательно перемешивать вручную.

4.3.2 На покрытую листовым асбестом подину насыпают слой чистого магнезита толщиной, равной 1/4 толщины подины тигля, разравнивают и уплотняют.

4.3.3 Затем насыпают набивную массу слоем толщиной 80-100 мм и уплотняют пневмовибратором. Перед засыпкой следующего слоя поверхность уплотнённого слоя необходимо слегка взрыхлить на глубину 10-12 мм. Следующий слой насыпают высотой 40-50 мм и вновь уплотняют. Таким образом производят набивку до полной толщины подины.

4.3.4 После набивки подины устанавливают шаблон для набивки стенок тигля.

С помощью деревянных клиньев его центрируют и загружают грузом или шихтой весом, равным 1/3 ёмкости печи для предотвращения смещения в процессе набивки. После чего деревянные клинья извлекают.

4.3.5 Поверхность ранее уплотнённой массы слегка взрыхляют, затем насыпают слой футеровочной массы толщиной 30-40 мм, приготовленной по п.4.2 и уплотняют.

4.3.6 Набивку стенок тигля ведут до уровня металла, указанного в чертеже + 50 мм, после чего приступают к выкладке воротника.

5. Выкладка воротника

5.1 Кладку воротника печи и изготовление сливного носка ведут в соответствии с чертежом.

5.2 Для выкладки воротника применяют шамотный кирпич по ГОСТ 8691-78.

5.3 Кирпичную кладку ведут на мартеле ШТ-1, затворённом водой до консистенции густой сметаны. Мартель ШТ-1 должен соответствовать ГОСТ 6137-61. Толщина швов должна быть не более 2 мм.

5.4 Допускается набивка воротника массами следующих составов: 5.4.1 При футеровке тигля кварцитом: кварцит – 70% огнеупорная глина – 30% 5.4.2 При футеровке тигля магнезитом: магнезит – 70% фрикционный состав по п.4.1.1 огнеупорная глина – 30% Указанные составы увлажняют до получения комкующихся масс (1-2% воды сверх 100%) дают выдержку в течение 1-х суток перед употреблением, затем набивают воротник.

6. Сушка и обжиг тигля

6.1 Сушку и обжиг тигля производят нагревом шаблона и загруженной в него шихты.

6.2 Процесс сушки и обжига производят по определенному режиму.

Далее печь переключают на полную мощность до полного наплавления металла (до уровня воротника), для чего по мере расплавления металла производят догрузку.

6.3 После наплавления полного тигля металл перегревают до температуры 1450°С и выдерживают при этой температуре в течение 40-60 минут. Затем металл сливают и осторожно загружают новую порцию шихты. Удары крупной шихты по стенкам и днищу тигля в процессе загрузки не допускается.

7. Уход за тиглем

7.1 Для повышения срока службы тигля рекомендуется работать без охлаждения тигля (бесперебойная работа). В случае необходимости охлаждения тигля в него загружают шихту или специальную болванку. Нагревают до температуры 800°С и, сокращая расход воды, производят медленное охлаждение тигля совместно с загруженной шихтой или болванкой.

7.2 При временном перебое в работе печи (механическая неисправность и др.) рекомендуется загрузить в тигель шихту или специальную болванку, нагревают до температуры 800°С и держать печь в данном температурном режиме до возобновления нормальной работы печи. При этом тигель должен обязательно закрыть крышкой.

7.3 При загрузке шихты в тигель нельзя допускать механических ударов по стенкам и подине тигля. Желательно вначале загружать мелкую шихту (лучше стружку), а потом чушки или тяжёлые болванки. Особую осторожность необходимо соблюдать при загрузке холодного тигля.

8. Ремонт тигля

8.1 При равномерном износе стенок и подины тигля до 30% (без трещин) необходимо производить текущий ремонт.

8.2 Ремонтируемую поверхность тигля очищают от шлака и металла. На подину засыпают необходимый слой футеровочной массы, тщательно утрамбовывают металлическим листом, в случае износа стен вместо листа устанавливают шаблон и между шаблоном и стенкой засыпают футеровочный материал. Уплотнение производят ударами пневматической трамбовки или зубилом ( в этом случае зубило заменяется тупым штырём) по днищу при ремонте подины или по шаблону при ремонте стен тигля печи. Затем загружают шихту и проводят плавку на нормальном режиме.