Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

RU2692390C1 - Method of metallurgical units lining and device for its implementation - Google Patents

Method of metallurgical units lining and device for its implementation Download PDF

Info

Publication number
RU2692390C1
RU2692390C1 RU2018130382A RU2018130382A RU2692390C1 RU 2692390 C1 RU2692390 C1 RU 2692390C1 RU 2018130382 A RU2018130382 A RU 2018130382A RU 2018130382 A RU2018130382 A RU 2018130382A RU 2692390 C1 RU2692390 C1 RU 2692390C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
nozzle
lining
compressed air
mixture
composition
Prior art date
Application number
RU2018130382A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Роман Александрович Чеглов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Севен Рефракториз"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Севен Рефракториз" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Севен Рефракториз"
Priority to RU2018130382A priority Critical patent/RU2692390C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2692390C1 publication Critical patent/RU2692390C1/en
Priority to PCT/RU2019/000580 priority patent/WO2020040665A1/en
Priority to EP19851363.2A priority patent/EP3858491A4/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/14Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas designed for spraying particulate materials
    • B05B7/1404Arrangements for supplying particulate material
    • B05B7/1431Arrangements for supplying particulate material comprising means for supplying an additional liquid
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/14Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas designed for spraying particulate materials
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B13/00Machines or plants for applying liquids or other fluent materials to surfaces of objects or other work by spraying, not covered by groups B05B1/00 - B05B11/00
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/02Spray pistols; Apparatus for discharge
    • B05B7/10Spray pistols; Apparatus for discharge producing a swirling discharge
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/14Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas designed for spraying particulate materials
    • B05B7/1481Spray pistols or apparatus for discharging particulate material
    • B05B7/149Spray pistols or apparatus for discharging particulate material with separate inlets for a particulate material and a liquid to be sprayed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D41/00Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
    • B22D41/02Linings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D41/00Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
    • B22D41/02Linings
    • B22D41/023Apparatus used for making or repairing linings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/42Constructional features of converters
    • C21C5/44Refractory linings
    • C21C5/441Equipment used for making or repairing linings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D1/00Casings; Linings; Walls; Roofs
    • F27D1/16Making or repairing linings ; Increasing the durability of linings; Breaking away linings
    • F27D1/1636Repairing linings by projecting or spraying refractory materials on the lining
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D1/00Casings; Linings; Walls; Roofs
    • F27D1/16Making or repairing linings ; Increasing the durability of linings; Breaking away linings
    • F27D1/1636Repairing linings by projecting or spraying refractory materials on the lining
    • F27D1/1642Repairing linings by projecting or spraying refractory materials on the lining using a gunning apparatus

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: group of inventions refers to metallurgy, namely to technologies of lining of metallurgical and other thermal units by shotcrete method and its hardware design. Method of lining metallurgical units involves depositing on their inner surfaces using a nozzle of a compressed air-saturated stream of a prepared composition based on a water-wetted refractory mixture, which is prepared by wetting the dry refractory mixture with water in a turbulent compressed air flow. Further, the stream of the composition is diluted and saturated with a curing agent in an additional stream of compressed air. Prior to application of prepared composition on internal surfaces of units its flow is compacted. Device for lining of metallurgical units includes nozzle with housing. Adapter of inlet for supply of dry refractory mixture and water supply branch pipe are arranged in the flow of compressed air to the inlet end of the case. Nozzle body comprises vacuum chamber equipped with nozzle for feeding mixture of hardener with compressed air. Outlet end of nozzle is convergent.
EFFECT: improved quality of preparation, uniformity and stability of composition of lining mixture, density, porosity and strength of which approximated by properties to filling refractory concrete, simplified design of lining device and reduced its dimensions, as well as reduced time for installation of lining.
9 cl, 4 dwg, 6 ex

Description

Группа изобретений относится к области металлургии, а именно к технологиям футеровки металлургических и других тепловых агрегатов методом торкретирования и его аппаратному оформлению.The group of inventions relates to the field of metallurgy, namely to the technology of lining of metallurgical and other thermal units by the method of gunning and its hardware design.

В общем случае способ футеровки торкретированием поверхностей разнообразных агрегатов и конструкция устройства для его осуществления приведены в справочной литературе [Краткий политехнический словарь. - М.: Государственное издательство технико-теоретической литературы. (Редакционный совет: Ю.А. Степанов, Ф.С. Демьянюк, А.А. Знаменский и др.) 1956, с. 954, термин - «торкретирование»]. Способ включает нанесение специального цементного раствора (для металлургических агрегатов - огнеупорной смеси) под действием сжатого воздуха, осуществляемого посредством цемент-пушки (устройства для футеровки). Сухая смесь загружается в цемент-пушку, из которой под давлением воздуха поступает в шланг, заканчивающийся наконечником - соплом. Перед входом в сопло смесь автоматически смачивается. Получающийся торкретбетон (пневмобетон) обладает большой прочностью, плотностью, водо- и воздухонепроницаемостью.In the general case, the method of lining by gunning the surfaces of various units and the design of the device for its implementation are given in the reference literature [A brief polytechnical dictionary. - M .: State publishing house of technical and theoretical literature. (Editorial Council: Yu.A. Stepanov, F.S. Demyanyuk, A.A. Znamensky, and others.) 1956, p. 954, the term “gunning”]. The method involves applying a special cement mortar (for metallurgical units - refractory mixture) under the action of compressed air, carried out by means of a cement gun (device for lining). The dry mixture is loaded into a cement gun, from which it enters under pressure of air into a hose, ending with a nozzle tip. Before entering the nozzle the mixture is automatically wetted. The resulting shotcrete (pneumatic concrete) has great strength, density, water and airtightness.

Наиболее полно уровень техники в области бес факельного торкретирования огнеупорных материалов и его анализ подробно описаны в патенте РФ на изобретение «Устройство для торкретирования огнеупорного материала и сопло для торкретирования» [Описание изобретения к патенту РФ №2363543 от 22.01.2004, МПК В05В 7/14, В05В 13/00, опубл. 10.08.2009 Бюл. №22]: Известны два широко используемых способа торкретирования для создания и ремонта футеровок из огнеупорного материала: торкретирование соплом и торкретирование плотных бетонов (плотность выше 2,4 кг/см3) насосом. В отличие от других литьевых способов, эти способы торкретирования не требуют создания опалубки для отливки огнеупорных футеровок и при их применении обеспечивается легкое нанесение футеровок даже на нерегулярные формы или в тех случаях, где опалубки сложно сконструировать. Соответственно способы торкретирования стали широко использовать при создании и ремонте футеровок из огнеупорного материала, особенно в печах, например доменных печах, доменных воздухонагревателях, электропечах, разливочных ковшах, разливочных желобах, кислородных конверторах, печах повторного нагрева и т.д.The most complete level of technology in the field of flare gunning of refractory materials and its analysis are described in detail in the RF patent for the invention “Device for gunning of refractory material and nozzle for gunning” [Description of the invention to the RF patent №2363543 of January 22, 2004, IPC W05B 7/14 , ВВВ 13/00, publ. 08/10/2009 Bull. # 22]: Two widely used gunning methods for creating and repairing refractory linings are known: gunning by nozzles and gunning of dense concrete (density above 2.4 kg / cm 3 ) by a pump. Unlike other casting methods, these gunning methods do not require the creation of formwork for casting refractory linings and their use provides easy application of linings even on irregular shapes or in those cases where formwork is difficult to construct. Accordingly, gunning methods have become widely used in the creation and repair of refractory linings, especially in furnaces, such as blast furnaces, blast stoves, electric furnaces, casting ladles, troughs, oxygen converters, reheating furnaces, etc.

В способе торкретирования соплом («сухой» способ торкретирования) сухой порошкообразный материал, который надлежит «торкретировать», пневматически подают через транспортирующий шланг к сопловому узлу, где добавляют воду для образования мокрой, очень вязкой торкрет-массы с хорошими адгезионными свойствами. Торкрет-массу выбрасывают из сопла так, что она сцепляется и затвердевает на участке стенки печи, благодаря чему создают или восстанавливают огнеупорную футеровку печи.In the nozzle gunning method (the “dry” gunning method), the dry powdered material to be gunned is pneumatically fed through a transporting hose to the nozzle unit, where water is added to form a wet, very viscous guncrete mass with good adhesion properties. The gunning mass is ejected from the nozzle so that it adheres and hardens on the section of the furnace wall, thereby creating or restoring the refractory lining of the furnace.

Способ торкретирования соплом не требует предварительного смешивания материала с водой и, таким образом, при его применении можно быстро и в течение непродолжительного срока после уведомления произвести работу, при этом требуется минимальная чистка оборудования. Также при его применении не требуется обязательное использование формы для отливки футеровки, благодаря чему обеспечивается снижение стоимости работ и повышение эффективности труда, а также возможность производства, например, ремонта как горячих, так и холодных футеровок печей.The method of gunning with a nozzle does not require preliminary mixing of the material with water and, therefore, its use can quickly and within a short period of time after the notification, produce work, and minimal equipment cleaning is required. Also, its use does not require the mandatory use of the form for casting the lining, thereby reducing the cost of work and increasing labor efficiency, as well as the possibility of producing, for example, repairing both hot and cold linings of furnaces.

Однако в способе торкретирования соплом сложно полностью смачивать и тщательно перемешивать материал и струю воды при их транспортировке в трубе или сопле. Это особенно справедливо при использовании коротких, длиной менее 1,5 м торкретирующих труб. В этих случаях недостаток, относящийся к тщательности перемешивания, приводит к меньшей, чем оптимальная и желаемая, гомогенности нанесенной массы, меньшей ее плотности и увеличенной открытой пористости, а также к увеличению отходов материала из-за отскока сагрегировавшихся частиц и плохой сцепляемости массы, и к чрезмерной капели материала из трубы. Проблема, связанная с большой сухостью или плохой смачиваемостью торкретируемого материала, который наносят на требуемое место, заключается в том, что часть материала не сцепляется с основой, и это ведет к потере отклонившихся частиц (известно как «отскок»), что ведет к уменьшению доли сцепившегося со стенкой агрегата наносимого материала, ухудшая, таким образом, качество и долговечность его огнеупорной футеровки. Плотность такой футеровки на практике не превышает 1,8-2,3 кг/см3.However, in the method of gunning with a nozzle, it is difficult to completely wet and thoroughly mix the material and the water jet when they are transported in a pipe or nozzle. This is especially true when using short, less than 1.5 m long shotcrete tubes. In these cases, the disadvantage related to the thoroughness of mixing results in less than optimal and desired homogeneity of the applied mass, less density and increased open porosity, as well as an increase in material waste due to rebound of aggregated particles and poor adhesion of the mass, and to excessive dripping of material from the pipe. The problem with the great dryness or poor wettability of the shotcrete material that is applied to the desired location is that some of the material does not adhere to the substrate, and this leads to the loss of deviated particles (known as “rebound”), which leads to a decrease in the proportion adhered to the wall of the unit applied material, thereby deteriorating the quality and durability of its refractory lining. The density of such a lining in practice does not exceed 1.8-2.3 kg / cm 3 .

Перечисленных недостатков лишены способы торкретирования насосом («мокрые» способы торкретирования), которые создают огнеупорные футеровки, обладающие большей равномерностью свойств и лучшими физическими свойствами, чем полученные способом торкретирования соплом, их обычно используют для создания монолитных структур высокой плотности. При применении способа торкретирования насосом торкретируемую массу получают путем смешивания сухого материала с водой в отдельном смесителе до подачи в торкретное устройство. Сухой порошкообразный материал предварительно смешивают с водой в миксере и затем нагнетают насосом через подающий шланг к торкретному устройству (насосу), которым выбрасывают торкретируемую массу на поверхность формирования. Обычно в торкретируемую массу добавляют реагент для улучшения схватывания у сопла до того, как торкретируемый материал будет нанесен на поверхность стенки печи. Данный способ применяется для нанесения плотных огнеупорных смесей с высокой прочностью. Данный вид смесей невозможно наносить с помощью оборудования сухого торкретирования.These drawbacks are deprived of pump-masking methods (“wet” gunning methods), which create refractory linings with greater uniformity of properties and better physical properties than those obtained by the method of gunning with a nozzle, they are usually used to create monolithic structures of high density. When applying the method of gunning with a pump, the shotcrete mass is obtained by mixing the dry material with water in a separate mixer before being supplied to the gun concrete device. Dry powdered material is pre-mixed with water in a mixer and then pumped through a feed hose to a concrete device (pump), which throws the shotcrete mass onto the surface of the formation. Usually, a reagent is added to the gunned mass to improve the setting at the nozzle before the gunned material is applied to the surface of the furnace wall. This method is used for the application of dense refractory mixtures with high strength. This type of mixtures cannot be applied using dry shotcrete equipment.

Недостатки этого способа заключаются в том, что необходимо смешивать сухой материал с водой в отдельной емкости до достижения соответствующей консистенции. Таким образом, материал для способа торкрет смешивают до его подачи нагнетающим насосом в торкретное устройство, для чего требуется дополнительное оборудование, например миксер, и дорогостоящие средства для подачи и значительные трудозатраты, по сравнению со способом торкретирования соплом. Кроме того, важно точно контролировать количество воды, подаваемое в торкретируемый материал при применении способа торкретирования насосом для поддержания правильной консистенции. Для этого требуется квалифицированный оператор по части нанесения футеровки способом торкретирования насосом для поддержания правильного количества воды для получения желаемой композиции. Если используют слишком мало воды, то может происходить схватывание или преждевременное затвердевание торкретируемого материала в насосе или подающем шланге. И наоборот, если используют избыточное количество воды, то может произойти разделение скоплений твердых частиц и тонкого порошка, содержащихся в торкретируемом материале, который надлежит распылить, с образованием неравномерных и плохих по качеству слоев огнеупорного материала.The disadvantages of this method are that it is necessary to mix the dry material with water in a separate container before reaching the appropriate consistency. Thus, the material for the gunning method is mixed before it is supplied by the injection pump into the concrete device, which requires additional equipment, such as a mixer, and costly means for delivery and considerable labor costs, compared to the method of gunning by a nozzle. In addition, it is important to accurately control the amount of water supplied to the shotcrete material when using the pumping method to maintain the correct consistency. This requires a qualified operator in the application of the lining method of gunning pump to maintain the correct amount of water to obtain the desired composition. If too little water is used, it may set or prematurely harden the shotcrete material in the pump or supply hose. Conversely, if an excess amount of water is used, then the accumulation of solid particles and fine powder contained in the shotcrete material, which should be sprayed, can occur, with the formation of uneven and poor quality layers of refractory material.

Дополнительным недостатком способа торкретирования насосом является сложность взаимодействия смесителя и насоса. В подающем шланге и сопле остается определенное количество торкретируемого материала, что ведет к появлению отходов материала и повышению стоимости трудозатрат на эксплуатацию и чистку оборудования. Также оборудование для такого способа торкретирования является громоздким и требует большее количество обслуживающего персонала.An additional disadvantage of the method of shotcrete pump is the complexity of the interaction of the mixer and the pump. A certain amount of the shotcrete material remains in the supply hose and nozzle, which leads to waste material and an increase in the cost of labor for operating and cleaning the equipment. Also, the equipment for this method of shotcrete is cumbersome and requires a larger number of service personnel.

Кроме того, в отличие от способа торкретирования соплом, который можно применять при ремонте стенок печи при температуре свыше 1000°С, попытки использования способа торкретирования насосом для ремонта огнеупорных футеровок при высоких температурах не были признаны удачными.In addition, unlike the method of gunning by nozzles, which can be used to repair the furnace walls at temperatures above 1000 ° C, attempts to use the method of gunning with a pump to repair refractory linings at high temperatures were not considered successful.

Для устранения перечисленных недостатков были созданы соответствующие устройства - см. описание изобретения к патенту РФ №2363543.To eliminate the above disadvantages, the corresponding devices were created - see the description of the invention to the patent of the Russian Federation No. 2363543.

Один вариант устройства для торкретирования огнеупорного материала содержит сопло с внутренним каналом, имеющим впускной конец, в который вводится смоченный материал, и выпускной конец, из которого материал распыляется. Внутренний трубчатый элемент содержит одно сквозное отверстие и множество сквозных пазов, расположенных по окружности. Наружный канал расположен вокруг внутреннего канала и сообщен с ним, и имеет впускной конец для введения в него газа, который пропускается по наружному каналу и выталкивает смоченный материал, проходящий по внутреннему каналу.One version of the device for gunning a refractory material comprises a nozzle with an internal channel having an inlet end into which the wetted material is introduced, and an outlet end from which the material is sprayed. The inner tubular element contains one through hole and a plurality of through grooves located around the circumference. The outer channel is located around the inner channel and communicates with it, and has an inlet end for introducing gas into it, which is passed through the outer channel and pushes the wetted material passing through the inner channel.

Устройство по второму варианту содержит шланг для подачи материала, куда через специальный впуск подают воду для смачивания материала. Впускной патрубок соединяет полый фланец с впускным концом наружного трубчатого элемента. Смоченный материал посредством сопла выводят наружу, при этом смесительная камера расположена в промежуточном положении и сообщена со шлангом для подачи материала и содержит впуск для введения смешивающего газа.The device according to the second variant contains a hose for feeding the material, where water is supplied through a special inlet to wet the material. The inlet connects the hollow flange to the inlet end of the outer tubular member. The wetted material through the nozzle out, with the mixing chamber located in an intermediate position and communicated with the hose for feeding the material and contains an inlet for the introduction of the mixing gas.

Среди недостатков перечисленных вариантов устройств следует отметить работу исключительно с окончательно подготовленной для торкретирования «мокрой» композицией - формируется лишь рабочая струя для нанесения качественных слоев футеровки на поверхности различных агрегатов. В результате конструкция сопла усложняется и увеличиваются его габариты, что делает затруднительной работу в ограниченных объемах и стесненных условиях. Кроме этого, при работе с нагнетательным насосным оборудованием сохраняются все, правда, в меньшей степени, характерные недостатки этого способа торкретирования - в подающем шланге и сопле все равно остается определенное количество торкретируемого материала, что ведет к появлению отходов материала и повышению стоимости трудозатрат на эксплуатацию и чистку оборудования.Among the drawbacks of the listed options for devices, it should be noted that work exclusively with a “wet” composition, which was finally prepared for gunning, is formed only by a working jet for applying quality lining layers on the surface of various aggregates. As a result, the design of the nozzle is complicated and its dimensions increase, which makes it difficult to work in limited volumes and cramped conditions. In addition, when working with injection pumping equipment, all, to a lesser extent, characteristic disadvantages of this method of gunning remain — a certain amount of gunned material still remains in the supply hose and nozzle, which leads to waste material and increased labor costs for operation and cleaning equipment.

Кроме этого, в ряду иных технологий торкретирования известны способ вихревого (факельного) торкретирования цилиндрических футеровок и устройство для его осуществления [Описание изобретения к патенту РФ №2108397 от 28.08.1995, МПК С21С 5/44, F27D 1/16, опубл. 10.04.1998]. Способ включает подачу на футеровку по каналам установленной вдоль оси футеровки торкрет-фурмы компонентов торкретирования, истекающих из сопла торкрет-фурмы в виде закрученного единого вихревого потока, адгезию подаваемых частиц торкрет-смеси одновременно по всей цилиндрической поверхности торкретируемого участка футеровки и формирование на нем слоя торкрет-покрытия, при этом компоненты торкретирования на футеровку подают из торцевого сопла торкрет-фурмы, имеющего наружную круглую кромку, и закручивают в единый вихревой поток в виде полого конуса с внешним углом раскрытия, равным не менее 45°, а адгезию частиц торкрет-смеси одновременно по всей цилиндрической поверхности торкретируемого участка футеровки обеспечивают за счет создания необходимых величин радиальной и тангенциальной составляющих скорости частиц торкрет-смеси путем регулирования степени закручивания единого вихревого потока или его компонентов в ту или другую сторону.In addition, in a number of other technologies of gunning known method of vortex (flare) gunning of cylindrical lining and device for its implementation [Description of the invention to the patent of Russian Federation №2108397 from 28.08.1995, IPC S21S 5/44, F27D 1/16, publ. 04/10/1998]. The method includes feeding the lining of the gunning components of the gunning installed along the axis of the lining of the gunning tuyere, flowing from the gunning nozzle in the form of a swirling single vortex flow, adhesion of the supplied gunite mixture particles simultaneously on the entire cylindrical surface of the gunned lining section and forming a layer of gunstones on it simultaneously -covers, while the components of gunning to the lining are supplied from the end nozzle of the gunning tuyere, which has an outer round edge, and twist into a single vortex flow in a hollow cone with an external opening angle of at least 45 °, and the adhesion of the gunning mixture particles simultaneously over the entire cylindrical surface of the gunned lining site is ensured by creating the necessary values of the radial and tangential velocity components of the gunning mixture particles by adjusting the degree of twisting of the single vortex flow or its components in one direction or another.

Устройство для осуществления данного способа содержит состыкованные друг с другом емкость с торкрет-смесью, пневмотранспортный узел, трубопроводы для подачи компонентов торкретирования, связанные с соответствующими каналами торкрет-фурмы с соплом, завихритель по крайней мере одного подаваемого по каналам торкрет-фурмы компонента торкретирования, при этом торкрет-фурма выполнена с торцевым соплом, имеющим наружную круглую кромку, с возможностью подачи из него на футеровку компонентов торкретирования в виде закрученного единого вихревого потока, снабжена механизмом ее вертикального перемещения, установленным на передвижном шасси, и защитным экраном, а завихритель состыкован по крайней мере с одним каналом торкрет-фурмы.A device for implementing this method contains a tank with a gunning mixture, fitted with each other, a pneumatic transport unit, pipelines for supplying components of gunning, associated with the corresponding gunning channels with a nozzle, a swirler of at least one gunning component fed through This gunning lance is made with an end nozzle having an outer circular edge, with the possibility of feeding from it to the lining of the components of gunning in the form of a swirling single vortex lumen output, provided with a mechanism for its vertical movement mounted on the mobile chassis, and a protective screen, and the swirler docked at least one channel gunning lance.

К недостаткам способа можно отнести большие габариты устройства для его реализации. Кроме этого, создание единого закрученного вихревого потока актуально и возможно для реализации лишь при перемешивании компонентов торкретирования и заканчивается на стадии выхода смеси из сопла, где действуют прямолинейно направленные силы инерции. Большие внешние углы раскрытия потока торкрет-смеси делают возможным ее качественное нанесение на цилиндрические (горизонтальные) поверхности небольшого диаметра ремонтируемых агрегатов, однако в вертикальной плоскости большие углы приводят к традиционным потерям торкрет-смеси за счет ее отскока. В итоге известные способ и устройство не обладают универсальностью применения для футеровки множества металлургических агрегатов и их элементов за исключением включающих сферические и цилиндрические поверхности. Также следует иметь в виду, что факельное нанесение торкрет-смеси используется преимущественно для горячего ремонта металлургических агрегатов и редко используется при изготовлении футеровок вновь строящихся агрегатов, а также футеровок большого объема.The disadvantages of the method include the large dimensions of the device for its implementation. In addition, the creation of a single swirling vortex flow is relevant and possible for implementation only with mixing of the components of shotcrete and ends at the stage of the mixture exit from the nozzle, where there are straight-line inertial forces. Large external angles of opening the flow of the shotcrete mixture make it possible to apply it on a high-quality cylindrical (horizontal) surface of a small diameter of the units under repair, however, in the vertical plane, large angles lead to traditional losses of the shotcrete mixture due to its rebound. As a result, the known method and device do not have the versatility of application for the lining of many metallurgical units and their elements, with the exception of those including spherical and cylindrical surfaces. It should also be borne in mind that the torch application of the gunning mixture is used primarily for the hot repair of metallurgical units and is rarely used in the manufacture of linings of newly built units, as well as large-volume linings.

Полная автоматизация процесса нанесения торкрет-смеси на неостывшую, неподготовленную поверхность агрегата (т.н. «горячий» ремонт) зачастую приводит к непрогнозируемому результату.Full automation of the process of applying the sprayed mixture to the unheated, unprepared surface of the unit (the so-called "hot" repair) often leads to an unpredictable result.

Задача, решаемая группой заявленных изобретений и достигаемый технический результат, заключаются в создании нового способа футеровки металлургических и других тепловых агрегатов и его конструктивной реализации, что позволяет улучшить качество подготовки, однородность и стабильность состава футеровочной смеси, такие свойства которой, как плотность, пористость и прочность приближаются к наливному огнеупорному бетону с плотностью выше 2,4 кг/см3 при упрощении конструкции устройства для футеровки и снижении его габаритов. Кроме этого, существенно, до 1,5-2,0 раз сокращается время на монтаж футеровки.The problem to be solved by the group of claimed inventions and the technical result achieved is to create a new method of lining metallurgical and other thermal units and its constructive implementation, which allows to improve the quality of preparation, uniformity and stability of the composition of the lining mixture, such properties as density, porosity and strength approaching bulk refractory concrete with a density above 2.4 kg / cm 3 while simplifying the design of the device for lining and reducing its dimensions. In addition, significantly, the installation time of the lining is reduced to 1.5-2.0 times.

Для решения поставленной задачи и достижения заявленного технического результата в способе футеровки металлургических агрегатов, включающем нанесение на их внутренние поверхности с использованием сопла насыщенного сжатым воздухом потока подготовленной композиции на основе смоченной водой огнеупорной смеси, при этом композицию готовят путем смачивания сухой огнеупорной смеси водой в турбулентном потоке сжатого воздуха, после чего поток композиции разряжают и насыщают отвердителем в дополнительном потоке сжатого воздуха, а перед нанесением подготовленной композиции на внутренние поверхности агрегатов ее поток уплотняют.To solve the problem and achieve the stated technical result in the method of lining metallurgical units, including applying to their internal surfaces using a nozzle of a stream saturated with compressed air of the prepared composition based on a refractory mixture moistened with water, the composition is prepared by wetting the dry refractory mixture with water in a turbulent flow compressed air, after which the composition stream is discharged and saturated with hardener in an additional compressed air flow, and before bearing of the prepared composition to the internal surface of its flow compacted aggregates.

Кроме этого:Besides:

- насыщение воздушного потока огнеупорной смеси водой и ее последующее насыщения отвердителем осуществляют равномерно по сечению потока;- saturation of the air flow of the refractory mixture with water and its subsequent saturation with a hardener are carried out uniformly over the cross section of the flow;

- поток подготовленной композиции наносят на внутренние поверхности металлургических агрегатов на расстоянии 0,2-4,0 м и под углом к нормали, не превышающим 60°;- the flow of the prepared composition is applied to the inner surfaces of the metallurgical aggregates at a distance of 0.2-4.0 m and at an angle to the normal, not exceeding 60 °;

- подготовленную композицию наносят на внутренние поверхности металлургических агрегатов последовательно в несколько слоев, при этом состав композиции имеет одинаковый или разный химический состав для каждого слоя.- the prepared composition is applied to the internal surfaces of the metallurgical aggregates sequentially in several layers, while the composition has the same or different chemical composition for each layer.

Также, для решения поставленной задачи и достижения заявленного технического результата в устройстве для футеровки металлургических агрегатов, включающем сопло с корпусом, к впускному концу которого подходит патрубок подвода в потоке сжатого воздуха сухой огнеупорной смеси и патрубок подвода воды, при этом корпус сопла содержит камеру разряжения, оснащенную патрубком подвода смеси отвердителя со сжатым воздухом, а выпускной конец сопла выполнен сужающимся.Also, to solve the task and achieve the stated technical result in the device for lining metallurgical units, including a nozzle with a body, to the inlet end of which is suitable a supply pipe in the compressed air dry refractory mixture and a water supply connection, while the nozzle body contains a vacuum chamber, equipped with a pipe for supplying a mixture of hardener with compressed air, and the outlet end of the nozzle is made tapering.

Кроме этого:Besides:

- патрубок подвода в потоке сжатого воздуха сухой огнеупорной смеси установлен соосно корпусу сопла;- the supply pipe in the compressed air flow of the dry refractory mixture is installed coaxially with the nozzle body;

- патрубок подвода воды к корпусу сопла включает перпендикулярно размещенный коллектор с рядом равномерно распределенных по периметру корпуса отверстий;- the water inlet pipe to the nozzle body includes a perpendicularly placed collector with a number of holes evenly distributed around the body perimeter;

- патрубок подвода смеси отвердителя со сжатым воздухом к камере разряжения корпуса сопла включает перпендикулярно размещенный коллектор с рядом равномерно распределенных по периметру корпуса отверстий;- a pipe for supplying a mixture of hardener with compressed air to the discharge chamber of the nozzle body includes a perpendicularly placed collector with a number of holes uniformly distributed around the perimeter of the body;

- патрубок подвода смеси отвердителя со сжатым воздухом включает канал подачи сжатого воздуха, перпендикулярно которому расположен канал подвода отвердителя.- the pipe for supplying the mixture of hardener with compressed air includes a channel for supplying compressed air, perpendicular to which there is a channel for supplying the hardener.

Группа изобретений иллюстрируется чертежами, где:The group of inventions is illustrated by drawings, where:

- на фиг. 1 показан общий вид наиболее значимого фрагмента конструкции устройства для футеровки металлургических и других тепловых агрегатов - сопла с корпусом, - в аксонометрической проекции;- in fig. 1 shows a general view of the most significant fragment of the construction of a device for lining metallurgical and other thermal units — a nozzle with a housing — in an axonometric projection;

- на фиг. 2 показано продольное сечение устройства для футеровки фиг. 1;- in fig. 2 is a longitudinal sectional view of the liner of FIG. one;

- на фиг. 3 показано сечение А-А фиг. 2 - конструкция коллектора для подвода и равномерного распределения воды в поток насыщенной сжатым воздухом сухой смеси на основе огнеупорной композиции;- in fig. 3 shows section A-A of FIG. 2 - collector design for the supply and uniform distribution of water into the flow of a dry mixture saturated with compressed air on the basis of a refractory composition;

- на фиг. 4 - сечение Б-Б фиг. 2 - конструкция коллектора для подвода в поток смоченной огнеупорной композиции смеси отвердителя со сжатым воздухом.- in fig. 4 - section BB of FIG. 2 - a collector design for supplying a mixture of a hardener with compressed air to a stream of a wetted refractory composition.

Устройство для футеровки металлургических агрегатов включает традиционный, достаточно распространенный (серийно выпускаемый) набор оборудования, куда входит, например, большая часть оборудования типовой установки для сухого торкретирования (условно не показана), функция которой сводится к подаче в транспортный трубопровод (магистраль) 1 под действием сжатого воздуха сухой огнеупорной смеси, и далее - сопло 2 с корпусом 3, к впускному концу 4 которого и соосно ему подходит патрубок 5 подвода в потоке сжатого воздуха сухой огнеупорной смеси и патрубок 6 подвода воды, при этом корпус 3 сопла содержит камеру 7 разряжения, оснащенную патрубком 8 подвода смеси отвердителя со сжатым воздухом, при этом выпускной конец 9 сопла 2 выполнен сужающимся. Поскольку выпускной конец 9 делают в виде отдельной детали из специальных износостойких материалов, типа полиамида, он носит название «насадок».A device for lining metallurgical units includes a traditional, fairly common (commercially available) set of equipment, which includes, for example, most of the equipment of a typical installation for dry gunning (conventionally not shown), whose function is to feed into the transport pipeline (line) 1 under the action compressed air dry refractory mixture, and further - the nozzle 2 with the housing 3, to the inlet end 4 which coaxially suited to it the pipe 5 supply in the compressed air flow dry refractory mixture and a pipe 6 for supplying water, wherein the nozzle body 3 comprises a vacuum chamber 7 equipped with a pipe 8 for supplying a mixture of hardener with compressed air, and the outlet end 9 of the nozzle 2 is tapered. Since the outlet end 9 is made as a separate part from special wear-resistant materials, such as polyamide, it is called “nozzles”.

Патрубок 6 подвода воды к корпусу 3 сопла 2 включает перпендикулярно размещенный коллектор 10 с рядом равномерно распределенных по периметру корпуса 3 отверстий 11.The pipe 6 for supplying water to the body 3 of the nozzle 2 includes a perpendicularly placed collector 10 with a series of holes 11 uniformly distributed around the perimeter of the body 3.

Патрубок 8 подвода смеси отвердителя со сжатым воздухом к камере 7 разряжения корпуса 3 сопла 2 включает перпендикулярно размещенный коллектор 12 с рядом равномерно распределенных по периметру корпуса отверстий 13. при этом патрубок 8 подвода смеси отвердителя со сжатым воздухом выполнен в виде канала 14 подачи сжатого воздуха, перпендикулярно которому расположен канал 15 подвода отвердителя.The pipe 8 supplying a mixture of hardener with compressed air to the chamber 7 discharging the housing 3 of the nozzle 2 includes a perpendicularly placed collector 12 with a number of holes 13 uniformly distributed around the body perimeter. The pipe 8 supplying the mixture of hardener with compressed air is made in the form of a channel 14 of compressed air, which is perpendicular to the channel 15 for supplying hardener.

Способ, реализуемый настоящим устройством для футеровки металлургических агрегатов включает нанесение на их внутренние поверхности через выпускной конец 9 сопла 2 насыщенного сжатым воздухом потока подготовленной композиции на основе смоченной водой огнеупорной смеси, при этом композицию готовят путем смачивания сухой огнеупорной смеси водой в турбулентном потоке сжатого воздуха, после чего поток композиции разряжают и насыщают отвердителем в дополнительном потоке сжатого воздуха, а перед нанесением подготовленной композиции на внутренние поверхности агрегатов ее поток уплотняют путем сужения сечения выпускного конца 9 сопла 2.The method implemented by the present device for lining metallurgical aggregates involves applying to the inner surfaces through the outlet end 9 of the nozzle 2 a stream of compressed air saturated with compressed air based on a refractory mixture moistened with water, while the composition is prepared by wetting the dry refractory mixture with water in a turbulent stream of compressed air, after which the composition stream is discharged and saturated with hardener in an additional stream of compressed air, and before applying the prepared composition to the morning surfaces of the aggregates are compacted by narrowing the cross section of the outlet end 9 of the nozzle 2.

Насыщение воздушного потока огнеупорной смеси водой и ее последующее насыщения отвердителем осуществляют равномерно по сечению потока, при этом поток подготовленной композиции наносят на внутренние поверхности металлургических агрегатов на расстоянии 0,2-4,0 м и под углом к нормали, не превышающим 60°, последовательно в несколько слоев, при этом состав композиции имеет одинаковый или разный химический состав для каждого слоя, что определяется технологическими требованиями к качественному составу футеровки.Saturation of the air flow of the refractory mixture with water and its subsequent saturation with a hardener is carried out uniformly over the flow section, while the flow of the prepared composition is applied to the inner surfaces of the metallurgical units at a distance of 0.2-4.0 m and at an angle to the normal not exceeding 60 °, successively in several layers, while the composition has the same or different chemical composition for each layer, which is determined by the technological requirements for the qualitative composition of the lining.

Проанализируем существенные признаки группы изобретений.Let us analyze the essential features of the group of inventions.

Смачивания сухой огнеупорной смеси водой в турбулентном потоке сжатого воздуха известно из «сухого» способа торкретирования. Однако в заявленном способе поток полученной смеси не наносят на поверхности металлургических агрегатов, а разряжают в условно замкнутом объеме (камере 7) корпуса 3, следствием чего является более полное и равномерное смачивание сухой огнеупорной смеси. Некое подобное, но более выраженное разряжение смоченной смеси можно наблюдать при «сухом» способе торкретирования на выходе из сопла, только этот процесс сопряжен с ненормируемым перераспределением количества воды по сечению смоченного потока, следствием чего является, в частности, не предусмотренная технологией футеровки текучесть ее локальных фрагментов. После разряжения в замкнутом объеме корпуса 3 смоченного водой насыщенного воздухом потока огнеупорной смеси в него вводят отвердитель в виде самостоятельного потока насыщенной пузырьками воздуха смеси. В отличие от заключительного этапа «мокрого» способа торкретирования - насыщение плотного безвоздушного потока влажной огнеупорной смеси пузырьками воздуха, - турбулентный поток смоченной водой сухой огнеупорной смеси не требует дополнительной подготовки, происходит его естественное насыщение отвердителем. После этого получается композиция требуемого химического состава и физических свойств, готовая для нанесения на поверхности металлургических агрегатов. Далее поток подготовленной композиции принудительно сжимают путем его продвижения в сторону сужающегося выпускного конца 9 сопла 2. В результате скорость потока увеличивается и на выходе из сопла 2 формируется компактная струя из насыщенной мелкими пузырьками воздуха равномерно перемешанная композиция из огнеупорной смеси, воды и отвердителя. Происходящее на выходе разряжение потока уплотняет рабочую композицию, освобождая ее от теперь уже не нужных пузырьков воздуха. На поверхность агрегата ложится слой композиции близкий по свойствам наливному бетону.Wetting a dry refractory mixture with water in a turbulent stream of compressed air is known from the "dry" method of gunning. However, in the inventive method, the flow of the mixture obtained is not applied to the surfaces of the metallurgical units, but is discharged in a conditionally closed volume (chamber 7) of the housing 3, which results in a more complete and uniform wetting of the dry refractory mixture. Something similar, but more pronounced dilution of the moistened mixture can be observed with the "dry" method of gunning at the nozzle exit, only this process is associated with a nonnormable redistribution of the amount of water over the cross section of the wetted flow, resulting, in particular, the local fluidity not provided by the lining technology fragments. After discharging in a closed volume of the housing 3 wetted with a stream of refractory mixture saturated with air, a hardener is introduced into it in the form of an independent stream of mixture saturated with air bubbles. Unlike the final stage of the “wet” shotcrete method - saturation of a dense airless flow of a moist refractory mixture with air bubbles, - a turbulent flow of a dry refractory mixture moistened with water does not require additional preparation, and its natural saturation with a hardener occurs. After that, a composition of the required chemical composition and physical properties is obtained, ready for application on the surface of metallurgical aggregates. Next, the flow of the prepared composition is compressed by pushing it towards the tapering outlet end 9 of the nozzle 2. As a result, the flow rate increases and at the exit of the nozzle 2 a compact jet of a saturated air bubble filled with a uniform mixture of refractory mixture, water and a hardener is formed. The discharge of the flow at the outlet seals the working composition, freeing it from the now unnecessary air bubbles. On the surface of the unit lies a layer of composition similar in properties to the bulk concrete.

Получение подобного результата становится возможным в результате последовательного насыщения воздушного потока огнеупорной смеси водой и ее последующее насыщения отвердителем равномерно по сечению потока, чему способствует его принудительно заданная турбулентность.Obtaining such a result becomes possible as a result of successive saturation of the air flow of the refractory mixture with water and its subsequent saturation with a hardener evenly over the cross section of the flow, which is facilitated by its forced turbulence.

Поток подготовленной композиции рекомендуется наносить на внутренние поверхности металлургических агрегатов на расстоянии 0,2-4,0 м и под углом к нормали, не превышающим 60°. Расстояния меньшие 0,2 метра не обеспечивают в полной мере отвод пузырьков воздуха, футеровка получается более пористая, что снижает ее эксплуатационные показатели. Расстояние более 4,0 метров способствует формированию в процессе полета частиц композиции необоснованно крупных конгломератов, которые создают на поверхности агрегата неровности - ненужные выступы (рябь) и, как следствие, наплывы и потеки, требующие последующей зачистки и/или калибровки. Этому также способствует нанесение на внутренние поверхности металлургических агрегатов потока подготовленной композиции под углом к нормали, превышающим 60°. Значительно большие 60° углы атаки способствуют отскоку части композиции и переходу ее в отходы.The flow of the prepared composition is recommended to be applied to the inner surfaces of metallurgical aggregates at a distance of 0.2–4.0 m and at an angle to the normal, not exceeding 60 °. Distances shorter than 0.2 meters do not fully ensure the removal of air bubbles, the lining is more porous, which reduces its performance. A distance of more than 4.0 meters contributes to the formation during the flight of particles of a composition of unreasonably large conglomerates, which create irregularities on the surface of the aggregate — unnecessary protrusions (ripples) and, as a result, influxes and drips that require subsequent stripping and / or calibration. This also contributes to the application to the internal surfaces of metallurgical aggregates of the stream of the prepared composition at an angle to the normal exceeding 60 °. Significantly larger 60 ° angles of attack contribute to the rebound of a part of the composition and its transfer to waste.

Подготовленную композицию наносят на внутренние поверхности металлургических агрегатов в один слой или последовательно в несколько слоев, при этом состав композиции имеет одинаковый или разный химический состав для каждого слоя. Очевидно, что в зависимости от вида металлургического оборудования - доменные печи, доменные воздухонагреватели, электропечи, разливочные ковши, разливочные желоба, кислородные конверторы, печи повторного нагрева и т.д., - закладывают толщину футеровки, количество слоев для ее формирования и проектируют состав композиции, в том числе, для каждого слоя. Например, в доменной печи наружный слой футеровки должен обладать большей износостойкостью по сравнению с внутренними слоями, что обеспечивается соответствующим составом наносимой огнеупорной смеси.The prepared composition is applied to the inner surfaces of metallurgical aggregates in one layer or successively in several layers, while the composition has the same or different chemical composition for each layer. Obviously, depending on the type of metallurgical equipment - blast furnaces, blast furnace heaters, electric furnaces, casting ladles, casting troughs, oxygen converters, reheating furnaces, etc., lay the thickness of the lining, the number of layers for its formation and design the composition including for each layer. For example, in a blast furnace, the outer layer of the lining should have greater wear resistance compared to the inner layers, which is ensured by the appropriate composition of the refractory mixture being applied.

В результате заявленный способ футеровки обеспечивает возможность работы с широким спектром геометрических размеров металлургических агрегатов, подобно способу «сухого» торкретирования, но с качеством получаемой футеровки, присущим «мокрому» способу и, как это видно из приведенных сведений, с существенно меньшими затратами на реализацию и более простым конструктивным исполнением.As a result, the claimed lining method provides the ability to work with a wide range of geometrical dimensions of metallurgical aggregates, similar to the “dry” gunning method, but with the quality of the lining that is inherent in the “wet” method and, as can be seen from the above information, with significantly lower implementation costs and simpler design.

Типовое устройство для футеровки металлургических агрегатов включает сопло 2 с корпусом 3, к впускному концу 4 которого подходит патрубок 5 подвода в потоке сжатого воздуха сухой огнеупорной смеси и патрубок 6 подвода воды. Однако в заявленном устройстве корпус 3 сопла 2 содержит камеру 7 разряжения (т.е. гарантированную полость, длина которой условно доходит до выхода отверстий 13 коллектора 12 внутрь корпуса 3), которая способствует дополнительной турбулизации потока смоченной огнеупорной смеси и создает благоприятные условия для ее дополнительного перемешивания и насыщения отвердителем. После отверстий 13 потоки суммируются, а режим турбулентности ослабевает и поддерживается за счет принудительного перемешивания смесей через множество равномерно распределенных по окружности отверстий 13, подобно подаче воды через отверстия 11 коллектора 10.A typical device for lining metallurgical units includes a nozzle 2 with a housing 3, to the inlet end 4 of which is suitable a pipe 5 for supplying a dry refractory mixture in a stream of compressed air and a pipe 6 for supplying water. However, in the claimed device, the body 3 of the nozzle 2 contains a vacuum chamber 7 (i.e., a guaranteed cavity, the length of which conditionally reaches the outlet of the openings 13 of the collector 12 to the inside of the body 3), which contributes to additional turbulence in the flow of moistened refractory mixture and creates favorable conditions for its additional mixing and saturation with hardener. After the holes 13, the flows are summed up, and the turbulence mode weakens and is maintained due to the forced mixing of the mixtures through a plurality of holes 13 that are evenly distributed around the circumference, similar to the water supply through the holes 11 of the collector 10.

Следует отметить, что отвердитель вводится в поток смоченной смеси в виде предварительно подготовленной воздушной смеси. Этому служит соответствующий патрубок 8 на корпусе 3, который включает канал 14 подачи сжатого воздуха, перпендикулярно которому расположен канал 15 подвода отвердителя. Предварительная подготовка смеси воздуха с, преимущественно, жидким отвердителем обеспечивается тем, что к потоку воздуха перпендикулярно или близко к этому подводится поток отвердителя и за счет, в том числе, режима эжекции происходит их предварительное смешивание. Тщательно перемешанная воздушная смесь огнеупорной смеси, воды и отвердителя продолжает свой путь вдоль корпуса 3 к соплу 2, выпускной конец 9 которого выполнен сужающимся. Сужение сопла 2 плавно уплотняет поток подготовленной композиции и увеличивает его скорость, что на выходе оформляется в компактную рабочую струю. Таким образом, достаточно простыми конструктивными средствами обеспечивается реализация заявленного способа.It should be noted that the hardener is introduced into the flow of moistened mixture in the form of a pre-prepared air mixture. This is served by the corresponding pipe 8 on the housing 3, which includes a channel 14 for compressed air supply, which is perpendicular to the channel 15 for supplying the hardener. Preliminary preparation of an air mixture with, predominantly, a liquid hardener is ensured by the fact that a stream of hardener is brought perpendicularly or close to this to the air flow, and due to, inter alia, the ejection mode, they are pre-mixed. The thoroughly mixed air mixture of the refractory mixture, water and hardener continues along the body 3 to the nozzle 2, the discharge end 9 of which is made tapering. The narrowing of the nozzle 2 smoothly compresses the flow of the prepared composition and increases its speed, which at the exit is drawn up into a compact working jet. Thus, a fairly simple constructive means is provided for the implementation of the claimed method.

Дополнительные конструктивные решения устройства для футеровки металлургических агрегатов усиливают полученный эффект. К этим решениям относятся технологичное в исполнении соосное расположение патрубка 5 подвода в потоке сжатого воздуха сухой огнеупорной смеси корпусу 3 сопла 2 и наличие на корпусе 3 и в его камере 7 разряжения, предпочтительно, двух перпендикулярно размещенных коллекторов 10 и 12, один из которых является элементом патрубка 6 подвода воды, а другой -элементом патрубка 8 подвода смеси отвердителя со сжатым воздухом. Оба коллектора 10 и 12 снабжены рядами равномерно распределенных по периметру корпуса отверстий 11 и 13. Эти конструктивные особенности способствуют получению рабочей композиции на значительно меньшей длине корпуса 3 сопла 2, в отличие от бесколлекторной конструкции. Этому также способствует выполнение патрубка 8 подвода смеси отвердителя со сжатым воздухом в виде канала 14 подачи сжатого воздуха, перпендикулярно которому расположен канал 15 подвода отвердителя, хотя это и не обязательно. Однако наилучший эффект и максимальная универсальность оборудования может быть получена в результате использования всех конструктивных особенностей устройства.Additional structural solutions of the device for lining metallurgical aggregates enhance the effect obtained. These solutions include the technological coaxial arrangement of the nozzle 5 for supplying a dry refractory mixture to the casing 3 of the nozzle 2 in the compressed air flow and the presence on the casing 3 and in its discharge chamber 7, preferably two perpendicularly placed collectors 10 and 12, one of which is water inlet nozzle 6 and the other with an air supply nozzle 8 nozzle 8 for supplying a mixture of hardener with compressed air. Both manifolds 10 and 12 are provided with rows of holes 11 and 13 uniformly distributed around the perimeter of the casing. These design features contribute to obtaining a working composition at a much shorter length of the casing 3 of the nozzle 2, unlike the brushless design. This also contributes to the implementation of the nozzle 8 for supplying a mixture of hardener with compressed air in the form of a channel 14 for compressed air supply, which is perpendicular to the channel 15 for supplying a hardener, although this is not necessary. However, the best effect and maximum versatility of equipment can be obtained by using all the design features of the device.

Безусловно, настройка такого устройства требует специальных знаний и практического опыта, характерных для настройки известного серийно выпускаемого оборудования для торкретирования.Of course, setting up such a device requires the special knowledge and practical experience typical of setting up well-known commercially produced equipment for gunning.

Следует отметить, что результатом реализации группы изобретений является создание нового класса специального оборудования - шотган-установок для шотган-кретирования. Этимология нового термина происходит от англ. «Gunning» - «сухое» торкретирование и англ. «Shot» - шоткрети-рование («мокрое» торкретирование). В итоге получается - «Shotgun (шот-ган)», - технология и установка, состоящие преимущественно из элементов оборудования для «сухого» торкретирования со свойствами и получаемым эффектом оборудования для «мокрого» торкретирования.It should be noted that the result of the implementation of the group of inventions is the creation of a new class of special equipment - shotgun-installations for shotgun-creting. The etymology of the term comes from the English. "Gunning" - "dry" gunning and eng. "Shot" - shotcrete ("wet" gunning). The result is “Shotgun (shotgun)”, a technology and installation consisting mainly of elements of equipment for “dry” shotcrete with properties and the resulting effect of equipment for “wet” shotcreting.

Реализацию группы изобретений можно проиллюстрировать на следующих примерах:The implementation of a group of inventions can be illustrated by the following examples:

Пример 1. Создание оригинального устройства для футеровки металлургических агрегатов.Example 1. Creating an original device for lining metallurgical units.

Следует учесть, что для изготовления устройства можно использовать элементы типового футеровочного оборудования, преимущественно для «сухого» торкретирования. Таким образом, шотган-установка включает, например, часть оборудования типовой торкрет машины (условно не показана) с приемным бункером для сухой огнеупорной смеси, револьверным ротором, оснащенным множеством порционных камер, блоком их последовательной разгрузки с подводом воздуха для разгрузки, выпускной камерой, оборудованной подводом воздуха для транспортировки и магистральный трубопровод. Дополнительно монтируется компрессор (на случай отсутствия транспортного пневмоподвода) и навешивается емкость для отверждающей добавки.It should be noted that for the manufacture of the device, you can use elements of standard lining equipment, mainly for "dry" gunning. Thus, the shotgun installation includes, for example, a piece of equipment of a standard gunning machine (conventionally not shown) with a receiving hopper for a dry refractory mixture, a revolving rotor equipped with a plurality of batch chambers, a unit for their unloading with supply air for unloading, an exhaust chamber equipped air supply for transportation and the main pipeline. Additionally, a compressor is mounted (in case of a lack of transport pneumatic supply) and a container for curing additive is hung.

Транспортный трубопровод (магистраль) 1 заканчивается патрубком 5 подвода в потоке сжатого воздуха сухой огнеупорной смеси. Этот патрубок 5 соединяется с корпусом 3 сопла 2 через его впускной конец 4.The transport pipeline (line) 1 ends with a nozzle 5 for supplying a dry refractory mixture in the compressed air flow. This pipe 5 is connected to the housing 3 of the nozzle 2 through its inlet end 4.

Кроме этого, шотган-установка оснащается комплектом подающих труб и шлангов для огнеупорной смеси, отверждающей добавки, воздуха и воды.In addition, the shotgun installation is equipped with a set of feed pipes and hoses for the refractory mixture, curing additive, air and water.

К магистральному трубопроводу подсоединяют рабочий орган, выполненный согласно изобретению и включающий, в частности, сопло 2 с корпусом 3, к впускному концу 4 которого подходит патрубок 5 подвода в потоке сжатого воздуха сухой огнеупорной смеси и патрубок 6 подвода воды, при этом корпус 3 сопла 2 содержит камеру 7 разряжения, оснащенную патрубком 8 подвода смеси отвердителя со сжатым воздухом, а выпускной конец 9 сопла 2 выполнен сужающимся.To the main pipeline connect the working body, made according to the invention and including, in particular, the nozzle 2 with the housing 3, to the inlet end 4 of which fits the pipe 5 supply in the compressed air dry refractory mixture and the pipe 6 water supply, while the body 3 of the nozzle 2 contains a discharge chamber 7, equipped with a nozzle 8 for supplying a mixture of hardener with compressed air, and the outlet end 9 of the nozzle 2 is made tapering.

Для достижения максимального технического результата сопло 2 с корпусом 3 оснащаются всеми или частью существенных конструктивных признаков:To achieve the maximum technical result, the nozzle 2 with the housing 3 is equipped with all or part of the essential structural features:

- патрубок 5 подвода в потоке сжатого воздуха сухой огнеупорной смеси установлен соосно корпусу 3 сопла 2;- the pipe 5 for supplying a dry refractory mixture in the compressed air flow is set coaxially with the body 3 of the nozzle 2;

- патрубок 6 подвода воды к корпусу 3 сопла 2 включает перпендикулярно размещенный коллектор 10 с рядом равномерно распределенных по периметру (перпендикулярное продольной оси сечение) корпуса 3 отверстий 11, оси которых, например, расположены наклонно к оси корпуса 3 сопла 2 и в сторону от него (хотя это и не обязательно);- pipe 6 supplying water to the body 3 of the nozzle 2 includes a perpendicularly placed collector 10 with a number of evenly distributed along the perimeter (section perpendicular to the longitudinal axis) of the body 3 of the holes 11, the axes of which, for example, are inclined to the axis of the body 3 of the nozzles 2 and away from it (although it is not necessary);

- патрубок 8 подвода смеси отвердителя со сжатым воздухом к камере 7 разряжения корпуса 3 сопла 2 включает перпендикулярно размещенный коллектор 12 с рядом равномерно распределенных по периметру корпуса 3 отверстий 13, оси которых также, например, расположены наклонно к оси корпуса 3 сопла 2 и в сторону от него (хотя это также не обязательно);- pipe 8 supplying a mixture of hardener with compressed air to the chamber 7 discharging the housing 3 of the nozzle 2 includes a perpendicularly placed collector 12 with a number of holes 13 uniformly distributed around the perimeter of the housing 3, the axes of which are also, for example, inclined to the axis of the housing 3 of the nozzles 2 and to the side from him (although this is also not necessary);

- патрубок 8 подвода смеси отвердителя со сжатым воздухом выполнен в виде канала 14 подачи сжатого воздуха, перпендикулярно которому расположен канал 15 подвода отвердителя, что позволяет реализовать режим его эжекции, а, следовательно, получить более качественную мелкодисперсную смесь отвердителя с воздухом.- nozzle 8 for supplying a mixture of hardener with compressed air is made in the form of a channel 14 for compressed air supply, perpendicular to which a channel 15 for supplying a hardener is located, which allows for the mode of its ejection, and, therefore, to obtain a better-quality fine mixture of hardener with air.

Собранная шотган-установка дополнительно оснащается системой управления, тестируется, маркируется соответствующим образом и в таком виде поставляется потребителю.The assembled shotgun installation is additionally equipped with a control system, tested, labeled accordingly and delivered to the consumer in this form.

Установка работает следующим образом.The installation works as follows.

Через приемный бункер (здесь и далее работа типовых технологических переделов условно не иллюстрируется) торкрет-смесь поступает в камеры револьверного ротора. Благодаря вращению ротора камера с материалом поступает в точку разгрузки. С помощью сжатого воздуха осуществляется разгрузка камеры с материалом. Через выпускную камеру смесь поступает в начальный участок магистрали и далее с помощью сжатого воздуха, т.е. в воздушном потоке (т.н. пневматическая подача) смесь с большой скоростью транспортируется к его конечному участку - к патрубку 5 подвода сухой огнеупорной смеси к корпусу 3 сопла 2.Through the receiving bunker (hereinafter, the work of typical technological conversions is not conventionally illustrated) the gunning mixture enters the chambers of the revolving rotor. Due to the rotation of the rotor, the chamber with the material enters the unloading point. With the help of compressed air, the chamber is unloaded with the material. Through the outlet chamber, the mixture enters the initial part of the line and then with the help of compressed air, i.e. in the air flow (so-called pneumatic supply) the mixture is transported at high speed to its final section - to the nozzle 5 for supplying a dry refractory mixture to the body 3 of the nozzle 2.

Через коллектор 10 патрубка 6 огнеупорная смесь смачивается водой и в таком виде поступает в камеру 7 разряжения на корпусе 3, где через коллектор 12 патрубка 8 смоченная смесь смешивается с отвердителем. Далее подготовленная композиция уплотняется за счет сужения сопла 2 и вырывается наружу - в сторону футеруемой поверхности металлургического агрегата.Through the collector 10 of the nozzle 6, the refractory mixture is moistened with water and in this form enters the discharge chamber 7 on the housing 3, where the wetted mixture is mixed with the hardener through the collector 12 of the nozzle 8. Next, the prepared composition is compacted due to the narrowing of the nozzle 2 and is pulled out to the outside - towards the lined surface of the metallurgical unit.

Композиция наносится на футеруемую поверхность в один или несколько слоев.The composition is applied to the lined surface in one or several layers.

Пример 2. Доработка серийно выпускаемой установки для «сухого» торкретирования.Example 2. Refinement of a commercially available unit for "dry" gunning.

Некое предприятие или его специализированная служба, профессионально занимающееся футеровкой металлургических агрегатов, имеет рабочую торкрет-машину, например, серии АС1-АС6, серии SSB (SSB 02, 05, 14 и 24), MPCS 4 или другие установки.A certain enterprise or its specialized service, professionally engaged in the lining of metallurgical units, has a working gunning machine, for example, the AC1-AC6 series, the SSB series (SSB 02, 05, 14 and 24), MPCS 4 or other installations.

Для расширения технологических возможностей машины принято решение о ее модернизации и доведения до уровня специализированных шотган-установок.To expand the technological capabilities of the machine, it was decided to modernize it and bring it to the level of specialized shotgun installations.

Модернизация сводится к демонтажу собственного рабочего органа (сопла) и оснащению машины рабочим органом, выполненным согласно Примеру 1. При необходимости вносятся соответствующие изменения в систему управления установки.Modernization is reduced to dismantling its own working body (nozzle) and equipping the machine with a working body made according to Example 1. If necessary, appropriate changes are made to the control system of the installation.

Пример 3. Футеровка строящейся доменной печи.Example 3. The lining of the blast furnace under construction.

На рабочей площадке сооружен кожух печи, на внутренней поверхности которого смонтированы трубчатые теплообменники, возведены горн и заплечики. Последние накрыты технологическим настилом. Существует подводка энергоресурсов - электрическая сеть 380 В; сеть сжатого воздуха 0,64 МПа и система подвода воды. Рабочее давление в торкрет-установке в зависимости от конструкции машины, расстояния от торкрет-установки до торкретируемой поверхности и длины материальных шлангов, должно быть в пределах от 0,2 до 0,6 МПа. Давление в водяном баке должно быть на 0,05-0,1 МПа больше рабочего давления в торкрет-установке. Во время торкретирования давление воздуха в торкрет-установке и давление воды в водяном баке должно быть постоянным.A furnace casing was built on the working site, on the inner surface of which tubular heat exchangers were mounted, a forge and a shoulder were erected. The latter are covered with technological flooring. There is an eyeliner for energy resources - an electrical network of 380 V; 0.64 MPa compressed air network and a water supply system. The working pressure in the gunning unit, depending on the machine design, the distance from the gunning unit to the gunned surface and the length of the material hoses, should be in the range of 0.2 to 0.6 MPa. The pressure in the water tank should be 0.05-0.1 MPa more than the working pressure in the gunning installation. During gunning, the air pressure in the shotcrete unit and the water pressure in the water tank should be constant.

Необходимо произвести футеровку распара, шахты и колошника доменной печи. Для этого разрабатывают и составляют технологический регламент выполняемых работ.It is necessary to make the lining of the steam, the shaft and the top of the blast furnace. To do this, develop and make technological regulations of work performed.

В наличии материалы для шотган-кретирования - огнеупорная сухая смесь, например, на основе карбида кремния (для футеровки первого слоя) и алюмосиликатный состав (для футеровки последующих слоев); вода питьевого качества и отверждающая добавка, например, на основе жидкого стекла.Available materials for shotgun-crete are a fire-resistant dry mixture, for example, based on silicon carbide (for the lining of the first layer) and an aluminosilicate composition (for the lining of subsequent layers); drinking water quality and curing additive, for example, based on liquid glass.

Внутрь кожуха печи доставляют установку для шотган-кретирования, которую размещают на технологическом настиле, подключают к энергосистеме и заправляют соответствующими материалами для футеровки первого слоя. Установку запускают и с использованием специального стенда выводят на заданный режим работы.Inside the furnace casing they deliver the installation for shotgun-kretirovaniya, which is placed on the technological flooring, connected to the power grid and filled with the appropriate materials for the lining of the first layer. The installation is started and, using a special stand, they are brought to a predetermined mode of operation.

В соответствии с регламентом оператор установки начинает процесс нанесения с помощью сопла 2 на внутреннюю поверхность кожуха печи первого слоя подготовленной футеровочной композиции. За один или несколько проходов на высоту роста оператора (т.н. шаг футеровки) по периметру внутренней поверхности кожуха наносится первый слой футеровки, которым также замуровывают трубчатые теплообменники. После подъема настила на очередной шаг процесс футеровки повторяют и так на всю высоту кожуха.In accordance with the regulations, the installation operator begins the process of applying the first layer of the prepared lining composition using the nozzle 2 on the inner surface of the furnace casing. In one or several passes, the first layer of lining is applied on the perimeter of the inner surface of the casing to the height of the operator’s growth (so-called lining spacing), which also bricks the tubular heat exchangers. After raising the flooring to the next step, the lining process is repeated and so on the entire height of the casing.

По окончании нанесения первого слоя футеровки настил опускают до уровня заплечиков. Оборудование промывают и заправляют материалами для футеровки следующего слоя. Установку снова запускают и с использованием специального стенда выводят на заданный режим работы.At the end of the application of the first layer of lining the flooring is lowered to the level of the shoulders. The equipment is washed and filled with materials for lining the next layer. The installation is restarted and, using a special test bench, is brought to the specified mode of operation.

Также, в соответствии с технологическим регламентом оператор установки начинает процесс нанесения с помощью того же самого сопла 2 на первый, подсушенный естественным образом или принудительно, слой футеровки очередного слоя подготовленной футеровочной композиции. За один или несколько проходов также на высоту роста оператора по периметру внутренней поверхности отфутерованного первым слоем кожуха наносится очередной слой футеровки, обладающий, например, другими эксплуатационными свойствами по сравнению со свойствами первого слоя, например, более прочного, плотного, жаропрочного и т.д., и соответствующей толщиной. После подъема настила на очередной шаг процесс футеровки продолжают. При необходимости, в соответствии с регламентом огнеупорную смесь меняют на смесь с другими эксплуатационными свойствами - специальными, например, для распара, шахты и колошника.Also, in accordance with the technological regulations, the installation operator begins the application process using the same nozzle 2 on the first, dried naturally or forcibly, layer of the lining of the next layer of the prepared lining composition. In one or several passes, another lining layer is applied along the perimeter of the inner surface of the lined with the first layer of the jacket, which has, for example, different operational properties as compared to the properties of the first layer, for example, more durable, dense, heat-resistant, etc. and corresponding thickness. After lifting the flooring to the next step, the lining process continues. If necessary, in accordance with the regulations, the refractory mixture is changed to a mixture with other operational properties - special, for example, for steam, mine, and furnace top.

После нанесения футеровки на стенки металлургического агрегата ее выдерживают до полного высыхания, сформированную поверхность зачищают (калибруют) и, при необходимости, шлифуют.After applying the lining on the walls of the metallurgical unit, it is kept until it is completely dry, the formed surface is cleaned (calibrated) and, if necessary, polished.

Настоящая технология позволяет в 1,5-2,0 раза сократить время на монтаж футеровки по сравнению с «мокрым» способом торкретирования. В результате существенно сократились издержки строительства.This technology makes it possible to reduce the installation time of the lining by 1.5-2.0 times compared to the “wet” method of shotcrete. As a result, construction costs have been significantly reduced.

После окончания работ устройство промывают, продувают воздухом и в таком виде оставляют для последующего использования.After completion of the work, the device is washed, purged with air and left as such for later use.

Пример 4. Восстановительный монтаж огнеупорной футеровки главного желоба и системы транспортных желобов доменной печи (промежуточный ремонт).Example 4. Recovery installation of the refractory lining of the main gutter and blast furnace transport chute system (intermediate repair).

Составляют технологическую карту предстоящих ремонтных работ.Make a technological map of the upcoming repairs.

Работы по монтажу футеровки начинаются с подготовки поверхности, на которую будет наносится бетон. Поверхность должна быть очищена от остатков продуктов плавки (шлака, чугуна), окисленный бетон так же необходимо удалить. Весь «не связанный», плохо держащийся бетон так же необходимо демонтировать.The installation of the lining begins with the preparation of the surface on which the concrete will be applied. The surface must be cleared of residues of smelting products (slag, cast iron), oxidized concrete must also be removed. All "unbound", poorly adhered concrete must also be dismantled.

На рабочей площадке подготовлено необходимое количество огнеупорного материала.The required amount of refractory material has been prepared at the work site.

Проводится подключение оборудования к энергоносителям (воздух, вода, электричество) и его тестирование в холостом режиме (без нагрузки).The equipment is connected to energy carriers (air, water, electricity) and tested in idle mode (no load).

С помощью сжатого воздуха проводят обдув рабочей поверхности от пыли и мелкого стороннего мусора.With the help of compressed air they blow the working surface from dust and small third-party garbage.

В зависимости от зоны проведения работы, могут применятся огнеупорные материалы различной плотности и различного назначения (от монтажа изоляционных материалов до плотных рабочих материалов с плотностью выше 2,4 кг/см3, содержащих основной материал Al2O3, SiC).Depending on the area of work, refractory materials of various density and various purposes can be used (from installation of insulation materials to dense working materials with a density above 2.4 kg / cm 3 containing Al 2 O 3 , SiC base material).

Согласно техническому заданию оператор, используя устройство для футеровки, а именно сопло 2 с корпусом 3, приступает к работе по нанесению (восстановлению) огнеупорной футеровки до геометрических размеров, описанных в техническом задании.According to the technical specification, the operator, using the device for lining, namely the nozzle 2 with the body 3, proceeds to work on applying (restoring) the refractory lining to the geometric dimensions described in the technical specification.

Данная технология позволяет за один прием наносить бетон толщиной более 100 мм, так как в данной технологии применяется связующий материал. При сухом торкретировании бетон такой толщины необходимо наносить послойно, что создает определенную, нежелательную слоистость футеровки.This technology allows at one time to apply concrete with a thickness of more than 100 mm, since this technology uses a binder material. During dry gunning, concrete of such thickness must be applied in layers, which creates a certain, undesirable lamination of the lining.

На сегодня основным методом восстановления рабочей футеровки главного желоба является исключительно метод сухого торкретирования.At present, the main method of restoring the working lining of the main gutter is exclusively the method of dry gunning.

При использовании технологии монтажа огнеупорной футеровки методом шотган-кретирования - «ШОТГАН» (или «SHOTGUN»), - стойкость (пропускная способность главного желоба) увеличивается на 25-30%.When using the technology of installation of refractory lining by the method of shotgun-kretirovaniya - "SHOTGAN" (or "SHOTGUN"), - the resistance (throughput of the main groove) is increased by 25-30%.

Пример 5. Футеровка доменной печи при ее капитальном ремонте.Example 5. Lining of a blast furnace during its overhaul.

Существует потребность планового ремонта доменной печи, футеровка которой выложена огнеупорным кирпичом, частично износившимся от времени, и ресурс которой еще не выработан.There is a need for scheduled repair of a blast furnace, the lining of which is lined with refractory bricks, partially worn out from time to time, and the resource of which has not yet been worked out.

Печь останавливают и выдувают ее внутреннюю поверхность для снижения температуры до уровня обеспечения условий для проведения ремонтных работ, включая удаление ядовитых газов. Заплечики и горн с остатками жидкого металла и шлака накрывают теплоизолирующим настилом.The stove is stopped and its internal surface is blown out to reduce the temperature to the level of provision of conditions for repairs, including the removal of poisonous gases. The shoulders and horn with the remnants of liquid metal and slag are covered with insulating flooring.

Внутреннюю поверхность доменной печи готовят для ремонта - удаляют потенциально опасные участки кирпичной кладки и зачищают. Подбирают состав материалов для футеровки. Составляют технологическую карту предстоящих ремонтных работ.The inner surface of the blast furnace is prepared for repair - remove potentially dangerous areas of the brickwork and smooth out. Pick up the composition of materials for lining. Make a technological map of the upcoming repairs.

Завозят установку для шотган-кретирования, подключают ее к системам энергоообеспечения, доставляют материалы для предстоящей футеровки и заправляют ими установку, которую запускают и с использованием специального стенда выводят на заданный режим работы.The installation for shotgun-cracking is delivered, it is connected to the power supply systems, the materials for the upcoming lining are delivered and the installation is filled with them, which is started and using a special stand is brought to the specified mode of operation.

В соответствии с технологической картой ремонтных работ оператор установки начинает процесс нанесения с помощью сопла 2 на внутреннюю поверхность печи или на ее отдельные участки огнеупорной композиции, которая прочно схватывается с кирпичной кладкой или с ее предыдущим слоем. Так продолжают до тех пор, пока не будет восстановлена заданная толщина футеровки. Благодаря нагретым стенкам процесс высыхания композиции ускоряется.In accordance with the technological map of repair work, the installation operator begins the process of applying with the help of a nozzle 2 on the inner surface of the furnace or on its individual sections of the refractory composition, which is firmly seized with the brickwork or with its previous layer. So continue until the specified thickness of the lining is restored. Due to the heated walls, the process of drying the composition is accelerated.

После восстановления футеровки печи ее внутреннюю поверхность, при необходимости, зачищают (калибруют). Далее внутреннее пространство печи освобождают от завезенного оборудования и материалов. Удаляют теплоизолирующий настил. Далее производят регламентные работы по запуску доменной печи, в частности, футеровку досушивают и разогревают до 700-800°С.After the restoration of the lining of the furnace, its internal surface, if necessary, cleaned (calibrated). Next, the inner space of the furnace is freed from imported equipment and materials. Remove thermal insulation flooring. Next, perform routine maintenance to start the blast furnace, in particular, the lining is dried and heated to 700-800 ° C.

После окончания работ устройство для футеровки промывают, продувают воздухом и в таком виде оставляют для последующего использования.After completion of the work, the device for lining is washed, blown with air and, in this form, is left for later use.

Благодаря использованию технологии шотган-кретирования процесс ремонта доменной печи существенно ускорился, и снизились издержки на его проведение.Thanks to the use of shotgun-cratering technology, the repair process of the blast furnace was significantly accelerated, and the costs of its implementation were reduced.

Пример 6. Футеровка малого металлургического агрегата - типового 50-тонного сталеразливочного ковша.Example 6. The lining of a small metallurgical unit - a typical 50-ton casting ladle.

Особенностью футеровки внутренней поверхности такого ковша являются предельно стесненные условия для проведения работ - это условный конус высотой 2800 мм и диаметрами 2620 мм и 2340 мм.A feature of the lining of the inner surface of such a bucket is extremely constrained conditions for work - this is a conventional cone with a height of 2800 mm and diameters of 2620 mm and 2340 mm.

Как известно, для футеровки вновь построенных или ремонтируемых сталеразливочных ковшей широко используют шамотный кирпич, а также набивные или наливные огнеупорные массы. Их монтаж представляет собой достаточно трудоемкий и длительный процесс. Стойкость футеровки сталеразливочных ковшей составляет, как правило, 7-15 плавок.As is known, fireclay bricks, as well as rammed or refractory masses are widely used for lining newly built or repaired steel casting ladles. Their installation is quite time-consuming and lengthy process. The lining durability of steel-teeming ladles is, as a rule, 7-15 heats.

Как известно, промежуточные ремонты футеровки торкретированием позволяют увеличить ее стойкость на 30-50%.As is known, intermediate repairs of the lining by gunning allow to increase its durability by 30-50%.

Проблема качественной и достаточно быстрой футеровки упомянутого сталеразливочного ковша решается применением соответствующего устройства для футеровки, выполненному согласно изобретению. В отличие от оборудования для «мокрого» торкретирования размеры рабочего органа настоящего устройства - сопла 2 с корпусом 3 и патрубком 5 подвода сухой огнеупорной смеси, составляет примерно 1 м. С поправкой на длину струи подготовленной огнеупорной композиции и радиус изгиба подводящих шлангов требуется около 1,5 м свободного пространства. Основное рабочее оборудование размещается за пределами ковша.The problem of high-quality and sufficiently fast lining of the above-mentioned steel casting ladle is solved by using an appropriate lining device made according to the invention. In contrast to the equipment for “wet” gunning, the dimensions of the working body of this device - nozzle 2 with body 3 and nozzle 5 for supplying dry refractory mixture, is about 1 m. With corrections for the length of the jet of the prepared refractory composition and bending radius of the supply hoses, about 1 is required 5 m of free space. The main working equipment is located outside the bucket.

Для футеровки внутреннего пространства нового сталеразливочного ковша выполняют все действия согласно Примеру 3 силами, например, одного оператора.For the lining of the internal space of the new steel-teeming ladle, all actions are performed according to Example 3 with forces, for example, of one operator.

Для восстановления футеровки сталеразливочного ковша при плановом ремонте выполняют действия согласно Примеру 5, с поправкой на значительно меньшие габариты ковша и отсутствие ванны с расплавленным металлом и шлаком - также, силами одного оператора.In order to restore the lining of the steel-teeming ladle, during scheduled maintenance, actions are performed according to Example 5, adjusted for much smaller dimensions of the ladle and the absence of a bath with molten metal and slag — also by the forces of one operator.

После окончания работ устройство для футеровки промывают, продувают воздухом и в таком виде оставляют для последующего использования.After completion of the work, the device for lining is washed, blown with air and, in this form, is left for later use.

Вновь отфутерованный или отремонтированный сталеразливочный ковш сушат, разогревают до 700-800°С и передают в работу.The newly lined or repaired steel teeming ladle is dried, heated to 700-800 ° C and transferred to work.

Стойкость смонтированной футеровки сталеразливочного ковша, выполненной по технологии шотган-кретирования до промежуточного ремонта сопоставима со сроком службы футеровки, включая ее восстановительный ремонт, осуществляемых по традиционной технологии - не менее 20 плавок. Промежуточный ремонт с использованием технологии шотган-кретирования позволяет поднять стойкость ковша до 30 плавок и более.The durability of the mounted lining of a steel-teeming ladle made according to the technology of shotgun-cratering before intermediate repair is comparable to the service life of the lining, including its refurbishment, carried out according to the traditional technology - at least 20 heats. Intermediate repair using the technology of shotgun-kretirovania allows you to raise the resistance of the bucket up to 30 heats or more.

Вышеприведенные Примеры 1-6 не исчерпывают возможности реализации заявленной группы изобретений. Возможны иные способы реализации, особенностью которых будет использование существенных признаков изобретений в различных сочетаниях и на различных металлургических и тепловых агрегатах.The above Examples 1-6 do not exhaust the possibilities of implementing the claimed group of inventions. Other ways of implementation are possible, the feature of which will be the use of essential features of inventions in various combinations and on various metallurgical and thermal units.

В результате решения поставленной задачи создан новый способ футеровки металлургических и иных тепловых агрегатов и устройство для его осуществления, вследствие чего улучшилось качество подготовки, однородность и стабильность состава футеровочной смеси, плотность, пористость и прочность которой приблизились по свойствам к наливному огнеупорному бетону с плотностью выше 2,4 кг/см3, упростилась конструктивное исполнение устройства для футеровки и снизились его габариты. Кроме этого, существенно, до 1,5-2,0 раз сократилось время на монтаж футеровки.As a result of the solution of the task, a new method of lining metallurgical and other thermal units and a device for its implementation have been created, resulting in improved preparation quality, uniformity and stability of the composition of the lining mixture, the density, porosity and strength of which approached bulk refractory concrete with a density higher than 2 , 4 kg / cm 3 , simplified design of the device for lining and decreased its dimensions. In addition, significantly, the installation time of the lining was reduced to 1.5-2.0 times.

Claims (9)

1. Способ футеровки металлургических агрегатов, включающий нанесение на их внутренние поверхности с использованием сопла насыщенного сжатым воздухом потока подготовленной композиции на основе смоченной водой огнеупорной смеси, отличающийся тем, что композицию готовят путем смачивания сухой огнеупорной смеси водой в турбулентном потоке сжатого воздуха, после чего поток композиции разрежают и насыщают отвердителем в дополнительном потоке сжатого воздуха, а перед нанесением подготовленной композиции на внутренние поверхности агрегатов ее поток уплотняют.1. A method of lining metallurgical aggregates, including applying a compressed air-saturated stream on their inner surfaces using a prepared composition based on a refractory mixture moistened with water, characterized in that the composition is prepared by wetting a dry refractory mixture with water in a turbulent stream of compressed air, after which the stream the compositions are diluted and saturated with hardener in an additional stream of compressed air, and before applying the prepared composition to the internal surfaces of the unit her stream is compacted. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что насыщение воздушного потока огнеупорной смеси водой и ее последующее насыщение отвердителем осуществляют равномерно по сечению потока.2. The method according to p. 1, characterized in that the saturation of the air flow of the refractory mixture with water and its subsequent saturation with a hardener is carried out uniformly over the cross section of the stream. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что поток подготовленной композиции наносят на внутренние поверхности металлургических агрегатов на расстоянии 0,2-4,0 м и под углом к нормали, не превышающим 60°.3. The method according to p. 1, characterized in that the flow of the prepared composition is applied to the inner surfaces of the metallurgical units at a distance of 0.2-4.0 m and at an angle to the normal, not exceeding 60 °. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что подготовленную композицию наносят на внутренние поверхности металлургических агрегатов последовательно в несколько слоев, при этом состав композиции имеет одинаковый или разный химический состав для каждого слоя.4. The method according to p. 1, characterized in that the prepared composition is applied to the inner surfaces of the metallurgical units in succession in several layers, while the composition has the same or different chemical composition for each layer. 5. Устройство для футеровки металлургических агрегатов, включающее сопло с корпусом, к впускному концу которого подходит патрубок подвода в потоке сжатого воздуха сухой огнеупорной смеси и патрубок подвода воды, отличающееся тем, что корпус сопла содержит камеру разрежения, оснащенную патрубком подвода смеси отвердителя со сжатым воздухом, при этом выпускной конец сопла выполнен сужающимся.5. Device for lining metallurgical units, including a nozzle with a housing, to the inlet end of which is suitable a supply nozzle in the compressed air flow of a dry refractory mixture and a water supply nozzle, characterized in that the nozzle body contains a vacuum chamber equipped with a nozzle for supplying a mixture of hardener with compressed air , while the outlet end of the nozzle is made tapering. 6. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что патрубок подвода в потоке сжатого воздуха сухой огнеупорной смеси установлен соосно корпусу сопла.6. The device according to claim 5, characterized in that the supply pipe in the compressed air flow of the dry refractory mixture is installed coaxially with the nozzle body. 7. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что патрубок подвода воды к корпусу сопла включает перпендикулярно размещенный коллектор с рядом равномерно распределенных по периметру корпуса отверстий.7. The device according to claim 5, characterized in that the water inlet pipe to the nozzle body includes a perpendicularly arranged collector with a number of holes uniformly distributed around the body perimeter. 8. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что патрубок подвода смеси отвердителя со сжатым воздухом к камере разрежения корпуса сопла включает перпендикулярно размещенный коллектор с рядом равномерно распределенных по периметру корпуса отверстий.8. The device according to p. 5, characterized in that the pipe for supplying a mixture of hardener with compressed air to the vacuum chamber of the nozzle body includes a perpendicularly placed collector with a number of holes evenly distributed around the perimeter of the body. 9. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что патрубок подвода смеси отвердителя со сжатым воздухом выполнен в виде канала подачи сжатого воздуха, перпендикулярно которому расположен канал подвода отвердителя.9. The device according to p. 5, characterized in that the pipe for supplying the mixture of hardener with compressed air is made in the form of a channel for supplying compressed air, perpendicular to which is a channel for supplying the hardener.
RU2018130382A 2018-08-20 2018-08-20 Method of metallurgical units lining and device for its implementation RU2692390C1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018130382A RU2692390C1 (en) 2018-08-20 2018-08-20 Method of metallurgical units lining and device for its implementation
PCT/RU2019/000580 WO2020040665A1 (en) 2018-08-20 2019-08-16 Method for lining metallurgical units, and apparatus for carrying out same
EP19851363.2A EP3858491A4 (en) 2018-08-20 2019-08-16 Method for lining metallurgical units, and apparatus for carrying out same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018130382A RU2692390C1 (en) 2018-08-20 2018-08-20 Method of metallurgical units lining and device for its implementation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2692390C1 true RU2692390C1 (en) 2019-06-24

Family

ID=67038319

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018130382A RU2692390C1 (en) 2018-08-20 2018-08-20 Method of metallurgical units lining and device for its implementation

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP3858491A4 (en)
RU (1) RU2692390C1 (en)
WO (1) WO2020040665A1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2735014C1 (en) * 2020-02-26 2020-10-27 Общество с ограниченной ответственностью "Севен Рефракториз" Method of metallurgical aggregates lining
RU2744635C1 (en) * 2020-04-30 2021-03-12 Общество С Ограниченной Ответственностью "Амт" Method of manufacturing lining for metallurgical equipment in the form of a melting or filling device using additive technologies
RU2755325C1 (en) * 2020-08-24 2021-09-15 Общество с ограниченной ответственностью «АМТ» Method for manufacturing and processing additive lining
RU2811006C1 (en) * 2020-02-26 2024-01-09 Общество с ограниченной ответственностью "Севен Рефракториз" Method of metallurgical aggregates lining

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU614195A1 (en) * 1976-06-09 1978-07-05 Кишиневский Политехнический Институт Им.Сергея Лазо Nozzle for gunning concrete mix
SU670705A2 (en) * 1977-05-23 1979-06-30 Кишиневский политехнический институт им.С.Лазо Nozzle for guniting concrete mix
US4768710A (en) * 1987-03-02 1988-09-06 Henry Sperber Fibrous blown-in insulation having homogenous density
RU2108397C1 (en) * 1995-08-28 1998-04-10 Акционерное общество "Санкт-Петербургский институт огнеупоров" Method of vortex concrete spraying of cylindrical linings and device for its embodiment
US5976632A (en) * 1997-03-13 1999-11-02 North American Refractories Co. Dry process gunning of refractory castable
DE19948779A1 (en) * 1999-10-08 2001-04-12 Lars Frormann Fibre spraying equipment, conveys band of e.g. natural fibers from bin and separates it using airflow, and simultaneously coats with hardening resin
RU2363543C2 (en) * 2003-01-29 2009-08-10 Спешиалти Минералз (Мичиган) Инк. Device for gunning of fireproof material and nozzle for gunning

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6004626A (en) * 1998-07-10 1999-12-21 North American Refractories Co. High pressure/volume process for wet shotcreting a refractory castable
FR2798092B1 (en) * 1999-11-15 2001-11-30 Lafarge Refractories SPRAY SPRAY OF CONCRETE BY DRY WAY AND CORRESPONDING WET RING
JPWO2006106879A1 (en) * 2005-03-30 2008-09-11 Agcセラミックス株式会社 Spraying method for irregular refractories

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU614195A1 (en) * 1976-06-09 1978-07-05 Кишиневский Политехнический Институт Им.Сергея Лазо Nozzle for gunning concrete mix
SU670705A2 (en) * 1977-05-23 1979-06-30 Кишиневский политехнический институт им.С.Лазо Nozzle for guniting concrete mix
US4768710A (en) * 1987-03-02 1988-09-06 Henry Sperber Fibrous blown-in insulation having homogenous density
RU2108397C1 (en) * 1995-08-28 1998-04-10 Акционерное общество "Санкт-Петербургский институт огнеупоров" Method of vortex concrete spraying of cylindrical linings and device for its embodiment
US5976632A (en) * 1997-03-13 1999-11-02 North American Refractories Co. Dry process gunning of refractory castable
DE19948779A1 (en) * 1999-10-08 2001-04-12 Lars Frormann Fibre spraying equipment, conveys band of e.g. natural fibers from bin and separates it using airflow, and simultaneously coats with hardening resin
RU2363543C2 (en) * 2003-01-29 2009-08-10 Спешиалти Минералз (Мичиган) Инк. Device for gunning of fireproof material and nozzle for gunning

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2735014C1 (en) * 2020-02-26 2020-10-27 Общество с ограниченной ответственностью "Севен Рефракториз" Method of metallurgical aggregates lining
WO2021173031A1 (en) * 2020-02-26 2021-09-02 Общество С Ограниченной Ответственностью "Севен Рефракторис" Method for lining metallurgical units
RU2811006C1 (en) * 2020-02-26 2024-01-09 Общество с ограниченной ответственностью "Севен Рефракториз" Method of metallurgical aggregates lining
RU2744635C1 (en) * 2020-04-30 2021-03-12 Общество С Ограниченной Ответственностью "Амт" Method of manufacturing lining for metallurgical equipment in the form of a melting or filling device using additive technologies
RU2755325C1 (en) * 2020-08-24 2021-09-15 Общество с ограниченной ответственностью «АМТ» Method for manufacturing and processing additive lining
RU2823415C1 (en) * 2023-10-31 2024-07-23 Акционерное общество "ЕВРАЗ Нижнетагильский металлургический комбинат" (АО "ЕВРАЗ НТМК") Method of blast furnace main chute lining repair

Also Published As

Publication number Publication date
WO2020040665A1 (en) 2020-02-27
EP3858491A4 (en) 2022-08-10
EP3858491A1 (en) 2021-08-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2692390C1 (en) Method of metallurgical units lining and device for its implementation
CN105732052B (en) Nano silica sol combination cupola well self-flowing material and preparation method thereof
CN102322741A (en) Remote control converter wet spraying process method and device
WO2007066660A1 (en) Method of castable refractory spray application and spray material for use therein
US4487397A (en) Method for flame spraying of gunite on lining of metallurgical units
CN201543814U (en) Ladle flame spray repair gun
KR100989428B1 (en) The structure repair method of construction for which mortar, this injection equipment and this were used
JP5463752B2 (en) Repair method for bottom refractories of converters with bottom blowing function
CN100529628C (en) Method for constructing monolithic refractory material and monolithic refractory material used for the method
EP1594615B1 (en) Apparatus for the gunning of a refractory material and nozzles for same
US3237865A (en) Apparatus for protecting refractory linings
CN109020585B (en) Wear-resistant castable and preparation and use methods thereof
US7854397B2 (en) Long throw shotcrete nozzle
CN213556792U (en) Circulating fluidized bed gasification boiler inside lining paint finishing
CN1135376A (en) Flame-spraying jet gun
JP5283849B2 (en) Refractory continuous kneading method, refractory continuous construction method, refractory continuous kneading device, and refractory continuous construction device
CN102850071B (en) Iron ladle repairing material and method for repairing thermal-state iron ladle
WO2021173031A1 (en) Method for lining metallurgical units
JP2009047317A (en) Hot refractory spraying apparatus and hot refractory spraying construction method
CN115703972A (en) Novel method for sealing spigot joint of shutter of coke oven exhaust gas disc
JP3584852B2 (en) Hot repair method of blast furnace wall
CN217230800U (en) Oxygen-enriched blowing device for blast furnace smelting
CN217043148U (en) Spraying furnace repairing device
US20210268687A1 (en) Spin casting device and method
KR101650707B1 (en) Repairing material spraying apparatus for furnace inner wall

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200821

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20210601