BG60625B1 - Устройство за захранване с инертен газ на разливачни съдове за транспорт на разтопени метали - Google Patents

Abstract

Устройството намира приложение в металургията при съдове, в които разтопеният метал се транспортира под действието на инертен газ. С него се създава възможност за изплакване с инертен газ на кухото пространство на всеки разливачен съд, намиращ се под изходящия отвор на предавателна станция, преди и по време на навлизането на разтопения метал, така че между стопената повърхнина на метала в съда и кислорода от въздуха да не възникне контакт. В околността на всеки изходящ отвор (7 и 8) на предавателната станция (2) е разположена поне една тръба за вдухване на инертен газ (23 и 24) така, че да не пресича лъча (9) на навлизащия разтопен метал. По време на приближаването и отдалечаването на разливачния съд (10 и 11) тръбата за вдухване на инертен газ (23 и 24) се намира извън профила му, в свободното пространство, и завършва пред входящия отвор (12) на съответния съд (10 и 11). Всяка тръба (23 и 24) в края си, обърнат към съда (10 и 11), създава лъч инертен газ, който под ъгъл , по-голям от 0 и по-малък от 90°, навлиза в кухото пространство (31) на съда (10 и 11).

Description

Изобретението се отнася до устройство за захранване с инертен газ на разливачни съдове за транспорт на разтопени метали.

Подобно устройство от същия вид е известно от патентно описание DE-PS 39 03 444, което включва предавателна станция за разтопен метал и разливачен съд, позициониран под изпускателния отвор на предавателната станция. Разливачният съд е свързан с разединяващ се съединител, към който е присъединена неподвижна проводяща система, разположена върху външната повърхнина на разливачния съд и един или няколко входящи отвора в стената на леярския съд /разливачния съд/. Посредством гъвкав провод, разположен в съседство на съда, се вкарва инертен газ във вътрешното пространство на съда, през входящия/ите отвор/и. Входящият/щите отвор/ и е/са разположен/и така в стената на разливачния съд, че лежи/ат постоянно над максималното ниво на течността в съда и под горния ръб на неговия отвор.

Недостатък на известното устройство е това, че всички разливачни съдове, които се използват в металургичното производство за транспорт от описания вид, трябва да бъдат съоръжени с входящи отвори. Тези входящи отвори трябва да преминават както през външния метален кожух, така и през огнеупорната облицовка на съда. Това изисква предварително входящите отвори да се направят чрез сложна допълнителна обработка след обичайната изработка на разливачния съд. В случаите, когато огнеупорната облицовка е износена и се налага полагане на нова облицовка на разливачния съд, окончателното оформяне на входящите отвори може да се осъществи едва след всички останали мерки по възстановяването с помощта на сложна допълнителна работа. Освен това при това разположение на входящите отвори никога не може да се изключи със сигурност, че независимо от посоченото разстояние между максималното ниво на течността и положението на входящите отворипри напълване на разтопения метал в съда или при транспортирането му в него, във входящите отвори няма да попадне или да ги запуши разтопен метал или шлака, което също во ди след това до голям разход на допълнителен труд. Освен това съединяването и разединяването на гъвкавия провод за инертен газ към стационарната проводна система върху разливачния съд изисква допълнителни, обикновено ръчни манипулации. Осъществяването на тези манипулации, например когато съдовете се позиционират под разливната площадка, като управлението на захранването на провода с инертен газ се извършва обикновено върху или над площадката и може да се контролира само за сметка на допълнителни технически разходи и чието пренебрегване може да доведе до сериозни повреди на цялото устройство и до нежелателно изтичане на инертен газ.

Посочените недостатъци се отразяват следователно, от една страна, в икономически нежелателно завишени разходи за капиталовложения и/или поддръжка и, от друга страна - в допълнителни рискови фактори.

Задачата на изобретението е посоченото устройство от същия вид за захранване с инертен газ на разливачни съдове за транспорт на разтопени метали да се усъвършенства така, че да не е нужно включването на съдовете в същинското устройство за захранването им с инертен газ и изходящият/те отвор/ и за инертен газ на всяко устройство да се захранва/т чрез един, респективно няколко перманентно включени захранващи проводи с инертен газ, като захранването може да се разпореди и контролира от едно единствено предварително определено място и разходите за капиталовложения и поддръжка да могат да се поддържат на възможно ниско ниво.

Задачата се решава, с устройство за захранване с инертен газ на разливачни съдове за транспорт на разтопени метали, като съгласно изобретението в околността на всеки изходящ отвор на предавателната станция да е разположена най-малко една тръба за вдухване на инертен газ така, че да не се пресича в никакъв случай с лъча на навлизащия течен метал. По време на приближаването и отдалечаването на съда, тръбата се намира извън профила на свободното му пространство и завършва пред неговия отвор и върху обърнатия му към съда край създава лъч инертен газ, който е под ъгъл а спрямо вертикалата, по-голям от 0° и по-малък от 90° и навлиза до лъча на разтопения метал в кухото пространство на разливачния съд.

При това се оказва особено преимущество в околността на всеки изходящ отвор на предавателната станция да е разположена наймалко една тръба за вдухване на инертен газ, така че да не се пресича в никакъв случай с лъча на навлизащия течен метал, като поне по време на приближаването и отдалечаването на съда се намира извън профила на свободното му пространство и завършва пред неговия отвор и върху обърнатия му към съда край създава лъч инертен газ, който навлиза до лъча на разтопения метал в кухото пространство на разливачния съд под ъгъл, по-голям от 0° и по-малък от 90°. По този начин вместо всестранна и когато е необходимо повторна допълнителна работа по голям брой разливачни съдове, е нужно само еднократно инсталиране на устройство с тръба за вдухване на инертен газ, разположено в околността на всеки изходящ отвор, при което поради разполагането на всяка тръба за вдухване на инертен газ извън лъча на течния метал за тръбите за вдухване на инертен газ не се използват скъпи материали с висока точка на топене, а само икономически изгодни и намиращи се в търговската мрежа стоманени тръби. Освен това не се налага взимането на никакви предпазни мерки срещу евентуалното разделяне на лъча стопен метал по отделните части на тръбите за вдухване на инертен газ, в резултат на което да се получи химическа реакция с нежелателно разширяване на повърхността на лъча. Поради разполагането на всяка тръба за вдухване на инертен газ извън профила на свободното пространство на разливачните съдове, поне по време на тяхното приближаване и отдалечаване към, респективно от, даден изходящ отвор, преимуществено не се налагат никакви допълнителни операции с допълнителни опасности за сигурността по самите съдове. По този начин при наличието на разливачна площадка или на съответно ширмоване между пространството на захранване със стопен метал към предавателната станция и към пространството на разливачните съдове се получава възможността за управление и контролиране захранването на тръбите за вдухване на инертен газ с инертен газ само от едно от тези пространства-за предпочитане от това за подаване на стопения метал към предавателната станция. Освен това разполагането на всяка тръба за вдухване на инертен газ, за да се произведе лъч инертен газ, навлизащ под ъгъл а спрямо вертикалата до лъча стопен метал в кухото пространство на разливачния съд, предизвиква неочаквания ефект, че поне за подходящ участък на ъгъл а между 0 и 90° и за съответен участък на навлизането на инертния газ между лъча стопен метал и стената на разливачния съд се получава сигурно захранване с газ, въпреки разстоянието в пространството между отвора за неговото излизане от тръбата за вдухване и предназначеното за захранване с газ кухо пространство.

При това, достатъчна може да се окаже само една тръба за вдухване на инертен газ, за да осигури постоянното запълване на кухото пространство с инертен газ както преди пускането, така и по време на навлизането на стопения метал в разливачния съд вследствие на възникналия газов поток.

Друго предимство на устройството е, че всяка тръба за вдухване на инертен газ може да е съоръжена и със захранващо устройство, което е постоянно включено, локално разположено и регулируемо чрез управляващи органи като клапанни устройства с известна конструкция, което устройство може да се контролира и поддържа лесно.

Съгласно изобретението при едно изпълнение на устройството голямо предимство е, че тръбите за вдухване на инертен газ са инсталирани с постоянна дължина, вследствие на което се понижават разходите за инвестиции и поддръжка, а със създаването на желания лъч инертен газ над отвора на съда може да се осигури достатъчно напълване на кухото пространство.

При едно друго изпълнение на устройството съгласно изобретението напротив предимство е, че всяка тръба за вдухване на инертен газ е оформена поне в насочения си към разливачния съд край като телескопично изтегляща и прибираща се тръба, което увеличава разходите за инвестиции и поддръжка, но в определени случаи създава възможност за полезно повлияване на газовия поток в съда чрез статично вкарване на тръбата в отвора на съда, при което управлението и контролът на такова телескопично движение на тръбата може да се осъществи без трудности и от пулт за управление, откъдето не се вижда обърнатия към разливачния съд край на тръбата.

Едно друго изпълнение на устройството съгласно изобретението се характеризира с това, че в обърнатите към съответните разливачни съдове краища на тръбите са закрепени шумозаглушители с позната конструкция, тъй като те се монтират по много опростен начин и след това намаляват значително нивото на шума в околността на предавателната станция за заетите в нея.

Доколкото при устройството съгласно изобретението става въпрос за устройство на предавателна станция върху разливачната площадка на висока пещ, тръбите за вдухване на инертен газ могат да бъдат инсталирани по особено опростен начин в намиращите се обикновено върху разливачната площадка тръби за наблюдаване нивото на течността в съответния съд-поне по значителна част от дължината им. Това изключва предварително инсталирането на допълнителни проводи в разливачната площадка, което снижава още повече инвестиционните разходи и освен това създава възможност, от една страна, за непрекъснат оптичен контрол на тръбите за вдухване на инертен газ и, от друга-позволява безплатно изпълнение на евентуално необходимите работи по поддръжката върху тези тръби.

В едно друго предпочитано изпълнение на посочената форма съгласно изобретението в намиращия се откъм страната на разливачната площадка входящ участък на всяка наблюдателна тръба навлиза поне още една тръба за вдухване на инертен газ, служеща за създаване на коминното действие на всяка наблюдателна тръба по отношение на насоченото срещу горещите газове от съответния разливачен съд динамично налягане в съответната наблюдателна тръба. Това дава възможност, от една страна, да се осигури необходимата закрила на заетите върху разливачната площадка по отношение на споменатите горещи газове, която досега обикновено се повлиява с помощта на създадено със сгъстен въздух динамично налягане в наблюдателната тръба, и, от друга страна-през наблюдателните тръби в никакъв случай в участъка на отвора на съответния разливачен съд не може да попадне допълнително съдържаща кислород газова смес, например сгъстен въздух, и там чрез създаване на завихряния с пелената инертен газ, обгръщаща лъча стопен метал или с гореспоменатия лъч инертен газ, насочен към разливачния съд към течния метал в разливачния съд, да се транс портира кислород.

Друго предимство е това, че не само тръбите за вдухване на инертен газ , но и допълнителните тръби за вдухване на инертен газ за създаване на динамично налягане в наблюдателните тръби са съоръжени с по един самостоятелно задвижван управляващ орган. По този начин разходът на инертен газ в участъка на устройството може оптимално да се нагоди към работните изисквания, т.е. минимален разход на инертен газ при максимална работна сигурност.

Инертни газове, които са подходящи за работа в устройството съгласно изобретението, преди всичко са кислородът или отработените газове от пълното изгаряне на подходящо гориво, например земен газ или нефт.

На фигурите е показано примерно изпълнение на устройството съгласно изобретението.

На фигурата в разрез е показана разливачната площадка 1 на висока пещ с предавателна станция 2, разположена във вдлъбнатина на площадката 1 и оформена главно от разположен върху нея, двутелен, силно уплътнен по отношение на газовете, корпус 3. Горна част на корпуса 3 е оформена като подвижен капак със завъртащ се улей 4, свързан с транспортни улеи (непоказани) върху разливачната площадка 1, с разпределителни улеи 5, 6 и с изходящи отвори 7, 8.

Чрез завъртащия се улеи 4 предавателната станция 2 управлява лъч 9 стопен метал, като го насочва редуващо се в разливачните съдове 10 и 11, например количкови или торпедоподобни леярски съдове, разположени с отворите си 12 под изходящите отвори 7, 8. Вътрешността на предавателната станция 2, за да се избегне получаването на метални или други окиси по повърхността на течния метал, се зарежда през главен захранващ провод 13, разпределителна станция 14, захранващ провод 15 и изходящи клапани 16 с инертен газ, получен от пълното изгаряне на земен газ или нефт. Същевременно може да се предприеме и охлаждане на завъртащия се улей 4. За същата цел изходящите отвори 7 и 8 са съоръжени с пръстеновидни дюзи 17 и 18, които се захранват с инертен газ по време на предаването на течен метал на разливачния съд 10 и 11 чрез проводите 19, 19' и по този начин оформят тръбообразна пелена инертен газ 20 около лъча 9, простиращ се от изхода на съответния изходящ отвор 7, 8 най-малко до отвора 12 на съответния разливачен съд 10, 11.

За да се предотврати и във вътрешността на разливачните съдове 10, 11 образуването на метални и други окиси по повърхността на течния метал, включително по долния край на лъча 9, във всяка навлязла в разливачната площадка 1 наблюдателна тръба 21, 22 е разположен главният надлъжен участък на всяка от тръбите за вдухване на инертен газ 23, 24. Всяка тръба за вдухване на инертен газ 23, 24 се захранва с инертен газ от разпределителната станция 14, свързана с управляеми и регулируеми клапанни устройства 27, 28 с известна конструкция, инсталирани в случая извън съответната наблюдателна тръба 21, 22.

В насочения към разливачния съд 10, 11 край на всяка тръба 23, 24 инертният газ излиза като насочен лъч през шумозаглушителя 29, 30 от известен вид. Този лъч навлиза до лъча 9 стопен метал в кухото пространство 31 на разливачния съд 10, 11 под ъгъл а, по-голям от 0 и по-малък от 90°. Вследствие на възникналия газов поток се изтласква от, респективно не се допуска, кислородът от въздуха в кухото пространство 31, като изтласкването на кислорода се извършва преди началото на вливането на течния метал в разливачния съд 10, 11.

Използването на шумозаглушители 29, 30 представлява също прилагаща се лесно във връзка с използването на тръбите за вдухване на инертен газ 23, 24 предпазна мярка в полза на заетите в околността на предавателната станция 2. Такава мярка е и инсталирането на съответна втора, къса, тръба за вдухване на инертен въздух/газ 32, 33 в разположения откъм страната на разливачната площадка входящ участък на наблюдателните тръби 21, 22, чието захранване с инертен въздух /газ/ се осъществява и от разпределителната станция 14 през захранващи проводи 25, 26. Проводите 25, 26 могат да се управляват и регулират чрез отделни клапанни устройства 34 и 35, независимо от тръбите за вдухване на инертен газ 23, 24.

Обикновено в течение на цялото експлоатационно време на предавателната станция 2 те вдухват инертен газ в отдалечените от разливачните съдове 10, 11 краища на наблюдателните тръби 21 и 22, за да се създаде достатъчно динамично налягане в тях за възпрепятстване на коминното действие на наблюдател ните тръби 21, 22 по отношение на горещите газове от разливачните съдове 10, 11, респективно от тяхната околност. В противен случай съдовете 10, 11 биха могли да представляват рисков фактор за работещите върху разливачната площадка 1. Създаването на динамичното налягане не предизвиква опасност съдържащата кислород допълнителна газова смес, например сгъстен въздух, да попадне в участъка на отворите на всеки разливачен съд 10, 11 и там чрез завихряне с пелената инертен газ 20, обгръщаща лъча 9 стопен метал, или с произведения от тръбите 23, 24 лъч инертен газ да се транспортира кислород към стопения метал в съда 10, 11.

Като инертни газове приложими в устройството съгласно изобретението което по отношение на конкретното си изпълнение, не се ограничава с разгледаното примерно изпълнение, могат да се използват, по-специално азот или отработените газове от пълното изгаряне на земен газ или нефт.

Claims (10)

1. Патентни претенции

   1. Устройство за захранване с инертен газ на разливачни съдове за транспорт на разтопени метали, например при използваните при изпускането на метала или шлака от висока пещ подвижни леярски съдове, промиващо с инертен газ съответното кухо пространство на разливачния съд по време на позиционирането му под изпускателен отвор на предавателна станция както преди изпускането, така и по време на навлизането на разтопения метал в разливачния съд, така че се предотвратява контакт между образуващата се повърхнина на разтопения метал в разливачния съд и кислорода от въздуха, характеризиращо се с това, че в околността на всеки изходящ отвор /7, 8/ на предавателна станция /2/ е разположена наймалко една тръба /23, 24/ за вдухване на инертен газ така, че да не пресича в никакъв случай лъча /9/ на навлизащия течен метал, като поне по време на приближаването и отдалечаването на съда /10, 11/ се намира извън профила на свободното му пространство и завършва пред неговия отвор /12/ и върху обърнатия му към разливачния съд /10, 11/ край създава лъч инертен газ, който под ъгъл а спрямо вертикалата, по-голям от 0° и по-малък от 90°, навлиза до лъча /9/ на течния метал в кухото пространство /31/ на съда /10, 11/.
2. 2. Устройство съгласно претенция 1, характеризиращо се с това, че тръбата за вдухване на инертен газ /23, 24/ е с непроменена дължина.
3. 3. Устройство съгласно претенция 1, характеризиращо се с това, че тръбата за вдухване на инертен газ /23, 24/ поне в края си обърнат към разливачния съд /10, 11/, е оформена като изтегляща се телескопична тръба.
4. 4. Устройство съгласно една от претенциите от 1 до 3, характеризиращо се с това, че върху обърнатия към разливачния съд /10, 11/ край на тръбата за вдухване на инертен газ /23, 24/ е надянат шумозаглушител /29, 30/ от познат вид.
5. 5. Устройство съгласно една от претенциите от 1 до 4, характеризиращо се с това, че тръбата за вдухване на инертен газ /23, 24/ със значителна част от дължината си е разположена в преминаваща през разливачна площадка /1/ наблюдателна тръба /21, 22/ за наблюдаване нивото на течността в съда /10, 11/.
6. 6. Устройство съгласно претенция 5, характеризиращо се с това, че в разположения откъм разливачната площадка входящ участък на всяка наблюдателна тръба /21, 22/ стърчи поне една съответна друга тръба за вдухване на инертен газ /32, 33/, служеща за създаване в съответната наблюдателна тръба /21, 22/ на динамично налягане, насочено срещу тяговото действие (каминоподобно) на всяка тръба /21, 22/ по отношение на горещите газове от съот- ветния съд /10, 11/.
7. 7. Устройство съгласно една от предходните претенции от 1 до 6, характеризиращо се с това, че захранването на всяка тръба за вдухва-

   5 не на инертен газ /23, 24; 32, 33/ с инертен газ се осъществява посредством разпределител /14/ за инертен газ и захранващ провод /25, 26/, включително съответно отделно задействан управляващ орган /27, 28; 34, 35/ за всяка тръба 10 за вдухване на инертен газ /23, 24; 32, 33/ под формата на клапанно устройство с известна конструкция.
8. 8. Устройство съгласно претенция 7, характеризиращо се с това, че разпределителят

   15 /14/ за инертен газ и съответно отделно задействаните управляващи органи /27, 28; 34, 35/ за всяка тръба за вдухване на инертен газ /23, 24; 32, 33/ са инсталирани върху или над всяка тръба.
9. 9. Устройство съгласно една от претенциите от 1 до 8, характеризиращо се с това, че като инертен газ се използва азот.
10. 10. Устройство съгласно една от претенциите от 1 до 8, характеризиращо се с това, че като инертен газ се използва пълното изгаряне на подходящ горивен материал, например земен газ или нефт.