CS259527B2 - Dmýchací trubice pro zpracování roztaveného kovu v metalurgických nádobách - Google Patents

Abstract

Dmýchací trubice podle vynálezu jsou ného kovu v metalurgických nádobách je tvořená kovovou trubkou s žáruvzdornou keramickou výstelkou, přičemž kovová trubka sestává z několika vrstev, mezi nimiž jsou kanály pro chladivo, přičemž mezi kovovou trubkou a výstelkou je uspořádána žáruvzdorná pružná vrstva. Kovová trubka sestává z dopravní a plášťové trubky s radiálními žebry mezi nimi. Kanály pro chladivo jsou opatřeny usměrňovacími komorami, tvořenými otvory na dně žeber, která jsou na dolní části trubice kratší než dopravní a plášťová trubka. K dolní části trubek je připevněn blokovací nátrubek se závitem na plášti, do nějž je našroubována zátka. Na horním konci je dmýchací trubice opatřena vstupními hrdly chladivá.

Description

Vynález se týká dmýchací trubice pro zpracování roztaveného kovu v metalurgických nádobách, tvořené kovovou trubkou opátřenou žáruvzdornou keramickou výstelkou.

V průběhu vývoje metalurgie a jako výsledek snah zvětšit rozměry, kapacitu a specifický výkon metalurgických zařízení bylo vyvinuto v posledním desetiletí několik pochodů zpracování oceli mimo nádobu. Tyto pochody se používají především pro odkysličování a odsiřování oceli.

Myšlenka zavádět do roztaveného kovu práškové materiály byla v první řadě důsledkem snahy šetřit materiálem a učinit pochod efektivnějším, avšak některé technologické funkce se mohou v praxi provádět pouze tímto způsobem.

Zavádění takového prášku nebo granulovaných materiálů do lázně taveniny se děje pomocí vstřikovacích soustav.

Vstřikovací soustavy zahrnují dmýchací trubici pro vstřikování různých plynů a v daných případech práškových nebo granulovaných materiálů pod hladinu taveniny.

Známé dmýchací trubice obvykle sestávají z tlustostěnné měděné trubky, opatřené žáruvzdornou výstelkou.

Při výrobě tzv. jednorázových typů trubic se na povrch měděné trubky nanese samotvrditelná žáruvzdorná směs a pak se trubkové kusy vyrobené podobně z žáruvzdorné hlíny, obvykle z šamotu, nasunou na směs. Pak se opět nanáší žáruvzdorná směs a výstelka se suší.

Mnohonásobné trubice se vyrábějí tak, že na měděnou trubku se lije tekutá žáruvzdorná hlína obsahující přes 80 % AI2O3 a pak se vypaluje.

Základní nevýhodou obou druhů trubic je to, že jsou neobyčejně tuhé a křehké a při provozu se často lámou. Žhavý roztavený kov není totiž nikdy ve statickém stavu, ponořená trubice se uvede ve vibrace, na výstelce se objeví trhliny, načež se trubice po krátkém čase stane nepotřebnou.

Značný rozdíl mezi součiniteli tepelné roztažnosti tlustostěnné měděné trubky a výstelky má rovněž za následek sklon k praskání. Protože obě vrstvy jsou navzájem ve styku a při ponoření do žhavého roztaveného kovu se značně rozžhaví, trhliny se objeví již jako důsledek rozdílu mezi součiniteli tepelné roztažnosti.

Další nesnáz spočívá v intenzívním ohřevu dmýchacích trubic, protože teplota roztavených kovů přesahuje značně 1 000 °C.

Proto je cílem vynálezu vyvinout dmýchací trubici, která je méně tuhá než běžné trubice, je poměrně žáruvzdorná a tudíž její životnost je značně větší než životnost známých trubic.

Podle vynálezu je kovová trubka dmýchací trubice opatřena mezi vrstvami žáruvzdorným keramickým kanálem pro chladivo a dále je mezi kovovou trubkou a výstelkou uspořádána žáruvzdorná pružná vrstva.

Mnohovrstvá kovová trubka může sestávat z vnitřní dopravní trubky a vnější plášťové trubky s radiálními žebry mezi nimi.

S výhodou je v kanálu pro chladivo mezi dopravní trubkou a plášťovou trubkou vytvořena obracecí komora např. tak, že žebra v dolní části trysky jsou kratší než dopravní trubka a plášťová trubka. U jiného provedení je kanál pro chladivo vytvořen tak, že žebra v dolní části jsou opatřena otvory.

Otvory pro chladivo mohou být uzavřeny spodní deskou nebo trubkovým nástavcem mezi dopravní trubkou a plášťovou trubkou. Trubkový nástavec má vnější závit pro zátku.

Žáruvzdorná pružná vrstva mezi kovovou trubkou a výstelkou může být osinkový provazec, ovinutý kolem kovové trubky, přičemž výstelka může být tvořena jedinou litou vrstvou nebo litými vrstvami a šamotovými trubkami.

Dmýchací trubice podle vynálezu jsou značně poddajnější než běžné trysky v důsledku pružné vrstvy mezi kovovou trubkou a výstelkou. Výstelka není tudíž vystavena účinku vyvolanému různými součiniteli tepelné roztažnosti a je odolnější vůči vnějším mechanickým vlivům.

Další základní výhodou vynálezu je to, že kovová trubka sestává z více vrstev, mezi nimiž jsou kanály pro chladivo. To zřejmě značně snižuje tepelné namáhání dmýchací trubice.

Vzhledem k výše uvedenému je životnost dmýchacích trubic podle vynálezu daleko větší než běžných trubic, což představuje v dané oblasti značnou úsporu, nejenom proto, že opotřebení je méně intenzívní, nýbrž hlavně proto, že počet vadných odlitků se může podstatně snížit, což je zvlášť významné v souvislosti s rozměry pánve.

Další podrobnosti vynálezu plynou z následujícího popisu výhodného provedení vynálezu na základě výkresů, na nichž:

Obr. 1 je částečný řez dmýchací trubicí podle vynálezu, obr. 2 je řez II—II dmýchací trubicí znázorněnou v obr. 1 a obr. 3 je obměna konstrukce dmýchací trubice podle vynálezu.

Dopravní trubka 1 a plášťová trubka 2 jsou uspořádány soustředně uvnitř dmýchací trubice jak patrno z obr. 1. Dopravní trubka 1 a plášťová trubka 2 jsou navzájem spojeny radiálními žebry 3. Žebra 3 jsou přivařena k dopravní trubce 1 a plášťové trubce 2. Na dolní části žeber 3 jsou provedeny otvory 4 k převádění chladivá mezi rovnoběžnými kanály. Obr. 2 ukazuje příčný řez podle obr. 1 a znázorňuje jasně, že u této konstrukce je prostor mezi trubkami rozdělen do čtyř částí. Kanály 5a vedou chladivo po proudu a kanály 5b proti prou259327 du, přičemž chladivo teče otvory 4 z kanálů 5a do 5b.

K dopravní trubce 1 a plášťové trubce 2 na dolní části dmýchací trubice je přivařen blokovací nástavec 6, který zčásti blokuje dolní část kanálů 5a a 5b a zčásti drží zátku 7 závitem vytvořeným na plášti. Zátka 7 tvoří špičku dmýchací trubice a je opak fena centrální tryskou souosou s kanálem dopravní trubky a blokovacím nástavcem S.

Kolem pláště plášťové trubky 2 je ovinut osinkový provazec, který tvoří pružnou vrstvu 9.

Na tyto vrstvy se nanáší samotvrditelná žáruvzdorná hlína jako další vrstva 13.

Samotové trubky 11 se nasunou na dmýchací trubici jako krycí vrstvy.

Jiné provedení dmýchací trubice podle vynálezu je znázorněno v obr. 3. Zde je vnitřek trubice rovněž sestaven z dopravní trubky 1 a plášťové trubky 2 a má žebra 3 přivařená mezi nimi. Dolní část dmýchací trubice je obklopena spodní deskou 12 přivařenou k dopravní trubce 1 a plášťové trubce 2. Spodní deska 12 uzavírá kanály chladivá mezi dopravní trubkou 1 a plášťovou trubkou 2 a přidržuje vrstvy 10, 13 na pružné vrstvě, tvořené vhodně podle řešení znázorněného v obr. 1.

Vrstva 10 je zhotovena ze samotvrditelné žáruvzdorné hlíny a vrstva 13 je žáruvzdorný beton obsahující asi 80 % hmot. AI2O3, který se lije podle šablony na vrstvu

10.

Usměrňovači komory kanálů 5a, 5b chladivá mají takový tvar, že žebra 3 jsou kratší než dopravní trubka 1 a plášťová trubka 2 a tudíž prostředí může protékat z jednoho kanálu do druhého mezi dolní hranou žeber 3 a spodní deskou 12.

Provedení, znázorněná na obrázcích, se jeví v praxi velmi účinná, čímž se uskutečňuje taková technologie, která s dřívějšími dmýchacími trubicemi nebyla proveditelná.

Vysoce pevné a poddajné dmýchací trubice podle vynálezu umožnily zahájit vstřikování již během odpichu. To znamená, že dmychací trubice se zavede do licí pánve již dříve, než začne odpich a když odpich začne, může se také zahájit vstřikování.

Protože za těchto podmínek je trubice vystavena současným mechanickým a tepelným účinkům žhavého roztaveného kovu, nebylo možno tuto technologii provádět se známými trubicemi. Trubice podle vynálezu jsou způsobilé vydržet tento účinek bez poškození, a proto bylo možno provádět vstřikování do roztaveného kovu, padající!ho z výšky asi 6 metrů, po dobu 5 až 10 minut. Po lití pokračuje vstřikování asi 15 až 20 minut a potom je možno provádět další vstřikování během a/nebo po lití.

Trubice podle vynálezu se může účinně použít také pro vstřikování do plné pánve či konvertoru. Pro její trvanlivost je charakteristické, že zatímco pro zpracování běžnými trubicemi bylo použito v průměru čtyř trubic, a i když byly nejlepší, s trubicí podle vynálezu je možno zpracovat bez potíží 15 vsázek.

Podobně je charakteristické, že během zpracování prováděného s trubicí podle vynálezu se vstřikování provádí do 120 tunové pánve a během zpracování 40 vsázek došlo pouze jednou ke zmetkování v důsledku vadné trubice.

Z výše uvedeného je zřejmé, že dmýchací trubice podle vynálezu zajišťuje mnohem vyšší provozní životnost nejenom při zpracování běžnou technologií — a tudíž levnější — nýbrž umožňuje i použití nových technologií, které nebyly se známými trubicemi proveditelné.

Ačkoliv předložené příklady popisují pouze dvě provedení trubice podle vynálezu, pro odborníka je samozřejmé, že může vytvořit několik podobných alternativ.

Claims (12)

1. Dmýchací trubice pro zpracování roztaveného kovu v metalurgických nádobách, tvořená kovovou trubkou se žáruvzdornou keramickou výstelkou, vyznačená tím, že kovová trubka sestává z několika vrstev, mezi nimiž jsou kanály (5a, 5b) pro chladivo, přičemž mezi kovovou trubkou a výstelkou je uspořádána žáruvzdorná pružná vrstva (9).

2. Dmýchací trubice podle bodu 1, vyznačená tím, že kovová trubka sestává z dopravní trubky (1) a plášťové trubky (2) s radiálními žebry (3) mezi nimi.

3. Dmýchací trubice podle bodu 1 nebo 2, vyznačená tím, že kanály (5, 5b) pro chladivo jsou opatřeny usměrňovacími komorami.

4. Dmýchací trubice podle bodu 3, vyznačená tím, že usměrňovači komory jsou tvořeny otvory (4) uspořádanými na dně žeber (3).

VYNÁLEZU

5. Dmýchací trubice podle bodu 3, vyznačená tím, že žebra (3) pro každou usměrňovači komoru jsou vytvořena na dolní části trubice kratší než dopravní trubka (1) a plášťová trubka (2).

6. Dmýchací trubice podle bodů 1 až 5, vyznačená tím, že k dolní části dopravní trubky (lj a plášťové trubky (2) je připevněn blokovací nátrubek (6).

7. Dmýchací trubice podle bodu 6, vyznačená tím, že blokovací nátrubek (6J je 0patřen závitem na plášti, do nějž je našroubována zátka (7).

8. Dmýchací trubice podle bodů 1 až 7, vyznačená tím, že na horním konci je opatřena vstupními hrdly chladivá.

9. Dmýchací trubice podle bodů 1 až 8, vyznačená tím, že pružná vrstva (9) je z osinkového provazce.

10. Dmýchací trubice podle bodů 1 až 9, vyznačená tím, že nad pružnou vrstvou (9) Je uspořádána vrstva (10) ze samotvrditelné žáruvzdorné hlíny.

11. Dmýchací trubice podle bodu 10, vyznačená tím, že na vrstvě (10) ze samotvrditelné žáruvzdorné hlíny je vytvořena vrstva ze šamotových trubek (11).

12. Dmýchací trubice podle bodu 10, vyznačená tím, že na vrstvě (10) ze samotvrditelné žáruvzdorné hlíny je uspořádána vrstva (13) z žáruvzdorného litého betonu, obsahující AI2O3.