EA008129B1 - Устройство для эпизодического запирания лётки конвертера с улучшенными свойствами заглушки - Google Patents

Abstract

Устройство для периодического запирания лётки 2 конвертера 1 имеет форму цилиндрической заглушки 5, смесь 10 которой составлена из компонентов 14 глины, соединений 15 углеводородов и термореактивных пластмасс 16, а также других обеспечивающих деформируемость компонентов. Соединения 15 углеводородов в форме шаровидной полистирольной пены и термореактивной пластмассы в форме эпоксидной порошковой смолы делают изготовление заглушки 5 легче и придают полезные свойства деформируемости, а также отверждения. Примешивание пластмассы и термореактивной пластмассы при установке в лётку 2 заглушка 5 дает более высокую стабильность при хранении, быстрое отверждение в лётке 2, преимущественно при постоянных и длинных цилиндрических лётках 2. При попадании сырцевой стали 12 быстрое плавление пластмассы и испарение являются гарантией того, что вся заглушка 5 тоже надежно выносится с жидкой сырцевой сталью 12.

Description

Изобретение касается устройства для запирания лётки конвертера заглушкой, имеющей стержень, который может деформироваться с помощью посадочного приспособления между торцевым металлическим листом и опорной плитой и пригоняться к стенке лётки, причем стержень состоит из содержащего несколько компонентов жаростойкого материала, который составлен из жидкого доменного чугуна и который может вымываться из лётки.

В принципе известно, что лётки наклоняемых конвертеров могут быть закрыты заглушками, которые могут препятствовать вытеканию шлака через лётку. Для разгрузки конвертер наклоняют как раз в позицию, при которой жидкий доменный чугун или сырцевая сталь должны течь через лётку в последовательно присоединенный разливочный ковш. Шлак с меньшим удельным весом всплывает поверх металлического расплава, так что он в принудительном порядке, прежде всего при наклоне достигает лётки, в результате без заглушки большое количество исходного шлака попадало бы в разливочный ковш. Так как для последующих металлургических процессов присутствие богатого кислородом и часто обогащенного фосфором и серой шлака представляет существенный недостаток, применение заглушки согласно ЕР 0635071 важно. В этой заглушке с помощью посадочного приспособления состоящий из жаростойкого материала стержень деформируется между торцевым металлическим листом и опорной плитой таким образом, что он плотно прилегает к стенке лётки и тем самым закрывает все выпускное отверстие. Если такая заглушка введена в лётку и соответственно зафиксирована, торцевой металлический лист спекается. Ни шлак, ни иные частицы не могут вытекать через лётку. Наоборот, конвертер можно наклонить, при этом при соприкосновении с жидкой сталью торцевой металлический лист, а также канал в виде воронки, который ориентирует стержень, плавятся, и сталь через канал в виде воронки может целенаправленно течь в ковш. Жидкая сталь уносит с собой после ориентации канала в виде воронки спеченные жаростойкие материалы заглушки, что для последующего процесса совершенно незначительно. Также для этой известной заглушки обнаруживаются проблемы в отношении применения и ее предельного срока хранения. Это объясняется весом заглушки и добавлением большого количества воды, которое необходимо, так как в качестве связующего вещества используется глина. Однако из ΌΕ 19848004 А1 известно добавление для улучшения применяемости к смеси из жаростойкого материала соединений углеводородов, которые, однако, в конечном счете приводят только к уменьшению веса. В результате относительно большого добавления воды, которое требуется для веществ, содержащихся в глине, при хранении в известных обстоятельствах возникают проблемы, так как при неблагоприятных условиях (влияние мороза) это приводит к разделению фаз и тем самым к размягчению массы заглушки. Но вода для обработки составных частей глины требуется обязательно, так что только специальные условия хранения могут прежде всего бороться с этой проблемой. Они требуют больших затрат и дорогостоящи. Кроме того, необходимые условия имеются не на каждом сталелитейном заводе.

В основе изобретения лежит ввиду этого задача создания смеси для заглушки, пригодной для запирания лётки конвертера с улучшенными свойствами при хранении и удобной в обращении.

Согласно изобретению задача решается тем, что образующая стержень смесь наряду с глинистыми компонентами, водой, разжижителем и дымовой связкой содержит улучшающие удобство в обращении углеводородные соединения и стабилизирующие структуру стержня термореактивные пластмассы.

Эти пластмассы, находящие применение, обеспечивают однозначно лучшие свойства, в особенности в отношении стабильности при хранении. Это проявляется прежде всего в том, что с заглушкой согласно изобретению сильно улучшается режим открывания при наклоне конвертера, так как пластмассы как компонент заглушки плавятся и испаряются, причем до этого термореактивные пластмассы из-за раннего отверждения приводят к дополнительному раннему упрочнению в лётке, и благодаря этому предотвращается выскальзывание заглушки, возникающее под собственным весом при больших выпускных отверстиях. Дело в том, что термореактивные пластмассы уже после установки в лётку улучшают за счет соответствующего отверждения структуру заглушки, не влияя на другие свойства. Но, прежде всего, применением термореактивных пластмасс сильно уменьшается содержание глины и тем самым экономится до 20% воды. Таким образом создана заглушка или образующая заглушку смесь, которая имеет полезно улучшенные свойства при использовании и, прежде всего, за счет уменьшения содержания воды имеет существенно улучшенную стабильность при хранении, при этом сюда же относится то, что задачи уплотнения тоже становятся еще оптимальнее благодаря стержню, стабилизированному термореактивно. Только под ферростатическим давленим проламывается торцевой металлический лист. Остаточный материал заглушки выносится затем вытекающей жидкой сталью в течение нескольких секунд.

Согласно целесообразному варианту изобретения предусмотрено, что в качестве стабилизирующих термореактивных пластмасс к смеси добавляют порошок эпоксидной смолы. Эпоксидная смола в виде порошка с высокой дисперсностью в общем материале вызывает быстрое полное отверждение заглушки или стержня, котрое позитивно обгоняет непосредственное упрочнение за счет отверждения глины, в температурном интервале от 150 до 300°. Порошок эпоксидной смолы хорошо и равномерно распределяется прежде всего в сухой смеси, так что это обгоняющее упрочнение можно обеспечить.

Другой целесообразный вариант предусматривает уменьшение содержания глины в смеси соответственно содержанию термореактивных пластмасс. Уменьшают не другие компоненты жаростойкого материала, а, вернее, целенаправленно содержание глины, потому что этим можно снизить значительно и

- 1 008129 содержание воды.

Другая предпочтительная форма выполнения изобретения предусматривает весовое содержане соединений углеводородов от 10 до 20% и весовое содержание термореактивных пластмасс от 5 до 10%. Как далее еще поясняется, этим уменьшают содержание глины и воды, но одновременно обеспечивают существенное улучшение удобства в использовании и существенно улучшенную стабильность при хранении.

Особенно целесообразной оказалась пропорция, при которой весовое содержание соединений углеводородов установлено около 18%. Весовое содержание термореактивных пластмасс составляет от 5 до 10%, причем благодаря этому достигается особенно благоприятный режим открывания заглушки.

Далее, раньше уже упоминалось, что в качестве термореактивных пластмасс должны применяться порошки эпоксидных смол, причем согласно целесообразному варианту предусмотрено равномерное подмешивание к смеси термореактивных пластмасс порошка эпоксидной смолы. Здесь следует подчеркнуть, что важно, чтобы порошок эпоксидной смолы целенаправленно и равномерно подмешивался к смеси, чтобы заранее обеспечить уже упомянутое улучшение структуры стержня. В таком случае, если смесь по всему корпусу стержня имеет равномерное количество порошка эпоксидной смолы, то это улучшение структуры надежно достигается.

Другая возможность применения термореактивных пластмасс состоит в том, что они в виде порошка эпоксидной смолы нанесены на наружную стенку стержня, в частности путем продувки сверху. При этом можно целенаправленно задавать толщину слоя, которая с вдвиганием в лётку обеспечивает преждевременное отверждение, так что образуется вид защитной оболочки, которая полезно окружает остальной стержень и препятствует тому, что может наступить, например, неправильная и преждевременная деформация стержня при наклонной установке.

Но целесообразно, если дополнительно к термореактивным пластмассам, нанесенным на наружную стенку, к смеси добавляются термореактивные пластмассы, уменьшающие содержание глины, а именно с весовым содержанием от 5 до 10%. Здесь выражено то, что термореактивные пластмассы в виде порошка эпоксидной смолы, стабилизирующие наружную стенку, недостаточны для обеспечения желаемого улучшения стабильности при хранении, так что дополнительно к этому целесообразно, как дальше поясняется, подмешивается порошок эпоксидной смолы к смеси. При этом целесообразно, если выбираются постоянные связующие - Ыа-силикаты, временные связующие - целлюлозный материал, пластификаторы полиэлектролитический спирт и разжижители - жирные кислоты. Таким образом, создается материал, который обеспечивает эффективную фиксацию заглушки при деформации в лётке, не приводя к сплошному спеканию. Остаточная масса защищена от преждевременного распада при соответствующем воздействии тепла.

Далее целесообразно, чтобы углеводородные соединения имели пенообразную форму, а термореактивные пластмассы были порошкообразными. Таким образом, еще лучше используются выгодные свойства полимеризации термореактивных пластмасс. При этом пена изготавливается так, чтобы она представляла по возможности замкнутую поверхность, чем достигается пространственное преимущество. Особенно целесообразно, если пластмассой является полистирольная пена. Этот материал обладает тем преимуществом, что применение не требует никаких чрезмерно высоких затрат и оптимально обрабатывается с другими материалами так, что заглушка согласно изобретению работает оптимально. При малом весе полистирол обеспечивает в благоприятный момент вытеснение заглушки из лётки жидкой сталью. При этом выгодно проявляются свойства плавления и испарения соединений углеводородов, так как части заглушки растворяются или испаряются, в результате вытекающей сталью должно выноситься относительно мало материала заглушки. Пластмасса, т. е. соединения углеводородов, желательно имеет форму шариков, так как они тоже хорошо вводятся в смесь. Шарики пластмассы можно предусмотреть со смачивающим средством, благодаря чему они обволакиваются глиной, что дает благоприятную структуру материала.

Наиболее целесообразным составом смеси оказалась смесь стержня, которая состоит из 10-15 вес.% соединений углеводородов (полистирола), 5-10 вес.% термореактивных пластмасс, 15-30 вес.% глиняной связки, 15-35 вес.% алюмосиликата, 5-15 вес.% воды, 5-10 вес.% масла, 0,5-3 вес.% пластификатора, 0,12 вес.% разжижителей, 0,1-2 вес.% временных связующих, 0,1-5 вес.% постоянных связующих.

Изобретение отличается в частности тем, что создана заглушка для применения в конвертере при очень высоких нагрузках, которая очень хорошо поддается обработке с помощью известного посадочного приспособлении, т.е. фиксируется в лётке, и очень рано, т.е. до действия глины уже в результате отверждения термореактивных пластмасс она стабилизирована и, таким образом, получает лучшую посадку. Кроме того, термореактивные пластмассы, уменьшающие весовое содержание глины, оказались полезны, так как они оптимизируют стабильность при хранении, их применением можно однозначно уменьшить содержание воды.

Кроме того, получаются еще и улучшенные возможности обработки благодаря более простой установке заглушки в лётку и более оптимальной фиксации, причем при этом не возникает опасность, что жидкая сталь не унесет без остатка смесь или материал заглушки.

Другие подробности и преимущества предмета изобретения следуют из последующих описаний,

- 2 008129 относящихся к чертежам, на которых показан предпочтительный пример выполнения с необходимыми подробностями и отдельными деталями.

На чертежах показаны фиг. 1 - конвертер в вертикальном (рабочем) и наклоненном положении, в схематичном воспроизведении, фиг. 2 - разрез стенки конвертера в области лётки с вдвинутой заглушкой, фиг. 3 - разрез в той же области после фиксации заглушки и фиг. 4 - запирающая заглушка в увеличенной форме и в разрезе.

На фиг. 1 показан конвертер 1 в рабочем положении и наклоненным, причем ясно, что в результате наклона конвертера 1 лётка 2 сначала приходит в позицию, которая в принудительном порядке приводит к тому, что сначала одноразово выходит слой 11 шлака. Только потом, когда продолжается наклон, вытекает через лётку 1 и сырцевая сталь 12 и попадает в разливочный ковш 13.

Описанному процессу с выходом слоя 11 шлака через лётку 2 препятствует заглушка 5, стержень 6 которой посадочным приспособлением 7 с вытяжным захватом деформируется между торцевым металлическим листом 8 и основной плитой 9 так, что смесь 10 прижимается к стенке 4 лётки 2 и к стенке 3 конвертера. Соответствующее поясняется на фиг. 3, где заглушка 5 расположена в лётке 2, запирая ее.

Перед деформацией и фиксированием в лётке 2 стержень 6, который состоит из компонентов глины 14, соединений 15 углеводородов в виде полистирола и термореактивных пластмасс в виде порошка эпоксидной смолы, имеет цилиндрическую форму. Головка заглушки 5 ограничена стальным металлическим листом 8, который переходит в выпускную трубу 20 и образует вид воронки 19. В верхней зоне воспроизведен местный вид, который должен пояснять, что компоненты 14 глины, соединения 15 углеводородов и термореактивные пластмассы 16, интенсивно друг с другом смешанные, образуют смесь 10 и соответственно стержень 6. В варианте согласно фиг. 4 наружная стенка 18 предусмотрена со слоем 21 из термореактивных пластмасс, чтобы здесь достичь образования типа оболочки, когда заглушка 5, как показано на фиг. 2, вводится в лётку 2. Этот слой 21 защищает заглушку 5 или же стержень 6 в определенном отношении, так что и при ударе на стенку 4 лётки 2 не может произойти повреждение или деформация. Этим всегда надежно обеспечивается целенаправленная деформация, как на фиг. 3.

При посадке заглушки 5 она, как показано на фиг. 2, сначала вводится в лётку 2, причем порядки величин здесь при изображении не должны обязательно совпадать. Важно только, чтобы заглушкой 5 запиралась достаточно протяженная область лётки 2 и чтобы она позиционировалась в зоне внутренней стенки 23 конвертера 1, как это показано на фиг. 2 и 3. Для посадки требуется посадочное приспособление 7, его вытяжной захват 22 продвинут через выпускную трубу 20. Через систему рычагов посадочного приспособления 7 торцевой металлический лист 8 смещают далее в направлении основной плиты 9 до достижения видимой на фиг. 3 позиции, и посадочное приспособление 7 можно удалить. На фиг. 3 показана заглушка 5 в фиксированном и деформированном состоянии. Деформируемость заглушки 5 достигается благодаря составу материала. При этом маленькие шарики пластмассы, представляющие соединения 15 углеводородов, кроме значительно меньшего веса обеспечивают и гибкую пригонку смеси 10 заглушки 5.

Другое преимущество применения содержащей углеводороды пластмассы состоит в быстром испарении этого материала после протекания жидкой сырцевой стали 12 через выпускную трубу 20. Этим обеспечивается более легкое и быстрое вытеснение заглушки 5 из лётки 2 сырцевой сталью. Уже из-за чрезмерной температуры в зоне лётки 2 заранее получается отверждение термореактивных пластмасс 16 или эпоксидной порошковой смолы в лётке, предпочтительно при постоянных и длинных цилиндрических выпускных каналах или лётках 2. Кроме того, предпочтительно, чтобы из-за меньшего содержания глины процесс отверждения компонентов 14 глины ускорялся, так что дополнительно ускоряется ранее спекание или фиксирование заглушки 5 в лётке.

Если теперь конвертер 1 наклоняют, чтобы сырцевая сталь 12 через лётку 2 могла стекать в направлении разливочного ковша 13, достаточны спекание и стабилизация торцевого металлического листа 8, чтобы обеспечить переливание слоя шлака. Только под ферростатическим давлением сырцевой стали 12 плавится торцевой металлический лист 8, так что сырцевая сталь сначала через выпускную трубу 20 может стекать, чтобы затем его довести до плавления и разорвать заодно всю заглушку 5. За несколько секунд лётка 2 тогда полностью свободна. Наряду с компонентами 14 глины, соединениями 15 углеводородов в виде полистирола, а также термореактивными пластмассами 16 в виде эпоксидной порошковой смолы смесь 10 стержня 6 содержит небольшое количество воды, масла, пластификатора, разжижителя, временных и постоянных связующих.

Все названные признаки, а также те, о которых можно заключить только из чертежей, рассматриваются сами и в комбинации как существенные для изобретения.

Claims (10)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Устройство для запирания лётки (2) конвертера (1) с заглушкой (5), содержащей стержень (6), который с помощью посадочного приспособления (7) может деформироваться между торцевым металличе

   - 3 008129 ским листом (8) и опорной плитой (9) и пригоняться к стенке (4) лётки (2), причем стержень (6) состоит из содержащего различные компоненты жаростойкого, составленного из жидкого доменного чугуна материала, который может вымываться из лётки (2), отличающееся тем, что образующая стержень (6) смесь (10) наряду с компонентами (14) глины, водой, разжижителем и дымовой связкой содержит улучшающие удобство в обращении соединения (15) углеводородов и стабилизирующие структуру стержня (6) термореактивные пластмассы (16).
2. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве стабилизирующих термореактивных пластмасс (16) к смеси (10) добавлены эпоксидные порошковые смолы.
3. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что содержание глины в смеси (10) уменьшено соответственно содержанию термореактивной пластмассы.
4. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что весовое содержание соединений (15) углеводородов составляет от 10 до 20% и весовое содержание термореактивных пластмасс (16) - от 5 до 10%.
5. 5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что весовое содержание соединений (15) углеводородов установлено около 18%.
6. 6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что термореактивные пластмассы (16) в виде эпоксидной порошковой смолы равномерно подмешены к смеси (10).
7. 7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что термореактивные пластмассы (16) в виде эпоксидной порошковой смолы нанесены на наружную стенку (18) стержня (6).
8. 8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что дополнительно к термореактивным пластмассам (16), нанесенным на наружную стенку (18), добавляются термореактивные пластмассы (16) смеси (10), уменьшающие содержание глины, и притом с весовым содержанием от 5 до 10%.
9. 9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что соединения (15) углеводородов имеют пенообразную форму и термореактивные пластмассы (16) - форму порошка.
10. 10. Устройство по п.1, отличающееся тем, что смесь (10) стержня (6) состоит из 10-15 вес.% соединений углеводородов (полистирола), 5-10 вес.% термореактивных пластмасс, 15-30 вес.% глиняной связки, 15-35 вес.% алюмосиликата, 5-15 вес.% воды, 5-10 вес.% масла, 0,5-3 вес.% пластификатора, 0,5-2 вес.% разжижителей, 0,1-2 вес.% временных связующих, 0,1-5 вес.% постоянных связующих.