FI60409B - Anordning foer tillslutande av tapphaolet i ett metallurgiskt kaerl - Google Patents

Description

R55r*l ΓβΙ m\ kuulutusjulkaisu ,η,ΛΟ Mä lBJ (11) UTLÄGGNINGSSKRIFT 60409 C (45) Patentti myönnetty 11 Oi 1932 Patent oeddelat V (51) Kv.lk?/Int.CI.3 o 21 G 5A6 SUOMI—Fl N LAN D (li) ΡκΜκΜ·ηΜ-ρκΜ(Μιβι«ΐι.| 763^ (22) Htk*miipUvi — Anaeknlngtdag 03*12.76 ' * (23) AlkupUvt—Giltlgh«ud«( 03*12.76 (41) Tullut fulklMksI — Bllvlt offuntilg 18.06.77

Patentti· ja rekisterihallitus .... . ....._ _ ^ . . , . __ , (44) NihtiviJc*l punon }t IcuuLJulJutaun pvm. —

Patent· och registerstyrelsen v Annuun uti.jd och uti.tkrift·» pubik«r»d 30* 09.81 (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus— Buglrd prlorket 17.12.75

It ävalt a-Ö st e rrike(AT) A 9573/75 (71) Vereinigte Österreichische Eisen- und Stahlverke - Alpine Montan Aktiengesellschaft, "Wien, AT; Werksgelande U010 Linz, Itävalta- Österrike(AT) (72) Meinhard Truppe, Sent Georgen, Gunter Poferl, Linz, Johann Hartl,

Linz, Itävalta-Österrike(AT) (7U) Oy Kolster Ah (5!*) Laitteisto metallurgisen astian kaatoaukon sulkemiseksi - Anordning för tillslutande av tapph&let i ett metallurgiskt kari

Keksintö kohdistuu laitteistoon metallurgisen astian kaato-aukon sulkemiseksi kartiomaisella kääntövarteen asennetulla sulku-kappaleella, jossa on poraus painekaasuputkea varten.

Melloitettaessa raakarautaa teräkseksi sitoutuvat epäsuotavat happipitoiset sivualkuaineet rautasulatteessa happeen ja muodostuneet oksidit poistuvat kaasumaisina tai siirtyvät kuonaan. Mello-tuksen jälkeen täytyy teräkseen lisätä usein alkuaineita pelkistys-ja seostustarkoitusta varten, joiden affiniteetti happeen on suurempi kuin kuonaan sitoutuneiden epäsuotavien sivuaineiden. Seurauksena tästä on, että tällaiset seostusalkuaineet voivat pelkistää epäsuotavat sivualkuaineet kuonasta, jolloin ne itse kuonautuvat. Melloituskuonat voivat lisäksi olla erittäin syövyttäviä sulatus-astian ja valusangon tulenkestävän materiaalin suhteen. Laatu- 60409 ja taloudellisuussyistä on siten pyritty sulatetta uunista laskettaessa ja seostettaessa valuastiassa estämään mahdollisimman hyvin kuonan mukaanjoutuminen. Kaatoaukoilla varustettuja sulatusastioi-ta varten tiedetään ratkaisuja, joissa on ehdotettu pallon tai tulpan muotoisten keraamisten kappaleiden käyttämistä. Näiden kappaleiden tiheys on suurempi kuin sulatteen päällä olevan kuonakerrok-sen, mutta kuitenkin pienempi kuin teräskylvyn tiheys. Kun teräs on laskettu pois sulatusastiasta, tulee keraamisten sulkukappalei-den sulkea tiiviisti kaatoaukot ja estää kuonan ulosvirtaaminen.

Koska kaatoaukon uuninpuoleiset ulkomitat muuttuvat kulumisen vuoksi jatkuvasti, täytyy tätä menetelmää käytettäessä kuonavapaan metallin laskun saavuttamiseksi otettava yhä uudestaan huomioon sul-kukappaleen toiminnan epätyydyttävyys. Lisäksi ovat vain kerran käytettävien kelluntakappaleiden ja niiden asentamiseen tarvittavien mekaanisten laitteiden kustannukset suuret. Tätä koskee erikoisesti sulatusastioita, joissa käytetään pieniä sulatuspanoksia.

Keksintö pyrkii poistamaan edellä mainitut epäkohdat ja vaikeudet ja sen tehtävänä on laitteiston aikaansaaminen, joka sallii metallurgisen astian kaatoaukon sulkemisen luotettavasti, jolloin tarvittavien laitteiden täytyy olla helppokäyttöisiä, ne eivät saa olla kalliita ja on niitä voitava käyttää toistuvasti.

Keksinnön mukainen laitteisto perustuu siihen, että kasvannaisten välttämiseksi ja metallurgisen astian sisäpuolisen muurauksen kestoiän pidentämiseksi sulkukappaletta kannattavassa kääntövarres-sa on rajoittimet sen kääntöliikkeen rajoittamiseksi kaatoaukon suunnassa, jolloin rajoittimien rajoittamassa sisäänkääntöasennossa jää kaatoaukon ja sulkukappaleen väliin rengasmainen vapaa tila. Rengasmaisen tilan kautta imeytyy ilmaa astian sisälle, jolloin te-rässulatteita poislaskettaessa laskun aikana laskuaukon suulle muodostuneet kohoumat poistuvat ilman hapen vaikutuksesta tapahtuvan palamisen avulla. Tähän mennessä on tällaiset kasvannaiset täytynyt poistaa aika ajoin lyömällä tai repimällä, jolloin tuskin voidaan välttyä laskuaukon suun vaurioitumisilta.

Jos keksintöä käytetään melloitettujen terässulatteiden laskussa, eivät reaktiokykyiset melloituskuonat pysyessään sulatusuunissa voi reagoida kaatoaukon ja valuastian tulenkestävien materiaalien kanssa, jolloin kaatoaukon ja valuastian säilyvyys paranee huomatta- 60409 vasti. Kuona jäähtyy painekaasun vaikutuksesta niin paljon, että kaatoaukon vaippapinnalle muodostuu ohut tasainen kuonakalvo, joka seuraavan laskun aikana toimii suojakerroksena ja parantaa huomattavasti kaatoaukon säilyvyyttä.

Keksintöä esitellään tarkemmin piirroksissa, jolloin kuva 1 esittää poikkileikkausta mellotusastiästä kaadettaessa terässula-tetta myös poikkileikkauksena esitettyyn valuastiaan. Kuva 2 esittää leikkausta suljetusta kaatoaukosta pitkin sen akselia suurennetussa mittakaavassa.

Numerolla 1 merkityssä mellotusastiassa sijaitsee terässula-te 2 sekä sen päällä kelluva kuonakerros 3. Teräs virtaa kaatoaukon 4 kautta alapuolella olevaan valuastiaan 5· Valuaukon sulkemisesta huolehtii kääntövarteen 6 kiinnitetty sulkukappale 7, johon on yhdistetty painekaasuputki 8. Kääntövarsi 6 on kiinnitetty kääntyvästä mellotusastian 1 ulkovaippaan 9 ja voidaan sitä kääntää molempiin suuntiin toimivan painesylinterin 10 avulla, joka myös on kiinnitetty käännettäväsii astian ulkovaippaan. Sulkukappaleessa 7 on suuta kohden kaventuva ulkokuori 11. Kääntövarressa 6 olevat rajoittimet 12 estävät sulkukappaleen siirtymisen kokonaisuudessaan valuaukkoon; siten jää vapaaksi rengasmainen tila 13.

Valuaukon sulkeminen tapahtuu seuraavasti: kun teräs on valunut valuastiaan 5> virtaa kuonaa 3 valuaukosta 4. Suhdepyrometrin 14 avulla, jonka avulla tarkkaillaan virtaavaa suihkua 15, saadaan teräksen vaihtuessa kuonaksi impulssi, joka käyttää vahvistimen 16 avulla relettä 17, joka antaa sähkösignaalin painesylinteriä 10 käyttäviin syöttöjohtoihin 18, 19, 8 sekä sulkukappaleeseen 7 asennettuihin magneettiventtiileihin 20, 21, 22. Magneettiventtiili 21 avautuu, jolloin painesylinteri 10 kääntää kääntövarren 6 kuvassa 2 esitettyyn sulkuasentoon. Samanaikaisesti käyttää magneetti-venttiili 22 sulkukappaleen syöttöjohtoa, johon sulkukappaleeseen kuvassa 1 esitetyssä sivuun käännetyssä asemassa jäähdytystä varten syötetään painekaasua osapaineella siten, että painekaasua syötetään täydellä paineella. Kuvassa 2 esitetyn sulkuasennon saavuttamisen jälkeen aiheuttaa ulosvirtaava painekaasu kuvassa 2 nuolilla esitetyn ilman imeytymisen rengastilan 13 kautta injektoriperiaatteen mukaan. Painekaasu-ilmavirta työntää kuonan takaisin mellotusastiaan ja voidaan se sitten valaa omaan kuona-astiaansa. Painekaasuna 4 60409 voidaan käyttää esimerkiksi paineilmaa, argonia tai typpeä.

Kuonan ulostulon alku valussa voidaan suhdepyrometrin 14 avulla havaita lähes viivytyksettä. Valuaukon sulkemiseen tarvittava aikaväli riippuu painesylinterin toiminnasta ja voidaan siihen lisäksi vaikuttaa aikareleen avulla.

Kokeet 5 tonnin LD-konvertterin avulla ovat osoittaneet, että keksinnön mukaisen menetelmän avulla valun lopussa punnittu, konvertterinkuonasta, pelkistymistuotteista ja valuastian kulumis-tuotteista muodostuva valuastiassa oleva kuonamäärä voitiin laskea arvosta ^0 kg/t arvoon 10 kg/t ilman teräksen tuoton alenemista. Suuremmilla konvertteriyksiköillä ovat suhteet vielä oleellisesti edullisemmat.

Painekaasun kulutus sulkukappaletta jäähdytettäessä oli noin 0,5 Nm-^/min ja sulkuasennossa noin 8 Nm^/min.

Paitsi valuastiaan joutuvan kuonan vähenemistä ja siihen liittyvää takaisinfosforoitumista, saavutetaan keksinnön mukaista menetelmää käytettäessä myös valuaukon ja valuastian parempi kestävyys.