NO166356B - Lokk for stoepeoese. - Google Patents

Abstract

Lokk beregnet for anbringelse på en støpetfse, hvor lokkets innside er forsynt med et varmebestandig materiale og hvor det i lokket (2,14) er anordnet i det minste én brenner (4,5) for flytende eller gassformet brensel og oksygen for oppvarming av smeiten i stø-pesen. Lokket er utformet medolderorgan (10,11 og 12,13) for brenneren (4,5), ved hjelp av hvilket brenneren dels er aksielt forskyvbart anordnet i forhold til smeltebadets overflate, dels er dreibart anordnet i forhold til brennerens loddlinje på smeltebadets overflate, idet brenneren, avhengig av brennereffekten, er innstilt for å gi best mulig varmeoverføring fra brennerflammen til smeltebadet og samtidig oppnå minst mulig kjemisk påvirkning. av smeltebadet.

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører et lokk beregnet for anbringelse på en støpeøse, hvor lokkets innside er forsynt med et varmebestandig materiale og hvor det i lokket er anordnet i det minste én brenner for flytende eller gassformet brensel og oksygen for oppvarming av smeiten i støpeøsen, samt hvor lokket er utformet med holderorgan for brenneren, ved hjelp av hvilket brenneren dels er aksielt forskyvbart anordnet i forhold til smeltebadets overflate, dels er dreibart anordnet i forhold til brennerens loddlinje på smeltebadets overflate.

Innenfor stålmetallurgien har høye krav til produktivitet og kvalitet ført til en oppdeling i primærmetallurgiske (smelting i lysbueovn, konverter) og sekundærmetallurgiske (raffinering) prosesser. De sekundærmetallurgiske prosesser har temperaturtap som felles faktor. En rasjonell oppvarm-ingsmulighet er derfor ønskelig for å effektivisere og utvikle de sekundærmetallurgiske prosesser for å avlaste primærovnen fra overhetingsarbeidet og for å minske forekomsten av overheting og for å spare energi.

En slik varmeteknikk kan få direkte anvendelse ved streng-støpeanlegg. Teknikken gir også muligheter for utvidede sekundærmetallurgiske behandlinger, hvilket påvirker anvendelsesfrekvensen av prosesser såsom injeksjonsteknikk.

Hensikten med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en anordning som muliggjør at denne varmeteknikk kan anvendes. Anordningen anvendes for oppvarming av smeiten i en støpeøse og omfatter et med varmebestandig materiale forsynt lokk som anbringes på støpeøsen, idet det i lokket er anordnet én eller flere brennere for flytende eller gassformet brensel og oksygen. Oppfinnelsen kjennetegnes hovedsakelig ved at lokket er forsynt med gjennomføringsanordninger, gjennom hvilke via såkalte lanser oksygen tilføres rommet mellom lokk og smeltebadets overflate, idet en del av oksygenet som tilføres lokket tilføres brenner og den resterende del tilføres lanser, idet oksygen tilført gjennom lansene tilveiebringer en rotasjonsbevegelse i gassmassen under lokket, og at lokkets innerdiameter er så meget mindre enn støpeøsens innerdiameter at det fås en avskjermning av støpeøseveggen fra brennerflammen mellom lokket og smeltebadets overflate.

Ytterligere karakteristiske trekk vil fremgå av de uselv-stendige krav.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i forbindelse med vedføyede tegning, som viser et utførelseseksempel av et lokk for en støpeskje. Lokket slutter seg til støpeøseveg-gene 1. I lokkets øvre, noe hvelvede del 2 er det anordnet såkalte oxy-fuel-brennere. På tegningen er det vist to brennere 4 og 5, men i den foretrukne utførelsesform anvendes det tre brennere, hvilke er symmetrisk plassert i lokket. Brennerne 4 og 5 mates med et flytende eller gassformet brensel gjennom tilkoblingene 7 resp. 9 og med oksygen gjennom tilkoblingene 6 resp. 8. Brennerne 4 og 5 er anordnet i holderorganer, hvilke ved hjelp av organer 12 resp. 10 er forskyvbare mot og fra smeltebadets overflate og ved hjelp av organer 13 resp. 11 er dreibart anordnet, slik at de kan dreies i forhold til brennerens loddlinje på smeltebadets overflate.

I lokkets vertikale del 14 er lokkets innerdiameter gjort betydelig mindre enn støpeøsens innerdiameter. Lokkets innerdiameter er herved så meget mindre enn støpeøsens innerdiameter at det fås en avskjermning av støpeøseveggen fra brennerflammen. For ytterligere å beskytte støpeøseveg-gen mellom lokket og smeltebadets overflate er det ved lokkets indre periferi anordnet en sylinder 15. Denne kan være utført av et varmebestandig materiale, f.eks. keramisk, eller den kan være vannavkjølt. Herved beskyttes den del av støpeøseveggen som ligger ovenfor smeltebadets overflate.

I lokkets vertikale vegger er det arrangert gjennomførings-anordninger 16, 17, f.eks. tre symmetrisk anordnet. I disse er det anbragt såkalte lanser 16, gjennom hvilke oksygen tilføres rommet mellom lokket og smeltebadets overflate.

Det sekundære oksygen erstatter delvis oksygenet gjennom brenneren. Ved hjelp av denne innføring av oksygen fås en rotasjonsbevegelse i gassmassen under lokket. Gjennomfør-ingsanordningen er således utformet at lansene kan innta en horisontal stilling, dvs. parallelt med smeltebadets overflate. I horisontalplanet er lansen dreibar i forhold til lokkets radius i dreiepunktet innenfor vinkelområdet 10 - 80°. Støpeøsen er videre i bunnen forsynt med en anordning for eksempelvis argoninnblåsing i smeiten for å bevirke en omrøring av smeiten.

Ved hjelp av en anordning som beskrevet i det foregående ble smeltet stål fra en lysbueovn ved en forsøksserie varmet opp i en 10 tonns støpeøse. Støpeøsens avkjølingshastighet med varmeutstyr, men uten brenner i drift, ble kartlagt som referanse. Brennerens avstand og retning i forhold til smeltebadets overflate ble variert ved forskjellige brennereffekter. Den temperaturøkning på 2 - 3°C pr. minutt som ble oppnådd i smeiten skyldes således tilført effekt og brennerens avstand og retning i forhold til smeltebadets overflate. Viktig i denne sammenheng er at varmeutstyret er anordnet slik at det har høyest mulig temperatur allerede ved starttidspunktet for at det skal fås effektiv bakgrunns-stråling. På vedføyede diagram vises temperaturøkningen pr. minutt i smeiten som funksjon av brennereffekten. Den øvre kurve representerer en brenneravstand på 50 cm og den nedre kurvedel en avstand på 60 cm. Av kurvene vil det fremgå at ved f.eks. en effekt på 90 kw/tonn fås ved avstanden 50 cm en temperaturøkning i smeiten på ca. +0,3°c/min., mens ved avstanden 60 cm fås en temperaturreduksjon på ca.

-0,6°C/min.

I forbindelse med oppvarmingen av smeiten i støpeøsen er det viktig at brennerflammen har så liten kjemisk påvirkning som mulig på smeiten. Det viser seg derved at elementene i smeiten oksyderes på naturlig måte. Elementene med den største oksygenaffinitet oksyderes først, og når denne oksydasjon er ferdig, inntrer neste elements oksydasjon osv. Resultatene ved måling av hydrogeninnholdet viser at brennerdriften ikke forårsaker noen endring ved de under-søkte flammesammensetninger.

Claims (3)

1. Lokk beregnet for anbringelse på en støpeøse, hvor lokkets innside er forsynt med et varmebestandig materiale og hvor det i lokket er anordnet i det minste én brenner (4, 5) for flytende eller gassformet brensel og oksygen for oppvarming av smeiten i støpeøsen, samt hvor lokket er utformet med holderorgan (10, 11 og 12, 13) for brenneren (4, 5), ved hjelp av hvilket brenneren dels er aksielt forskyvbart anordnet i forhold til smeltebadets overflate, dels er dreibart anordnet i forhold til brennerens loddlinje på smeltebadets overflate, karakterisert ved at lokket er forsynt med gjennomføringsanordninger (16, 17), gjennom hvilke via såkalte lanser (16, 17) oksygen tilføres rommet mellom lokk og smeltebadets overflate, idet en del av oksygenet som tilføres lokket (2) tilføres brenner (4, 5) og den resterende del tilføres lanser (16, 17), idet oksygen tilført gjennom lansene (16,17) tilveiebringer en rotasjonsbevegelse i gassmassen under lokket (2), og at lokkets (2) innerdiameter er så meget mindre enn støpeøsens (1) innerdiameter at det fås en avskjermning av støpeøseveggen fra brennerflammen mellom lokket (2) og smeltebadets overflate.

2. Lokk ifølge krav 1, karakterisert ved at det ved lokkets (2) indre periferi er anordnet en sylinder (15) av varmebestandig materiale, keramisk eller vannavkjølt, idet sylinderen har en aksial utstrekning som hovedsakelig dekker støpeøseveggen mellom lokk og smeltebadets overflate.

3. Lokk ifølge krav 1, karakterisert ved at gjennomføringsanordningene (16, 17) er anordnet horison-talt, dvs. parallelt med smeltebadets overflate, og i horisontalplanet er dreibart anordnet i forhold til lokkets radius i dreiepunktet innenfor vinkelområdet 10 - 80°.