PL218812B1 - Pokrywa kadzi pośredniej dla procesu ciągłego odlewania stali - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest pokrywa kadzi pośredniej dla procesu ciągłego odlewania stali, zwłaszcza kadzi o zasadniczo prostokątnym obrysie zasilającej dwa krystalizatory.

Zadanie szczelnego zamknięcia powierzchni przylegania wydłużonej ramy pokrywy do obrzeża kadzi pośredniej powinno być wykonane mimo ekstremalnie niekorzystnych warunków, z których najważniejszymi są: wysoka temperatura na wewnętrznej powierzchni pokrywy rzędu 500-1200°C, zróżnicowanie temperatury na długości pokrywy, występowanie na powierzchni pokrywy otworów technologicznych osłabiających wytrzymałość mechaniczną, bezpośrednie oddziaływanie na ogniotrwałe wyłożenie dynamicznych wyprysków płynnego metalu, gwałtowne zmiany temperatury z oddziaływaniem przegrzanej pary wodnej na powierzchnię wyłożenia oraz konieczność obniżenia temperatury blachy pancerza do zakresu bezpiecznej obsługi procesu. W warunkach, gdy kadź pośrednia ma kształt wydłużony i zasila co najmniej dwa krystalizatory, pokrywa jest dzielona na co najmniej dwa symetryczne człony, przylegające do siebie krótszymi bokami w poprzecznej osi symetrii otworu zalewowego. Takie rozwiązania pokryw przedstawione są między innymi w opisach patentowych BE 1003723 i CN 201693165U. Każdy z członów ma obwodową ramę ceową przesłoniętą od góry płaską blachą stropową pancerza, i w której wykonane są otwory technologiczne: półotworu zalewowego, kanału odciągu spalin, otworu palnika oraz otworu zatyczki. Otwory te wyznaczone są przez kształtki z ceramicznego materiału ogniotrwałego, natomiast pod powierzchnią blachy stropowej w pokrywie osadzona jest warstwa betonu ogniotrwałego osłonięta od strony kadzi termoizolacyjnym wyłożeniem z włóknistego materiału ogniotrwałego. Pękanie betonu ogniotrwałego powoduje powstawanie szczelin, a w następstwie większych wykruszeń, przez które nagrzewają się i ulegają odkształceniu elementy stalowe pokrywy, a wyłożenie ulega dalszej destrukcji. Wyłożenie zamocowane jest kotwami do ramy. Znane jest również rozwiązanie pokrywy przedstawione w opisie KR 100753059, w którym wyłożenie z materiału ogniotrwałego zamocowane jest do płaskiej blachy stropowej bez użycia kleju a tylko przy pomocy wielu punktowych zaczepów, rozwidlonych kotew albo przez wciśnięcie wyłożenia w kratowe ożebrowanie. Opisane rozwiązania o wielomateriałowej, płaskiej konstrukcji są szczególnie podatne na deformacje, wykazują niską trwałość eksploatacyjną a nieszczelność zamknięcia skutkuje dużymi stratami ciepła oraz niebezpiecznie wysokimi temperaturami w strefie obsługi i ulatnianiem się gazów spalinowych.

Pokrywa według niniejszego wynalazku ma rozwiązanie podobne do powyżej opisanych, złożona jest również z dwóch takich samych członów przylegających do siebie krótszymi bokami w poprzecznej osi symetrii otworu zalewowego. Każdy z członów ma obwodową ramę ceową przesłoniętą blachą stropową z otworami technologicznymi oraz osłoniętą od strony kadzi termoizolacyjnym wyłożeniem z włóknistego materiału ogniotrwałego, zamocowanego przez punktowe zaczepy.

Istota wynalazku polega na tym, że blacha stropowa członu ma w przekrojach poprzecznych kształt trapezu równoramiennego skierowanego mniejszą podstawą ku górze, a wyłożenie ogniotrwałe utworzone jest z pakietów sprężyście wciśniętych między ramą ceową i otworami technologicznymi, przy czym pakiety wyłożenia mają kształt prostopadłościanów, które utworzone są z pasów materiału termoizolacyjnego przylegających ściśle do siebie i zagiętych w profil spłaszczonej litery „U” oraz osadzonych w pokrywie zagięciami skierowanymi w stronę kadzi.

Również korzystnym jest, gdy pakiety w warstwach przylegających do ramy ceowej ułożone są pasami skierowanymi równolegle do powierzchni środnika, a w warstwach przylegających do krawędzi otworów technologicznych prostopadle, przy czym warstwy między nimi ukierunkowane są zasadniczo naprzemiennie prostopadle.

Korzystnym jest, gdy pakiety mają podstawę kwadratu i wysokość większą od wysokości ramy ceowej, czego wynikiem jest osłonięcie i uszczelnienie szczeliny przylegania ceownika ramy do kadzi pośredniej.

W kolejnych rozwinięciach dotyczących cech otworów technologicznych, półotwór zalewowy i kanał odciągu spalin mają kształty wielokątów foremnych wyznaczonych ceowymi opaskami z blachy żaroodpornej, natomiast otwory palnika i zatyczki ograniczone są zaoblonymi pierścieniami. Opaski i pierścienie mocowane są do blachy stropowej śrubami poprzez izolującą podkładkę z ogniotrwałego materiału włóknistego.

W rozwiązaniu pokrywy według wynalazku uwypuklona ku górze blacha stropowa ma ukształtowanie, które jest mniej wrażliwe na wykrzywianie się płyty przy jednostronnym nagrzewaniu. Jednocześnie lekka, pozbawiona żeber konstrukcja pokrywy jest mniej obciążona naprężeniami cieplnymi,

PL 218 812 B1 a ułożenie pakietów wyłożenia pionowymi warstwami prostopadle do siebie kompensuje ich skurcz liniowy. Pokrywa z konstrukcją stalową dobrze izolowaną cieplnie przez ceramiczny, wysokotemperaturowy materiał włóknisty, który zachowuje sprężystość i izolacyjność podczas całego cyklu nagrzewania, eksploatacji i studzenia - ma zwiększoną trwałość eksploatacyjną, szczelność przylegania do kadzi zmniejsza straty ciepła i zewnętrzne promieniowanie, co w efekcie poprawia warunki pracy obsługi.

Konstrukcja pokrywy według wynalazku przybliżona jest opisem przykładowego wykonania jednego z dwu członów pokrywy, pokazanego na rysunku.

Figura 1 rysunku przedstawia człon w widoku z góry, fig. 2 czołowy półwidok-półprzekrój, fig. 3 przekrój wzdłużny członu prowadzony według linii A-A z fig. 4 a fig. 4 widok z dołu obrazujący układ pakietów wykładziny.

Pokrywa kadzi pośredniej, zasilającej dwa krystalizatory w procesie ciągłego odlewania stali, składa się z dwóch takich samych członów, z których jeden przedstawiony jest na rysunku. Człony przylegają do siebie krótszymi bokami w poprzecznej osi symetrii otworu zalewowego. Każdy z członów ma obwodową ramę ceową 1, przesłoniętą wzdłuż krawędzi górnego ramienia blachą stropową 2 z otworami technologicznymi: półotworu zalewowego 3, kanału odciągu spalin 4, otworu palnika 5 oraz otworu zatyczki 6. Blacha stropowa 2 członu uwypuklona jest ku górze bokami równoramiennego trapezu o wysokości, przykładowo, około H=50 mm. Do powierzchni wewnętrznej blachy stropowej 2 przyspawanych jest wiele nie uwidocznionych na rysunku - punktowych zaczepów o kształcie hakowym, na których od strony kadzi zamocowane jest termoizolacyjne wyłożenie z ceramicznego, włóknistego materiału ogniotrwałego, zachowującego sprężystość i izolacyjność w temperaturach do 1200°C. Wyłożenie utworzone jest z prostopadłościennych pakietów 7 o wysokości większej od wysokości ceownika ramy 1. Pakiety 7 są sprężyście wciśnięte między ramą ceową 1 i otworami technologicznymi 3, 4, 5 i 6. Każdy pakiet 7 utworzony jest z pasów materiału termoizolacyjnego, przylegających ściśle do siebie i zagiętych w profil spłaszczonej litery „U” oraz po osadzeniu w pokrywie skierowany jest tymi zagięciami w stronę wnętrza kadzi. Pakiety 7 w warstwach przylegających do ramy ceowej 1 ułożone są pasami skierowanymi równolegle do powierzchni środnika a w warstwach przylegających do krawędzi otworów technologicznych 3, 4, 5 i 6 prostopadle. W warstwach środkowych, między wymienionymi, ukierunkowane są zasadniczo naprzemiennie prostopadle. Układ ten jest pokazany na fig. 4 rysunku.

Półotwór zalewowy 3 i kanał odciągu spalin 4 mają kształty wielokątów foremnych wyznaczonych opaskami 8 z blachy żaroodpornej, i wygiętymi w profil nierównoramiennego ceownika. Podobnie otwory palnika 5 i zatyczki 6 wyznaczone są zaoblonymi pierścieniami 11 z blachy żaroodpornej. Opaski 8 i pierścienie 11 mocowane są do blachy stropowej 2 śrubami 9 poprzez izolujące podkładki 10 z ogniotrwałego materiału włóknistego, o grubości większej od 5 mm. Z zewnątrz do ramy 1 zamocowane są cztery czopy transportowe 12.

Próby eksploatacyjne pokryw złożonych z opisanych powyżej członów wykazały prawie trzykrotne wydłużenie żywotności oraz istotne zmniejszenie deformacji termicznej, a efektem zwiększenia szczelności było skrócenie czasu wygrzewania kadzi, oszczędność zużycia gazu i poprawa bezpieczeństwa pracy obsługi.

PL 218 812 B1

Wykaz oznaczeń na rysunku

1. rama ceowa

2. blacha stropowa

3. półotwór zalewowy

4. kanał odciągu spalin

5. otwór palnika

6. otwór zatyczki

7. pakiet

8. opaska

9. śruba

10. izolująca podkładka

11. pierścień

12. czop transportowy

h. wysokość ramy ceowej H. wysokość trapezu

Claims (5)

1. Pokrywa kadzi pośredniej dla procesu ciągłego odlewania stali, zwłaszcza kadzi o zasadniczo prostokątnym obrysie, zasilającej dwa krystalizatory, złożona z dwóch takich samych członów przylegających do siebie krótszymi bokami w poprzecznej osi symetrii otworu zalewowego, oraz której każdy z członów ma obwodową ramę ceową przesłoniętą blachą stropową pancerza z otworami technologicznymi, stanowiącą konstrukcję nośną: półotworu zalewowego, kanału odciągu spalin, otworu palnika oraz otworu zatyczki, a ponadto wyposażona w zamocowane punktowymi zaczepami od strony kadzi termoizolacyjne wyłożenie z włóknistego materiału ogniotrwałego, oraz w zamocowane z zewnątrz do ramy czopy transportowe, znamienna tym, że blacha stropowa (2) członu ma w przekrojach poprzecznych kształt trapezu równoramiennego skierowanego mniejszą podstawą ku górze, tworząc wypukłe sklepienie, a wyłożenie utworzone jest z pakietów (7) sprężyście wciśniętych między ramą ceową (1) i otworami technologicznymi (3, 4, 5, 6), przy czym pakiety (7) wyłożenia mają kształt prostopadłościanów, które utworzone są z pasów ogniotrwałego materiału termoizolacyjnego przylegających ściśle do siebie i zagiętych w profil spłaszczonej litery „U” oraz osadzonych w pokrywie zagięciami skierowanymi w stronę wnętrza kadzi.

2. Pokrywa według zastrz. 1, znamienna tym, że pakiety (7) w warstwach przylegających do ramy ceowej (1) ułożone są pasami skierowanymi równolegle do powierzchni środnika a w warstwach przylegających do krawędzi otworów technologicznych (3, 4, 5, 6) prostopadle, przy czym warstwy między nimi ukierunkowane są zasadniczo naprzemiennie prostopadle.

3. Pokrywa według zastrz. 2, znamienna tym, że pakiety (7) mają podstawę prostokąta lub kwadratu i wysokość (h) większą od wysokości ramy ceowej (1).

4. Pokrywa według zastrz.1, znamienna tym, że półotwór zalewowy (3) i kanał odciągu spalin (4) mają kształty wielokątów foremnych wyznaczonych ceowymi opaskami (8) z blachy żaroodpornej, mocowanymi do blachy stropowej (2) śrubami (9) poprzez izolującą podkładkę (10) z ogniotrwałego materiału włóknistego.

5. Pokrywa według zastrz.1, znamienna tym, że otwory palnika (5) i zatyczki (6) wyznaczone są zaoblonymi pierścieniami (11) z blachy żaroodpornej, mocowanymi do blachy stropowej (2) śrubami (9) poprzez izolującą podkładkę (10) z ogniotrwałego materiału włóknistego.