RU116382U1

RU116382U1 - FILLING BUCKET

Info

Publication number: RU116382U1
Application number: RU2011150446/02U
Authority: RU
Inventors: Артем Юрьевич Игонин; Геннадий Андреевич Воронов; Владимир Юрьевич Снегирев; Сергей Валерьевич Пехтерев; Елена Валентиновна Мурашко
Original assignee: Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат"
Priority date: 2011-12-12
Filing date: 2011-12-12
Publication date: 2012-05-27

Abstract

Сталеразливочный ковш, включающий металлический кожух, огнеупорную футеровку боковых стен и днища, состоящую из изоляционного, арматурного и рабочего слоев, причем в месте сопряжения рабочего слоя боковых стен и рабочего слоя днища выполнен зазор, заполненный огнеупорной массой, над которым выполнен выступ из кирпичей, отличающийся тем, что сопрягаемые боковые грани кирпичей рабочего слоя боковых стен и выступа содержат радиальные выемки и выступы, расположенные симметрично на противоположенных боковых гранях, при этом величина радиуса R выемки и выступа равна 0,025-0,05 высоты кирпича Н, а расстояние между центрами полуокружностей выемок и выступов l=3-4 R, а швы между боковыми гранями кирпичей заполнены тонкомолотым периклазовым порошком на фосфатной связке. Steel-pouring ladle, including a metal casing, refractory lining of the side walls and bottom, consisting of insulating, reinforcing and working layers, and at the junction of the working layer of the side walls and the working layer of the bottom there is a gap filled with a refractory mass, above which a protrusion of bricks is made, which is different the fact that the mating side faces of the bricks of the working layer of the side walls and the protrusion contain radial grooves and protrusions located symmetrically on opposite side faces, while the value of the radius R of the groove and protrusion is 0.025-0.05 of the brick height H, and the distance between the centers of the semicircles of the grooves and protrusions l = 3-4 R, and the seams between the side faces of the bricks are filled with finely ground periclase powder on a phosphate bond.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к металлургии, конкретнее к большегрузным сталеразливочным ковшам, применяемым при непрерывной разливке металлов.The proposed utility model relates to metallurgy, and more particularly to heavy-duty steel-pouring ladles used in continuous casting of metals.

Известен сталеразливочный ковш, содержащий металлический кожух, арматурный и рабочий слои футеровки из кирпичей, выполненных на основе периклаза, гнездовые кирпичи с разливочными стаканами, установленными в днище ковша (А.С. №1743687 В22Д 41/02).Known steel pouring ladle containing a metal casing, reinforcing and working layers of the lining of bricks made on the basis of periclase, nesting bricks with casting glasses installed in the bottom of the bucket (AS No. 1743687 V22D 41/02).

Недостатком известного сталеразливочного ковша является низкая стойкость футеровки, а также большое время простоя ковша на ремонте.A disadvantage of the known steel pouring ladle is the low durability of the lining, as well as the large downtime of the bucket for repair.

Это объясняется тем, что в процессе эксплуатации ковша происходит интенсивный износ футеровки днища и нижней части стен потоками жидкой стали, что приводит к необходимости замены всего рабочего слоя футеровки и длительному простою ковша на ремонте.This is due to the fact that during the operation of the bucket there is intense wear of the lining of the bottom and bottom of the walls with flows of liquid steel, which leads to the need to replace the entire working layer of the lining and prolonged downtime of the bucket for repair.

Наиболее близким по технической сущности является сталеразливочный ковш, содержащий металлический кожух и футеровку стен и днища, в котором выполнены гнезда для разливочных стаканов. Футеровка состоит из теплоизоляционного, арматурного и рабочего слоя, выполненного из огнеупоров на основе периклаза, в месте сопряжения рабочего слоя боковых стен и рабочего слоя днища выполнен зазор, заполненный огнеупорной массой, над которым выполнен выступ из кирпичей высотой 0,03-0,05 высоты ковша (патент РФ №50894).The closest in technical essence is a steel pouring ladle containing a metal casing and a lining of the walls and the bottom, in which nests for pouring glasses are made. The lining consists of a heat-insulating, reinforcing and working layer made of periclase-based refractories, in the place where the working layer of the side walls and the working layer of the bottom are mated, a gap is filled with a refractory mass, over which a protrusion of bricks of 0.03-0.05 height is made bucket (RF patent No. 50894).

Недостатком ближайшего аналога является также низкая стойкость футеровки ковша и длительные простои ковша на ремонте.The disadvantage of the closest analogue is also the low durability of the lining of the bucket and long downtime of the bucket for repair.

Это происходит в результате того, что с усиленным барбатажем металла в ковше при сливе плавки и продувке металла инертным газом возникает повышенный износ футеровки по вертикальным швам, образуемым сопрягаемыми боковыми гранями кирпичей при кладке ковша. При этом жидкий шлакометаллический расплав проникает в вертикальные швы, в результате чего происходит прогар футеровки, образование «кольчуги» на арматурном слое, сквозной прогар футеровки и стального кожуха, что приводит к потерям металла и аварийной остановке ковша на ремонт не только рабочего слоя, но и арматурного слоя и стального кожуха ковша. Кроме того гладкие боковые грани не обеспечивают надежное соединение кирпичей в футеровке, что приводит к смещению кирпичей в процессе кантовки ковша, раскрытию швов, снижению прочности футеровки и снижению ее стойкости.This is due to the fact that with increased bubbling of metal in the ladle when the melting is drained and the metal is purged with inert gas, increased wear of the lining along the vertical joints, formed by the mating side faces of the bricks when laying the ladle, occurs. In this case, liquid slag-metal melt penetrates into vertical joints, resulting in burnout of the lining, the formation of chain mail on the reinforcing layer, through burnout of the lining and steel casing, which leads to metal losses and emergency stop of the bucket for repairing not only the working layer, but also reinforcing layer and steel casing of the bucket. In addition, the smooth side faces do not provide a reliable connection of the bricks in the lining, which leads to the displacement of bricks in the process of tilting the bucket, the disclosure of joints, reducing the strength of the lining and reducing its resistance.

Технической задачей, решаемой полезной моделью, является повышение стойкости сталеразливочного ковша и сокращение простоев ковша на ремонте.The technical problem solved by the utility model is to increase the durability of the steel pouring ladle and reduce the downtime of the ladle for repair.

Решение технической задачи достигается тем, что в сталеразливочном ковше, включающем металлический кожух, огнеупорную футеровку боковых стен и днища, состоящую из изоляционного, арматурного и рабочего слоев, в месте сопряжения рабочего слоя боковых стен и рабочего слоя днища выполнен зазор, заполненный огнеупорной массой, над которым выполнен выступ из кирпичей, в отличие от ближайшего аналога сопрягаемые боковые грани кирпичей рабочего слоя боковых стен и выступа содержат радиальные выемки и выступы, расположенные симметрично на противоположенных боковых гранях, при этом величина радиуса R выемки и выступа равна 0,025-0,05 высоты кирпича Н, а расстояние между центрами полуокружностей выемок и выступов l=3-4 R, а швы между боковыми гранями кирпичей заполнены тонкомолотым периклазовым порошком на фосфатной связкеThe solution to the technical problem is achieved by the fact that in the steel pouring ladle, including a metal casing, refractory lining of the side walls and the bottom, consisting of insulating, reinforcing and working layers, a gap filled with a refractory mass is made at the interface between the working layer of the side walls and the working layer of the bottom which is made of a protrusion of bricks, in contrast to the closest analogue, the mating lateral faces of the bricks of the working layer of the side walls and the protrusion contain radial recesses and protrusions symmetrically located on and the aligned lateral faces, while the radius R of the recess and protrusion is equal to 0.025-0.05 of the brick height H, and the distance between the centers of the semicircles of the recesses and protrusions is l = 3-4 R, and the seams between the side faces of the bricks are filled with fine-ground periclase powder on a phosphate bond

Повышение стойкости сталеразливочного ковша будет происходить вследствие того, что в процессе футеровки выступы боковой грани кирпича входят в выемки в боковой грани следующего кирпича и образуют прочное лабиринтное соединение в кольцах кладки, при этом шов заполняется тонкомолотым периклазовым порошком, который надежно удерживается от высыпания в выемках боковых граней кирпичей. В результате повышается строительная прочность и плотность швов футеровки, увеличивается стойкость сталеразливочного ковша.The durability of the steel pouring ladle will increase due to the fact that during the lining, the protrusions of the side face of the brick enter the recesses in the side face of the next brick and form a strong labyrinth joint in the masonry rings, while the seam is filled with fine-ground periclase powder, which is reliably kept from precipitation in the side notches faces of bricks. As a result, the structural strength and density of the lining joints increase, and the durability of the steel pouring ladle increases.

Сущность полезной модели заключается в том, что с целью снижения разгара вертикальных швов футеровки сталеразливочного ковша потоками жидкой стали и сохранения строительной прочности и плотности кладки в процессе кантовки и чистки ковша боковые сопрягаемые грани кирпичей рабочего слоя боковых стен ковша содержат с одной стороны радиальные выемки, а с противоположной стороны симметрично расположенные радиальные выступы, при этом величина радиуса R выемки и выступа равна 0,025-0,05 высоты кирпича Н, а расстояние между центрами выемок и выступов l=3-4 R радиуса выемки, а швы между боковыми гранями заполнены тонкомолотым периклазовым порошком.The essence of the utility model is that in order to reduce the height of the vertical joints of the lining of the steel pouring ladle with liquid steel flows and to preserve the building strength and masonry density during the tilting and cleaning of the bucket, the side mating faces of the bricks of the working layer of the side walls of the ladle contain radial recesses on one side, and on the opposite side there are symmetrically located radial protrusions, while the radius R of the recess and the protrusion is equal to 0.025-0.05 of the brick height H, and the distance between the centers of the recesses and protrusions dressings l = 3-4 R the radius of the recess, and the joints between the lateral edges filled periclase mill ground powder.

В результате увеличивается строительная прочность и плотность кладки, повышается стойкость сталеразливочного ковша.As a result, the building strength and density of the masonry increase, the resistance of the steel pouring ladle increases.

Если радиус выемки и выступа боковой грани будет меньше 0,025 высоты кирпича, то огнеупорный порошок не будет удерживаться в швах, что приведет к образованию «пустошовки» между кирпичами, проникновению расплава в швы кладки, возрастает скорость износа кирпича по швам футеровки, снижается стойкость ковша.If the radius of the recess and the protrusion of the side face is less than 0.025 of the brick height, then the refractory powder will not be held in the joints, which will lead to the formation of a “void” between the bricks, penetration of the melt into the masonry joints, the wear rate of the brick along the joints of the lining increases, the bucket durability decreases.

Если радиус выемки и выступа боковой грани будет больше 0,05 высоты кирпича, то возможно образование трещин и сколов огнеупора, что также приведет к снижению стойкости футеровки.If the radius of the recess and the protrusion of the side face is greater than 0.05 of the height of the brick, then the formation of cracks and chips of the refractory is possible, which will also lead to a decrease in the lining resistance.

Если расстояние между центрами выемок будет меньше величины 3-х радиусов, то будет происходить выкрашивание кромки огнеупора между выемками, последующее высыпание порошка и образование «пустошовки» между кирпичами, что приведет к повышенному износу кирпича и снижению стойкости ковша.If the distance between the centers of the recesses is less than the value of 3 radii, then the refractory edge will crumble between the recesses, the subsequent powder precipitation and the formation of “empty” between the bricks, which will lead to increased brick wear and reduced bucket durability.

Если расстояние между центрами выемок будет больше величины 4-х радиусов, то это также приведет к образованию «пустошовки» на прямых участках граней кирпичей между выемками и как следствие ускоренному износу огнеупора и снижению стойкости футеровки.If the distance between the centers of the recesses is greater than the value of 4 radii, then this will also lead to the formation of “empty space” on straight sections of the faces of the bricks between the recesses and, as a result, accelerated wear of the refractory and a decrease in the lining resistance.

Сущность полезной модели поясняется чертежом.The essence of the utility model is illustrated in the drawing.

На чертеже показана схема сталеразливочного ковша, продольный разрез.The drawing shows a diagram of a steel pouring ladle, a longitudinal section.

Сталеразливочный ковш включает:Steel casting bucket includes:

металлический кожух - 1; изоляционный слой - 2, выполненный, например, из муллитокремнеземистого картона марки МКРКГ-400, толщиной 10 мм; арматурный слой стен и днища - 3, выполненный, например, из шамотных кирпичей марки ШК-4, толщиной 105 мм в стенах ковша и 315 мм в днище ковша, рабочий слой стен - 4 и рабочий слой выступа - 5, выполненный например из плавленого периклазоуглеродистого кирпича марки ПУПК С-2, толщиной 200 мм и высотой 160 мм, боковые сопрягаемые грани которого содержат радиальные выемки - 6 и симметрично расположенные радиальные выступы - 7, с величиной радиуса 0,025-0,05 высоты кирпича и расстоянием между центрами выемок и выступов равным 3-4 радиуса выемки, а швы заполнены тонкомолотым периклазовым порошком - 8, например марки МПСФ (мертель периклазовый спеченный фосфатный), рабочий слой днища - 9, выполненный например из плавленого периклазоуглеродистого кирпича марки ПУПК Д-11, толщиной 300 мм.metal casing - 1; insulating layer - 2, made, for example, of mullite-siliceous cardboard grade MKRKG-400, 10 mm thick; the reinforcing layer of the walls and the bottom - 3, made, for example, of fireclay bricks of the ШК-4 grade, 105 mm thick in the walls of the bucket and 315 mm in the bottom of the bucket, the working layer of walls - 4 and the working layer of the protrusion - 5, made for example of fused periclase-carbon PUPK S-2 brand brick, 200 mm thick and 160 mm high, the lateral mating faces of which contain radial recesses - 6 and symmetrically located radial protrusions - 7, with a radius value of 0.025-0.05 of the brick height and the distance between the centers of the recesses and protrusions equal 3-4 radius notches, and the seams are thinly filled ground periclase powder - 8, for example, grade MPSF (periclase sintered phosphate mortar), the working layer of the bottom - 9, made for example of fused periclase-carbon brick of the PUPK D-11 brand, 300 mm thick.

Кольцевой зазор - 10, заполненный например огнеупорной массой марки ППФ (порошок периклазовый с фосфатной связкой).An annular gap of 10, for example, filled with a PPF refractory mass (periclase powder with a phosphate binder).

Сталеразливочный ковш работает следующим образом:Steel ladle works as follows:

Из электросталеплавильной печи в Сталеразливочный ковш емкостью 180 т подается сталь марки Ст3сп. Из наполненного ковша жидкая сталь через разливочный стакан, установленный в гнездовом кирпиче днища ковша (на чертеже не показан) сливается в промежуточный ковш и далее в кристаллизаторы, из которых вытягиваются непрерывные слитки.Steel from the steelmaking furnace into a steel casting ladle with a capacity of 180 t is grade St3sp. From the filled ladle, liquid steel through a pouring cup installed in the nesting brick of the bottom of the ladle (not shown in the drawing) is poured into an intermediate ladle and then into crystallizers, from which continuous ingots are drawn.

Рабочий слой 4 и 5 образуют поверхность боковых стен ковша, рабочий слой 9 образует поверхность днища ковша.The working layer 4 and 5 form the surface of the side walls of the bucket, the working layer 9 forms the surface of the bottom of the bucket.

Радиальные выступы 7 боковых граней кирпичей входят в радиальные выемки 6, образуя надежное соединение кирпичей в кольцах футеровки и предотвращают раскрытие швов в футеровке при кантовке и чистке ковша.The radial protrusions 7 of the side faces of the bricks are included in the radial recesses 6, forming a reliable connection of the bricks in the rings of the lining and prevent the opening of the joints in the lining when turning and cleaning the bucket.

Периклазовый порошок 8 под воздействием температуры жидкой стали спекается, образуя плотный монолитный шов. Вследствие этого повышается стойкость ковша, сокращаются простои ковша на ремонте.The periclase powder 8 is sintered under the influence of the temperature of liquid steel, forming a dense monolithic seam. As a result, the bucket's durability is increased, and downtime for repair is reduced.

В таблице приведены примеры футеровки и работы сталеразливочного ковша с различными параметрами.The table shows examples of lining and operation of a steel casting ladle with various parameters.

Таблица - Примеры конкретного исполненияTable - Examples of specific performance

ПримерыExamples ПараметрыOptions 1one 22 33 4four Вместимость ковша, тBucket capacity, t 180180 180180 180180 180180 Толщина кирпича, ммBrick thickness, mm 200200 200200 200200 200200 Высота кирпича Н, ммBrick height N, mm 160160 160160 160160 160160 Отношение величины радиусаRadius ratio выемки боковой грани к высотеnotches of the side face to height 0,0150.015 0,0250,025 0,050.05 0,10.1 кирпича, R/Hbrick, R / H Расстояние между центрамиDistance between centers 22 33 4four 55 выемок по толщине кирпича, lrecesses according to the thickness of the brick, l Скорость износа кирпича, ммBrick wear rate, mm 2,52.5 2,02.0 2,12.1 2,42,4 Стойкость футеровки, пл. Lining life, pl. 4040 50fifty 4848 4242

В первом примере при величине радиуса выемки равном 0,015 высоты кирпича и расстоянием между центрами выемок равным величине 2-х радиусов наблюдается образование «пустошовки» и повышенного износа кирпича, снижается стойкость футеровки.In the first example, when the radius of the excavation is equal to 0.015 of the height of the brick and the distance between the centers of the excavations is equal to the value of 2 radii, the formation of a “void” and increased wear of the brick is observed, the lining resistance decreases.

В четвертом примере при величине радиуса выемки равном 0,1 высоты кирпича и расстоянием между центрами выемок равным величине 5 радиусов также наблюдается образование «пустошовки» между выемками, что также приводит к повышенному износу кирпича и снижению стойкости футеровки.In the fourth example, when the radius of the groove is 0.1 of the height of the brick and the distance between the centers of the grooves is equal to 5 radii, the formation of a "void" between the grooves is also observed, which also leads to increased wear of the brick and a decrease in the durability of the lining.

Во втором и третьем примерах вследствие оптимальных размеров футеровки снижается скорость износа огнеупора, повышается стойкость футеровки ковша, сокращается время простоя ковша на ремонте.In the second and third examples, due to the optimal size of the lining, the wear rate of the refractory is reduced, the durability of the lining of the bucket is increased, and the downtime of the bucket for repair is reduced.

Сталеразливочный ковш предлагаемой модели испытан в электросталеплавильном цехе ОАО «ММК».The steel casting ladle of the proposed model was tested in the steelmaking shop of OJSC MMK.

Использование предложенного ковша позволяет снизить скорость износа футеровки, повысить стойкость ковша и сократить расход огнеупоров.Using the proposed bucket can reduce the rate of wear of the lining, increase the durability of the bucket and reduce the consumption of refractories.

Claims

A steel pouring ladle, including a metal casing, refractory lining of the side walls and the bottom, consisting of an insulating, reinforcing and working layer, and at the place where the working layer of the side walls and the working layer of the bottom are mated, a gap filled with a refractory mass is made over which a protrusion of bricks is made, characterized the fact that the mating lateral faces of the bricks of the working layer of the side walls and the protrusion contain radial recesses and protrusions located symmetrically on the opposite side faces, while the value of the radius and R recess and protrusion is 0.025-0.05 brick height H, and the distance between the centers of the semicircles of the recesses and protrusions R l = 3-4, and joints between bricks are filled with side faces mill ground powder periclase phosphate binder.