RU13338U1

RU13338U1 - DEVICE FOR REMOVING SLAG FROM THE MELT SURFACE

Info

Publication number: RU13338U1
Application number: RU99125424/20U
Authority: RU
Inventors: И.М. Шатохин
Original assignee: Шатохин Игорь Михайлович
Priority date: 1999-12-03
Filing date: 1999-12-03
Publication date: 2000-04-10

Abstract

1. Устройство для удаления шлака с поверхности расплава металла, содержащее погружной вытеснитель с грузозахватным приспособлением, отличающееся тем, погружной вытеснитель выполнен из заготовки кожуха стального ковша, при этом грузозахватное приспособление выполнено в виде несущей траверсы, жестко закрепленной на вытеснителе с образованием опорных ограничительных выступов.2. Устройство для удаления шлака по п.1, отличающееся тем, что на наружной поверхности погружного вытеснителя дополнительно выполнены установочные элементы в виде эксцентричных выступов.3. Устройство для удаления шлака по любому из пп. 1 и 2, отличающееся тем, что погружной вытеснитель дополнительно снабжен кондуктором в виде направляющей для продувочного средства.4. Устройство для удаления шлака по любому из пп. 1 - 3, отличающееся тем, что кондуктор расположен выше погружаемой области погружного вытеснителя на его наружной поверхности.5. Устройство для удаления шлака по любому из пп. 1 - 3, отличающееся тем, что кондуктор расположен внутри погружного вытеснителя с образованием сквозного канала в его днище, при этом высота кондуктора больше высоты погружного вытеснителя.6. Устройство для удаления шлака по любому из пп. 1, 2, 3 и 5, отличающееся тем, что кондуктор эксцентрично закреплен внутри погружного вытеснителя.7. Устройство для удаления шлака по любому из пп. 1, 2, 3, 5 и 6, отличающееся тем, что кондуктор примыкает к внутренней поверхности стенки погружного вытеснителя.1. A device for removing slag from the surface of the molten metal, containing a submersible displacer with a load gripping device, characterized in that the submersible displacer is made of a blank of a steel ladle casing, while the load gripping device is made in the form of a bearing beam fixed to the displacer with the formation of supporting restrictive protrusions. 2. The device for removing slag according to claim 1, characterized in that on the outer surface of the submersible displacer additionally made installation elements in the form of eccentric protrusions. A device for removing slag according to any one of paragraphs. 1 and 2, characterized in that the submersible displacer is additionally equipped with a conductor in the form of a guide for the purge means. 4. A device for removing slag according to any one of paragraphs. 1 to 3, characterized in that the conductor is located above the immersed area of the submersible displacer on its outer surface. 5. A device for removing slag according to any one of paragraphs. 1 - 3, characterized in that the conductor is located inside the submersible displacer with the formation of a through channel in its bottom, while the height of the conductor is greater than the height of the submersible displacer. 6. A device for removing slag according to any one of paragraphs. 1, 2, 3 and 5, characterized in that the conductor is eccentrically fixed inside the submersible displacer. 7. A device for removing slag according to any one of paragraphs. 1, 2, 3, 5 and 6, characterized in that the conductor adjacent to the inner surface of the wall of the submersible displacer.

Description

Устройство для удаления шлака с поверхности расплава металла.A device for removing slag from the surface of the molten metal.

Полезная модель относится к металлургии и может быть использована, в частности при внепечной обработке металла, для удаления шлака с поверхности расплава металла, находящегося в металлургической емкости с открытой поверхностью, например, сталеразливочном ковше.The utility model relates to metallurgy and can be used, in particular during out-of-furnace metal processing, to remove slag from the surface of a metal melt located in a metallurgical vessel with an open surface, for example, a steel ladle.

Из предшествующего уровня техники, известно устройство для удаления шлака с поверхности расплавленного металла, содержащее скребок, закрепленный на щтанге, приводы продольного перемещения и поворота штанги в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Удаление шлака с помощью этого устройства осуществляется скребком при наклоне емкости с расплавом, например, ковша, см., патент РФ N 2060865, В 22 D 43/00,1994г.From the prior art, it is known a device for removing slag from the surface of molten metal, containing a scraper mounted on the rod, drives the longitudinal movement and rotation of the rod in vertical and horizontal planes. Slag removal using this device is carried out by a scraper when the vessel with the melt is tilted, for example, a ladle, see RF patent N 2060865, 22 D 43 / 00.1994.

Недостатком известного устройства является громоздкость и конструктивная сложность и повышенная трудоемкость удаления шлака.A disadvantage of the known device is the bulkiness and structural complexity and increased complexity of the removal of slag.

Известно также устройство для удаления шлака с поверхности расплавленного металла, содержащее погружаемый в расплав элемент с грузозахватным приспособлением и датчиками контроля его положения относительно поверхности металла. Элемент, погружаемый в металл, состоит из конусной юбки, герметично соединенной с горловиной и обечайкой, образующих шлаковую емкость, в которую по мере погружения элемента в емкость с расплавом металла переливается шлак. Глубина погружения контролируется путем подачи светового, звукового, электрического сигналов или визуально. После удаления шлака с поверхности расплава погружаемый элемент грузоподъемным механизмом выводят из емкости, а щлак вьпружают в пшакосборник, см. а.с. СССР N 1252041, В 22 D 43/00,1985г.Also known is a device for removing slag from the surface of the molten metal, containing an element immersed in the melt with a load gripping device and sensors for monitoring its position relative to the metal surface. An element immersed in metal consists of a conical skirt, hermetically connected to the neck and the rim, forming a slag tank, into which slag is poured into the tank with the molten metal. Immersion depth is controlled by the supply of light, sound, electrical signals or visually. After removing slag from the surface of the melt, the immersed element is withdrawn from the tank by a lifting mechanism, and the slag is loaded into a pshak collector, see A.S. USSR N 1252041, B 22 D 43 / 00.1985.

Данное устройство не нашло широкого распространения из-за сложности конструкции и ненадежности в работе (сплавление и прихват подвижных элементов устройства).This device is not widely used due to the complexity of the design and unreliability in operation (fusion and sticking of the moving elements of the device).

М. кл. В 22 D 43/00; F 27 D 3/15 удаления шлака с поверхности расплава по патенту Р.Ф. № 2133653, М. кл. В 22 D 43/00,1998г. Устройство, по прототипу, содержит металлический погружной (в расплав) элемент, покрытый защитным слоем. Внутри погружного элемента смонтирован подводящий патрубок соединенный с коллектором с выпускными отверстиями, выполненными в нижней части погружного элемента. Кроме того, погружной элемент снабжен грузозахватным приспособлением и датчиками контроля глубины погружения его в расплав. Недостатками прототипа, также как и аналогов является сложность конструкции и ненадежность в работе. Наличие защитного слоя на поверхности погружного элемента приводит к наращиванию (в процессе работы) щлакового слоя и необходимости постоянного его удаления. По этой причине выпускные отверстия расположенные в нижней части погружного элемента могут быть перекрыты (или не сразу открыты) щлаковым слоем (гарнисажем) в процессе удаления щлака. Задачей, на решение которой направлено предлагаемая полезная модель, является упрощение конструкции и повышение надежности устройства, а также обеспечения возможности совмещения операции по удалению шлака с другими технологическими операциями, обычно применяющимися при внепечной обработке металлического расплава. Решение поставленной задачи осуществлено за счет того, что устройство для удаления шлака с поверхности расплава металла (из открытых сверху емкостей, например, сталеразливочных ковшей), содержащее погружной вытеснитель с грузозахватным приспособлением, согласно полезной модели, вытеснитель выполнен из заготовки кожуха стального ковша, при этом грузозахватное приспособление выполнено в виде несущей траверсы, жестко закрепленной на вытеснителе с образованием опорных ограничительных выступов. В предпочтительных вариантах выполнения, на наружной поверхности вытеснителя могут быть дополнительно выполнены установочные элементы в виде эксцентричных выступов; вытеснитель может быть дополнительно снабжен кондуктором в виде направляющей для продувочного средства; кондуктор может быть расположен или вьппе погружаемой области вытеснителя на его наружной поверхности, или внутри вытеснителя с образованием сквозного канала в днище вытеснителя, при этом высота кондуктора должна быть больше высоты вытеснителя. Кроме того, кондуктор может быть эксцентрично закреплен внутри вытеснителя и примыкать к его стенке.M. cl. B 22 D 43/00; F 27 D 3/15 removal of slag from the surface of the melt according to the patent of R.F. No. 2133653, M. cl. B 22 D 43 / 00.1998 The device, according to the prototype, contains a metal submersible (in the melt) element coated with a protective layer. Inside the immersion element is mounted a supply pipe connected to the collector with exhaust openings made in the lower part of the immersion element. In addition, the immersion element is equipped with a load gripping device and sensors for monitoring the depth of immersion in the melt. The disadvantages of the prototype, as well as analogues, is the complexity of the design and the unreliability in work. The presence of a protective layer on the surface of the immersion element leads to the buildup (during operation) of the slag layer and the need for its constant removal. For this reason, the outlet openings located in the lower part of the immersion element may be blocked (or not immediately opened) with a slag layer (skull) in the process of removing slag. The task to which the proposed utility model is directed is to simplify the design and increase the reliability of the device, as well as to provide the possibility of combining the operation to remove slag with other technological operations commonly used in out-of-furnace metal melt processing. The solution to this problem is carried out due to the fact that the device for removing slag from the surface of the molten metal (from open tanks on top, for example, steel pouring ladles) containing a submersible displacer with a load gripping device, according to a utility model, the displacer is made from a blank of a steel bucket casing, while the load gripping device is made in the form of a bearing beam rigidly fixed to the displacer with the formation of supporting restrictive protrusions. In preferred embodiments, mounting elements in the form of eccentric protrusions can be further formed on the outer surface of the displacer; the displacer may be further provided with a conductor in the form of a guide for the purge means; the conductor can either be located in the immersed region of the displacer on its outer surface, or inside the displacer with the formation of a through channel in the bottom of the displacer, while the height of the conductor must be greater than the height of the displacer. In addition, the conductor can be eccentrically fixed inside the displacer and adjacent to its wall.

Техническим результатом от использования полезной модели является, наряду с повышением надежности работы, значительное упрощение и удешевление устройства, а также обеспечение возможности совмещения операции по удалению шлака с другими технологическими операциями, проводимыми при внепечной обработке стали, что снижает себестоимость вьшлавляемой стали.The technical result from the use of the utility model is, along with increased reliability, a significant simplification and cheaper device, as well as the possibility of combining the operation to remove slag with other technological operations carried out during out-of-furnace steel processing, which reduces the cost of steel being smelted.

-На фиг. 1 продольный разрез общего вида вытеснителя, вариант выполнения;- In FIG. 1 longitudinal section of a General view of the displacer, an embodiment;

-на фиг.2 показано сечение А-А фиг. 1;- figure 2 shows a section aa of fig. 1;

-на фиг.З показан вариант выполнения устройства схема его расположения в ковше;-Fig. 3 shows an embodiment of the device, a diagram of its location in the bucket;

-на фиг.4 показано сечение Б-Б фиг.З;- figure 4 shows a section bB of fig.Z;

-на фиг.З и 6 условно показаны варианты выполнения устройства и схемы их размещения в ковше.-Fig. 3 and 6 conventionally show embodiments of the device and their layout in the bucket.

Устройство для удаления шлака с поверхности расплава металла содержит погружной вытеснитель 1, выполненный из заготовки кожуха стального ковша. Для утяжеления вытеснителя 1 его внутренняя полость залита утяжелителем, например металлом (вытеснитель должен быть тяжелее вытесняемого шлака. В варианте выполнения, внутренняя полость вытеснителя залита металлом, удельный вес которого больше удельного веса расплава). Вытеснитель 1 снабжен несущей траверсой 2 с проушиной 3, жестко закрепленной на вытеснителе 1 с образованием опорных ограничительных выступов 4 и 5.A device for removing slag from the surface of the molten metal contains a submersible displacer 1 made from a blank of a casing of a steel ladle. To make the displacer 1 heavier, its internal cavity is filled with a weighting agent, for example metal (the displacer should be heavier than the displaced slag. In an embodiment, the internal cavity of the displacer is filled with metal, the specific gravity of which is greater than the specific gravity of the melt). The displacer 1 is equipped with a bearing beam 2 with an eye 3, rigidly mounted on the displacer 1 with the formation of the supporting restrictive protrusions 4 and 5.

В вариантах выполнения устройства, на наружной поверхности вытеснителя 1 выполнены установочные элементы в виде эксцентричных выступов 6 и 7. Кроме того, вытеснитель 1 снабжен кондуктором 8, выполненным в виде направляющей для продувочного средства - погружной фурмы 9. В вариантах вьшолнения кондуктор 8а может быть выполнен на наружнойIn embodiments of the device, on the outer surface of the displacer 1, mounting elements are made in the form of eccentric protrusions 6 and 7. In addition, the displacer 1 is equipped with a conductor 8 made in the form of a guide for the purge means — an immersion lance 9. In embodiments, the conductor 8a can be made on the outside

поверхности вытеснителя 1 и расположен выше погружаемой его области (см. фиг. 6), или установлен внутри вытеснителя 1 с образованием сквозного канала в его днище (см. фиг. 5), в последнем случае высота кондуктора 8б должна быть больше высоты вытеснителя 1. Кроме того, кондуктор 8б может быть эксцентрично закреплен внутри вытеснителя 1 и примыкать к его стенке (см. фиг.4).the surface of the displacer 1 and is located above its immersed area (see Fig. 6), or installed inside the displacer 1 with the formation of a through channel in its bottom (see Fig. 5), in the latter case, the height of the conductor 8b should be greater than the height of the displacer 1. In addition, the conductor 8b can be eccentrically fixed inside the displacer 1 and adjacent to its wall (see figure 4).

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При осуществлении процесса удаления шлака с поверхности расплава, находящегося в ковше, вытеснитель 1 (вариант 1) подвешивается за проушину 3 и с помощью грузоподъемного механизма, например, крана опускается в ковш 10. Опорные выступы 4 и 5 не позволяют опустить вытеснитель 1 ниже заранее определенной максимально возможной глубины погружения в расплав, которая зависит от как от технологии обработки стали в ковше, так и от степени износа его футеровки. При работе этого варианта устройства, положение вытеснителя 1 в ковше 10 определяется положением исполнительного органа грузоподъемного механизма. За счет того, что вес вытеснителя 1 больше веса объема вытесненного им шлака, вытеснитель погружается в слой шлака, вытесняя шлак в сливной носок ковша и далее в шлаковую емкость 11. Вытеснитель 1 может частично погружаться и непосредственно в расплав металла, если он имеет достаточный для этого вес (залит тяжелым металлом-утяжелителем). Процесс удаления шлака заканчивается при появлении на носке ковша металла; затем вытеснитель 1 извлекают из ковша 10.In the process of removing slag from the surface of the melt in the bucket, the displacer 1 (option 1) is suspended by the eye 3 and, using a lifting mechanism, for example, the crane is lowered into the bucket 10. The supporting protrusions 4 and 5 do not allow the displacer 1 to be lowered below a predetermined the maximum possible depth of immersion in the melt, which depends on both the technology of processing steel in the ladle and the degree of wear of its lining. During the operation of this embodiment of the device, the position of the displacer 1 in the bucket 10 is determined by the position of the executive body of the lifting mechanism. Due to the fact that the weight of the displacer 1 is greater than the weight of the slag displaced by it, the displacer is immersed in the slag layer, displacing the slag in the bucket sock and then into the slag tank 11. The displacer 1 can partially be immersed directly into the molten metal, if it has enough this weight (filled with heavy metal weighting agent). The process of slag removal ends when a bucket of metal appears; then displacer 1 is removed from the bucket 10.

Работа вариантов устройства, см. фиг.3-6 осуществляется аналогично выщеописанному, с той лишь разницей, что вытеснитель 1 за счет эксцентричных выступов 6 и 7 располагается в ковше 10 эксцентрично. Это позволяет вытеснить основную массу щлака в область сливного носка ковща 10 и ускорить, за счет этого, его удаление. Кроме того, наличие направляющих кондукторов 8а ИЛИ 8б позволяет, одновременно с процессом слива шлака производить продувку металла, например, инертным газом (для ускорения очистки металла от шлака), подавая газ с помощью погружной фурмы 9. Если необходим, например, химический подогрев расплава в ковше или, рафинирование стали, то увеличенный зазор между вытеснителем 1 и ковшом 10 неThe operation of the device variants, see Figs. 3-6, is carried out similarly to the one described above, with the only difference being that the displacer 1 is eccentrically located in the bucket 10 due to the eccentric protrusions 6 and 7. This allows you to displace the bulk of the slag in the area of the drain toe of the bucket 10 and accelerate, due to this, its removal. In addition, the presence of guide conductors 8a OR 8b allows, at the same time as the slag draining process, to purge the metal, for example, with an inert gas (to accelerate the cleaning of metal from slag), supplying gas using an immersion lance 9. If, for example, chemical heating of the melt in bucket or, refining steel, then the increased gap between the displacer 1 and the bucket 10 is not

нрепятствует процессу введению раскислителей и легирующих, наряду с процессом продувки расплава и удалением шлака.impedes the introduction of deoxidizers and alloying, along with the process of blowing the melt and the removal of slag.

В варианте вьшолнения устройства, расположение направляющего кондуктора 8а на боковой поверхности вытеснителя 1, выше зоны его погружения позволяет предотвратить контакт кондуктора со шлаком, что повышает надежность работы устройства.In the embodiment of the device, the location of the guide conductor 8a on the lateral surface of the displacer 1, above the area of its immersion, prevents contact of the conductor with the slag, which increases the reliability of the device.

В варианте с кондуктором 8б, расположенным в полости вытеснителя образуется максимальный зазор Р, что наиболее оптимально как для удаления шлака, так и для проведения необходимых технологических работ по доводке (по температуре и составу) расплава металла.In the embodiment with a conductor 8b located in the cavity of the displacer, a maximum gap P is formed, which is most optimal both for removing slag and for carrying out the necessary technological work to refine (in temperature and composition) the metal melt.

Следует отметить, что эти варианты устройства позволяют осуществить сначала продувку расплава (фурма опущена в расплав через кондуктор, а вытеснитель расположен над шлаком), а затем быстрое удаление шлака (вытеснитель опущен в ковш, при этом фурма приподнята и ее наконечник находится в верхнем слое расплава, что при продувке приводит к вспениванию шлака). Это позволяет снизить энергозатраты и повысить качество продукции за счет меньшего остывания расплава, достигаемое снижением времени на проведение промежуточных операций. Выполнение вытеснителя из заготовки кожуха стального ковша снижает стоимость вытеснителя, поскольку используются стандартная металлоконструкция.It should be noted that these device options allow first blowing of the melt (the lance is lowered into the melt through the jig, and the displacer is located above the slag), and then the quick removal of slag (the lance is lowered into the bucket, the lance is raised and its tip is in the upper layer of the melt , which during blowing leads to foaming of slag). This allows you to reduce energy consumption and improve product quality due to less cooling of the melt, achieved by reducing time for intermediate operations. The implementation of the displacer from the billet casing of a steel bucket reduces the cost of the displacer, since standard metal construction is used.

По окончанию процесса удаления шлака, вытеснитель 1 извлекается из ковша 10 и перемещается к месту хранения. При остывании вытеснителя 1 из-за его температурных деформаций, налипшая шлаковая корка отваливается.At the end of the process of removing slag, the displacer 1 is removed from the bucket 10 and moves to the storage location. When the displacer 1 cools down due to its temperature deformations, the adhering slag crust falls off.

5 5

Claims

1. A device for removing slag from the surface of the molten metal, containing a submersible displacer with a load gripping device, characterized in that the submersible displacer is made of a blank of a casing of a steel ladle, while the load gripping device is made in the form of a bearing beam fixed to the displacer with the formation of supporting restrictive protrusions.

2. The device for removing slag according to claim 1, characterized in that on the outer surface of the submersible displacer additionally made installation elements in the form of eccentric protrusions.

3. A device for removing slag according to any one of paragraphs. 1 and 2, characterized in that the submersible displacer is additionally equipped with a conductor in the form of a guide for the purge means.

4. A device for removing slag according to any one of paragraphs. 1 to 3, characterized in that the conductor is located above the immersed area of the submersible displacer on its outer surface.

5. A device for removing slag according to any one of paragraphs. 1 - 3, characterized in that the conductor is located inside the submersible displacer with the formation of a through channel in its bottom, while the height of the conductor is greater than the height of the submersible displacer.

6. A device for removing slag according to any one of paragraphs. 1, 2, 3 and 5, characterized in that the conductor is eccentrically fixed inside the submersible displacer.

7. A device for removing slag according to any one of paragraphs. 1, 2, 3, 5 and 6, characterized in that the conductor adjacent to the inner surface of the wall of the submersible displacer.