RU2055689C1

RU2055689C1 - Steel casting ladle

Info

Publication number: RU2055689C1
Authority: RU
Inventors: Игорь Николаевич Симонов; Николай Николаевич Симонов; Геннадий Зейнатович Гизатулин; Юлия Федотовна Радько; Владимир Андреевич Плохих; Михаил Силович Гордиенко; Анатолий Феодосьевич Долгополов; Анатолий Васильевич Мисочка; Борис Иванович Косач; Петр Николаевич Полещук; Константин Николаевич Ясиненко
Priority date: 1992-08-11
Filing date: 1992-08-11
Publication date: 1996-03-10

Abstract

FIELD: metallurgy. SUBSTANCE: steel casting ladle has a casing, a refractory lining of its walls, a bottom and seats for a casting nozzle, the casting nozzle and a slide gate or a stopper. The seat for the casting nozzle bas a diameter equal to (1.01-1.05) of a maximum outer diameter of the nozzle, and it is lined by a dry finely divided refractory powder with a height of a bulk layer, being no less, than a height of the casting nozzle and no more, than a level of a surface of the lining of the bottom. EFFECT: enhanced structure of the ladle. 1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к металлургии и машиностроению и предназначено для разливки стали в сталеплавильных и литейных цехах. The invention relates to metallurgy and mechanical engineering and is intended for casting steel in steelmaking and foundries.

Известен сталеразливочный ковш, содержащий кожух, огнеупорную футеровку стен и днища, включающую гнездовой кирпич и разливочный стакан с отверстием, перекрываемым стопором или шиберным затвором. Known steel pouring ladle containing a casing, a refractory lining of the walls and the bottom, including a nesting brick and a pouring glass with a hole overlapped by a stopper or slide gate.

На замену гнездовых кирпичей затрачивается много ручного труда, огнеупоров, топлива и времени, что обуславливает увеличенное количество ковшей, работающих в цехе. A lot of manual labor, refractories, fuel and time are spent on replacing nesting bricks, which leads to an increased number of buckets working in the workshop.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является выбранный в качестве прототипа сталеразливочный ковш, содержащий кожух, футеровку стен и днища, разливочный стакан, установленный в гнезде, выполненный в футеровке днища, с зазором, заполненным огнеупорным наполнителем, шиберный затвор или стопор. Для фиксации и центрирования стакан помещен в фиксирующее устройство, выполненное в виде набора колец, охватывающих корпус стакана по высоте и соединенных между собой арматурой. The closest technical solution to the proposed one is a steel pouring ladle selected as a prototype, containing a casing, lining of the walls and the bottom, a pouring glass installed in the socket, made in the lining of the bottom, with a gap filled with refractory filler, a slide gate or stopper. To fix and center the glass is placed in a fixing device made in the form of a set of rings covering the glass body in height and interconnected by reinforcement.

Наружу от колец отходят отростки, упирающиеся в кладку огнеупоpной футеровки, образующую гнездо. Пространство между этой кладкой и кожухом разливочного стакана заполнено раствором жидкоподвижной самотвердеющей смеси на основе кварцита. Outgrowths extend outward from the rings, abutting against the masonry of the refractory lining, forming a nest. The space between this masonry and the casing of the pouring glass is filled with a solution of a liquid-moving self-hardening mixture based on quartzite.

Недостатком известного ковша является высоких расход топлива на длительную сушку раствора жидкоподвижной самотвердеющей смеси в зазоре между стаканом и футеровкой днища, что увеличивает время на подготовку ковша к плавке, вынуждает содержать в цехе большой парк ковшей и затрачивается много ручного труда на удаление затвердевшей смеси в зазоре. A disadvantage of the known bucket is the high fuel consumption for long-term drying of a solution of a liquid-moving self-hardening mixture in the gap between the glass and the lining of the bottom, which increases the time for preparing the bucket for melting, makes it necessary to maintain a large fleet of ladles in the workshop and it takes a lot of manual labor to remove the hardened mixture in the gap.

Задача изобретения повышение производительности разливочного ковша путем снижения затрат времени, ручного труда и топлива на изготовление и сушку огнеупорного наполнителя в зазоре между разливочным стаканом и футеровкой днища за счет использования высоких сыпучих свойств и низкой металлопроницаемости сухого мелкозернистого огнеупорного порошка. The objective of the invention is to increase the productivity of the casting ladle by reducing the time, manual labor and fuel for the manufacture and drying of the refractory filler in the gap between the casting cup and the bottom lining by using high bulk properties and low metal permeability of the dry fine-grained refractory powder.

Поставленная задача достигается тем, что в сталеразливочном ковше, содержащем кожух, футеровку стен и днища, разливочный стакан, установленный в гнезде, выполненный в футеровке днища, с зазором, заполненным огнеупорным наполнителем, шиберный затвор или стопор, диаметр круглого гнезда или сторона квадратного гнезда составляет 1,01.1,25 наибольшего внешнего диаметра разливочного стакана, огнеупорный наполнитель представляет собой сухой мелкозернистый порошок, верхний слой которого после засыпки расположен не ниже уровня верхнего торца разливочного стакана и не выше уровня поверхности футеровки днища. The problem is achieved in that in a steel pouring ladle containing a casing, lining of the walls and the bottom, a casting glass installed in the socket, made in the lining of the bottom, with a gap filled with refractory filler, a slide gate or stopper, the diameter of the round socket or the side of the square socket is 1,01.1,25 of the largest external diameter of the pouring nozzle, the refractory filler is a dry fine-grained powder, the top layer of which after filling is located not lower than the level of the upper end face once ivochnogo glass and no higher than the bottom surface of the lining.

Такое выполнение ковша позволяет в несколько раз сократить затраты времени и ручного труда на удаление отработанного стакана и заполнение зазора между новым стаканом и футеровкой днища, а также на 5-10 ч сократить время подготовки ковша к работе, что позволяет значительно уменьшить количество ковшей в цехе и высвободить производственные площади. This embodiment of the bucket allows several times to reduce the cost of time and manual labor for removing the used glass and filling the gap between the new glass and the bottom lining, as well as reducing the time of preparing the bucket for work by 5-10 hours, which can significantly reduce the number of buckets in the workshop and free up production space.

Многократное использование порошка для засыпки зазора между разливочным стаканом и футеровкой днища и использование тепла, оставшегося в отработанном порошке для сушки свежего порошка, сокращает расход топлива на сушку огнеупорного наполнителя в зазоре между разливочным стаканом и футеровкой днища. Repeated use of the powder to fill the gap between the pouring nozzle and the bottom lining and the use of the heat left in the spent powder to dry the fresh powder reduces the fuel consumption for drying the refractory filler in the gap between the nozzle and the bottom lining.

На фиг.1 изображен предлагаемый ковш, разрез; на фиг.2 и 3 разрезы разливочного узла соответственно с шиберным затвором и стопором, изображено два варианта засыпки разливочного стакана: при первом варианте уровень верхнего торца стакана ниже уровня поверхности футеровки днища (фиг.2 и 3, см. слева от осевой), при втором варианте верхний торец стакана и поверхность футеровки днища находятся на одном уровне. Figure 1 shows the proposed bucket, section; in Figures 2 and 3, sections of the casting assembly with a slide gate and stopper, respectively, depict two options for filling the pouring nozzle: in the first embodiment, the level of the upper end of the nozzle is lower than the surface of the bottom lining (Figures 2 and 3, see to the left of the axial), In the second variant, the upper end of the glass and the surface of the lining of the bottom are on the same level.

Сталеразливочный ковш содержит кожух 1, футеровку стен 2 и днища 3, гнездо 4 для разливочного стакана 5, шиберный затвор с корпусом 6 и верхней плитой 7 или стопор 8 и фланец 9. Разливочный стакан 5 установлен в гнезде 4 с зазором, заполненным огнеупорным наполнителем. The steel pouring ladle contains a casing 1, a lining of the walls 2 and the bottom 3, a socket 4 for a pouring glass 5, a slide gate with a housing 6 and an upper plate 7 or a stopper 8 and a flange 9. The pouring glass 5 is installed in the socket 4 with a gap filled with refractory filler.

Гнездо 4 выполняют во время изготовления футеровки днища 3 круглым или квадратным. Диаметр круглого гнезда или сторона квадратного гнезда составляет 1,01. 1,25 наибольшего внешнего диаметра разливочного стакана 5. Это обеспечивает свободную установку стакана 5 в гнезде 4 и наиболее низкие затраты порошка, времени и ручного труда на заполнение зазора между стаканом 5 и футеровкой днища 3. Если гнездо 4 выполнено меньше заявленного нижнего предела, устанавливаемый стакан 5 может коснуться футеровки днища 3 и отклониться от строго вертикального положения. Если гнездо 4 выполнено выше указанного верхнего предела, то это приводит к неоправданному увеличению затрат порошка, ручного труда и времени на заполнение зазора между стаканом 5 и футеровкой днища 3. The socket 4 is performed during the manufacture of the lining of the bottom 3 round or square. The diameter of the round nest or the side of the square nest is 1.01. 1.25 of the largest external diameter of the pouring nozzle 5. This allows the nozzle 5 to be freely installed in the receptacle 4 and the lowest cost of powder, time and manual labor to fill the gap between the nozzle 5 and the bottom lining 3. If the receptacle 4 is made less than the declared lower limit, set the glass 5 can touch the lining of the bottom 3 and deviate from a strictly vertical position. If the socket 4 is made above the specified upper limit, this leads to an unjustified increase in the cost of powder, manual labor and time to fill the gap between the glass 5 and the lining of the bottom 3.

Ковш работает следующим образом. The bucket works as follows.

Стакан 5, установленный на плиту 7, одновременно с затвором 6 гидравлическим манипулятором вставляют в гнездо 4, а затвор 6 прикрепляют к днищу 3. В ковш со стопором 8 вставляют стакан 5 в отверстие фланца 9 и затем вместе с фланцем вставляют в гнездо 4, а фланец 9 прикрепляют к днищу 3. В том и другом случаях обеспечивается строго вертикальное положение стакана 5 в гнезде 4. The glass 5 mounted on the plate 7, simultaneously with the shutter 6, is inserted by a hydraulic manipulator into the socket 4, and the shutter 6 is attached to the bottom 3. In the bucket with a stopper 8, the cup 5 is inserted into the hole of the flange 9 and then inserted into the socket 4 with the flange, and the flange 9 is attached to the bottom 3. In both cases, a strictly vertical position of the glass 5 in the socket 4 is provided.

Зазор между стаканом 5 и футеровкой днища 3 плотно перекрывается плитой 7 или фланцем 9. Этот зазор засыпают сухим мелкозернистым порошком полифракционного состава, обеспечивающим наиболее плотную укладку зерен. По химическому составу предпочтительнее использовать порошок, из которого изготовлена футеровка днища 3. Этот же порошок можно использовать и для засыпки канала стакана 5. Заполнение зазора между стаканом 5 и футеровкой днища 3 производят из кессона, трубой с воронкой или другим способом. The gap between the cup 5 and the lining of the bottom 3 is tightly covered by the plate 7 or the flange 9. This gap is filled with a dry fine-grained powder of polyfraction composition, which ensures the most dense packing of grains. According to the chemical composition, it is preferable to use the powder from which the lining of the bottom 3 is made. The same powder can also be used to fill the channel of the glass 5. The gap between the glass 5 and the lining of the bottom 3 is filled from a caisson, a pipe with a funnel, or in another way.

Когда верхний торец стакана 5 после установки и верхний слой порошка после засыпки зазора между стаканом 5 и футеровкой днища 3 располагаются выше уровня поверхности футеровки днища 3 на дне ковша остается металл и уменьшается выход годного. Поэтому в ковше с новой футеровкой днища 3 после засыпки зазора верхний слой порошка может находиться на уровне или выше уровня верхнего торца стакана, но не выше уровня поверхности футеровки днища 3. When the upper end of the cup 5 after installation and the upper layer of powder after filling the gap between the cup 5 and the lining of the bottom 3 are located above the surface of the lining of the bottom 3, metal remains at the bottom of the bucket and the yield decreases. Therefore, in a bucket with a new lining of the bottom 3, after filling the gap, the upper layer of powder can be at or above the level of the upper end of the glass, but not higher than the level of the surface of the lining of the bottom 3.

В ковше с изношенной футеровкой днища 3 после засыпки верхний слой порошка в зазоре также может располагаться на одном уровне с поверхностью верхнего торца стакана 5 и поверхностью футеровки днища 3, но не ниже уровня верхнего торца стакана 5. Иначе между стаканом 5 и футеровкой днища 3 образуется настыль металла, препятствующая удалению стакана 5 и разрушающая футеровку 3. Затраты времени и топлива на сушку ковша не требуются, так как затвор с корпусом 6, стопор 8, стакан 5 и порошок в зазоре являются сухими, а сам ковш горячий и сухой. С начала выпуска плавки металл растекается по поверхности футеровки 3 и закрывает порошок в зазоре между стаканом 5 и футеровкой днища 3. Так как температура порошка в зазоре в 40-80 раз ниже температуры металла, на поверхности порошка мгновенно образуется пленка застывшего металла, препятствующая проникновению металла в микрозазоры между порошком, футеровкой днища 3 и стаканом 5 и открытые поры порошка. По мере прогрева металлом порошок в зазоре, футеровка днища 3 и стакан 5 расширяются и дополнительно уплотняются, верхний слой порошка образует плотную корку, непроницаемую для металла. In a bucket with a worn lining of the bottom 3 after filling, the upper layer of powder in the gap can also be located at the same level with the surface of the upper end of the glass 5 and the surface of the lining of the bottom 3, but not lower than the level of the upper end of the glass 5. Otherwise, between the glass 5 and the lining of the bottom 3 the overlay of metal, which prevents the removal of the cup 5 and destroys the lining 3. No time or fuel is required to dry the bucket, since the shutter with housing 6, stopper 8, cup 5 and powder in the gap are dry and the bucket itself is hot and dry. From the beginning of melting, the metal spreads over the surface of the lining 3 and closes the powder in the gap between the cup 5 and the bottom lining 3. Since the temperature of the powder in the gap is 40-80 times lower than the temperature of the metal, a film of solidified metal instantly forms on the surface of the powder, preventing the penetration of metal in the micro-gaps between the powder, the lining of the bottom 3 and the glass 5 and the open pores of the powder. As the metal warms up, the powder in the gap, the lining of the bottom 3 and the glass 5 expand and further compact, the upper layer of the powder forms a dense crust impermeable to metal.

После разливки затвор 6 или фланец 9 отсоединяют от днища 3, и стакан 5 под действием собственной массы или от легкого толчка выпадает, а порошок высыпается из гнезда 4. After casting, the shutter 6 or flange 9 is disconnected from the bottom 3, and the cup 5, under the influence of its own mass or from a light push, falls out, and the powder falls out of the socket 4.

Под ковшом устанавливают ящик с наклонной решеткой и сеткой. Стакан 5 и куски спекшегося порошка скатываются в ящик и идут в отходы, а мелкий порошок просыпается через сетку на дно ящика. Добавленный к горячему порошку свежий порошок просушивается без затрат топлива. Эта операция повторяется после разливки каждой плавки, а поэтому расход свежего порошка сокращается в 5-7 раз. Отработанный порошок при многократном использовании измельчается, а его сыпучесть и плотность укладки в зазоре возрастают. A box with an inclined grate and a net is installed under the bucket. A glass 5 and pieces of sintered powder slide into a box and go to waste, and fine powder wakes up through the net to the bottom of the box. The fresh powder added to the hot powder is dried without fuel consumption. This operation is repeated after casting each heat, and therefore the consumption of fresh powder is reduced by 5-7 times. The waste powder is crushed during repeated use, and its flowability and packing density in the gap increase.

Освободившееся гнездо 4 осматривают, при необходимости удаляют прилипший порошок к футеровке днища 3, снова устанавливают стакан 5, и процесс повторяется. The vacated socket 4 is inspected, if necessary, the adhering powder is removed to the lining of the bottom 3, the glass 5 is installed again, and the process is repeated.

Claims

A STEEL-FILLING BUCKET containing a casing, lining of walls and bottom, a casting cup mounted in a nest, made in the lining of the bottom, with a gap filled with refractory filler, a slide gate or stopper, characterized in that the diameter of the round socket or the side of the square socket is 1.01 - 1.25 of the largest outer diameter of the pouring nozzle, the refractory filler is a dry fine-grained powder, the top layer of which after filling is located not lower than the level of the upper end of the nozzle and above the bottom surface of the liner.