RU2090815C1

RU2090815C1 - Device for feeding gas to hollow electrode

Info

Publication number: RU2090815C1
Application number: RU94045600/02A
Authority: RU
Inventors: А.К. Мартыненко; М.Г. Королев; В.И. Савченко; А.Я. Стомахин; А.В. Егоров; В.И. Лебедев
Original assignee: Акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат"
Priority date: 1994-12-30
Filing date: 1994-12-30
Publication date: 1997-09-20
Also published as: RU94045600A

Abstract

FIELD: metallurgy; extrafurnace treatment of steel by electric arc preheating in ladle. SUBSTANCE: device includes supply pipe line with hollow riser which may be mounted on electrode holder, shut-off valves and circular header which may be screwed into end of electrode securing the clamp. Its housing is provided with inner closed chamber and taper holes which change to cylindrical holes; these holes are brought in communication with inner chamber and are located over circumference on side of lower face of housing. Hollow riser of supply pipe line is provided with slotted taper end-piece and is located coaxially relative to taper holes in header housing; header is provided with threaded tail-piece and through hole which is communicated with its inner chamber; provision is made for communication of this hole with longitudinal hole in electrode. Spring-loaded movable valves may close cylindrical holes on side of inner chamber of header housing; circles of ends of taper holes of header housing are in contact with each other. EFFECT: enhanced reliability. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к внепечной обработке стали с применением электродугового ее подогрева в ковше. The invention relates to metallurgy, and more particularly to out-of-furnace steel processing using its electric arc heating in a ladle.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для подвода газа в полый электрод, содержащее подводящий трубопровод и перекрывающие клапаны. The closest in technical essence is a device for supplying gas to a hollow electrode, containing a supply pipe and shutoff valves.

(См. авт.св. СССР N 293443, кл. С 21 С 5/52, 1978г). (See ed. St. USSR N 293443, class С 21 С 5/52, 1978).

Недостатком известного устройства является необходимость ручного труда при соединении подводящего газ трубопровода с продольным отверстием в электроде. Эта операция производится длительное время над ковшом с металлом, что является нарушением требований техники безопасности и опасно для обслуживающего персонала. A disadvantage of the known device is the need for manual labor when connecting a gas supply pipe with a longitudinal hole in the electrode. This operation is carried out for a long time on a bucket with metal, which is a violation of safety requirements and is dangerous for maintenance personnel.

Технический эффект при использовании изобретения заключатся в механизации процесса подключения подводящего газ трубопровода к продольному отверстию в электроде и облегчении условий труда, а так же в повышении производительности процесса установки электрода в электродержатель. The technical effect when using the invention is to mechanize the process of connecting the gas supply pipe to the longitudinal hole in the electrode and to facilitate working conditions, as well as to increase the productivity of the process of installing the electrode in the electrode holder.

Указанный технический эффект, достигается тем, что устройство для подвода газа в полый электрод включает подводящий трубопровод и перекрывающие клапаны. Трубопровод снабжен полым стояком, выполненным с возможностью установки на эдектрододержателе и кольцевым коллектором, выполненным с возможностью ввинчивания в торец электрода и укрепления скобы. Корпус коллектора выполнен с внутренней замкнутой полостью и с конусными отверстиями, переходящими в цилиндрические, сообщающимися с внутренней полостью и расположенными по окружности со стороны нижней грани корпуса. Полый стояк подводящего трубопровода снабжен щелевым конусным наконечником и расположен соосно с конусными отверстиями в корпусе коллектора. Коллектор снабжен хвостовиком с резьбой и сообщающимся с внутренней полостью его корпуса сквозным отверстием, выполненным с возможностью сообщения с продольным отверстием в электроде. Клапаны выполнены подвижными подпружиненными и с возможностью перекрытия цилиндрических отверстий со стороны внутренней полости. Окружности торцов конусных отверстий в корпусе коллектора соприкасаются друг c другом. The specified technical effect is achieved by the fact that the device for supplying gas to the hollow electrode includes a supply pipe and shutoff valves. The pipeline is equipped with a hollow riser, made with the possibility of installation on the electrode holder and an annular collector, made with the possibility of screwing into the end of the electrode and strengthening the bracket. The collector body is made with an internal closed cavity and with conical holes turning into cylindrical, communicating with the internal cavity and located around the circumference from the side of the lower face of the body. The hollow riser of the supply pipe is equipped with a slotted conical tip and is located coaxially with the conical holes in the collector body. The collector is equipped with a threaded shank and a through hole communicating with the internal cavity of its body, configured to communicate with a longitudinal hole in the electrode. The valves are made movable spring-loaded and with the possibility of overlapping cylindrical holes from the side of the internal cavity. The circumferences of the ends of the conical holes in the collector body are in contact with each other.

Облегчение условий труда и сокращение времени при подводе газа в осевое отверстие электрода будет происходить вследствие самоустановки вставки и автоматического соединения каналов коллектора с подводящим трубопроводом при установке электрода в электрододержатель при помощи подъемного крана. При этом отпадают необходимость применения ручного труда, не происходит при проведении этой операции нарушение требований техники безопасности. Facilitation of working conditions and reduction of time during gas supply to the axial hole of the electrode will occur due to self-installation of the insert and automatic connection of the collector channels to the supply pipe when the electrode is installed in the electrode holder using a crane. At the same time, there is no need to use manual labor; there is no violation of safety requirements during this operation.

Анализ научно-технической и патентной литературы показывает отсутствие совпадения отличительных признаков заявляемого устройства с признаками известных технических решений. На основании этого делается вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "изобретательский уровень". Analysis of scientific, technical and patent literature shows the lack of coincidence of the distinctive features of the claimed device with the signs of known technical solutions. Based on this, it is concluded that the claimed technical solution meets the criterion of "inventive step".

Ниже дан вариант осуществления изобретения, не исключающий другие варианты в пределах формулы изобретения со ссылкой на чертеж, на котором показано: на фиг. 1 схема устройства для подвода газа в полый электрод, продольный разрез; на фиг.2 то же, разрез А-А. Below is an embodiment of the invention that does not exclude other options within the scope of the claims with reference to the drawing, which shows: in FIG. 1 diagram of a device for supplying gas to a hollow electrode, a longitudinal section; figure 2 is the same, section aa.

Устройство для подвода газа в полый электрод состоит из коллектора 1 с конусными 2 и цилиндрическими 3 отверстиями, клапанов 4, пружин 5, стаканов 6, полости 7, скобы 8, стояка 9 с отверстием 10, трубопровода 11, хвостовика 12 с отверстием 13, электрододержателя 14, электрода 15 с отверстием 16, уплотнений 17, резьбы 18, щелевого конусного наконечника 19, торца 20. A device for supplying gas to a hollow electrode consists of a collector 1 with conical 2 and cylindrical 3 holes, valves 4, springs 5, glasses 6, cavity 7, brackets 8, riser 9 with hole 10, pipe 11, shank 12 with hole 13, electrode holder 14, the electrode 15 with the hole 16, seals 17, thread 18, slotted conical tip 19, end 20.

Устройство для подвода газа в полый электрод работает следующим образом. A device for supplying gas to a hollow electrode operates as follows.

Пример. Перед началом подогрева и обработки стали в ковше электрод 15 с осевым продольным отверстием 16 устанавливается при помощи подъемного крана в электрододержатель 14, снабженный механизмом зажима электрода (на чертеже не показан). Вдоль электрододержателя 14 проложен трубопровод 11, который заканчивается полым стояком 9 с отверстием 10, па конце которого имеется конусный щелевой наконечник 19. Example. Before starting the heating and processing of steel in the ladle, the electrode 15 with the axial longitudinal hole 16 is installed using a crane into the electrode holder 14, equipped with an electrode clamping mechanism (not shown). Along the electrode holder 14, a pipe 11 is laid, which ends with a hollow riser 9 with an opening 10, at the end of which there is a conical slotted tip 19.

Электрод 15 транспортируется к ковшу 1 при помощи подъемного крана, крюк которого зацеплен за скобу 8. Скоба 8 укреплена на корпусе вставки, которая выполнена в виде кольцевого коллектора 1, в корпусе которого со стороны нижней грани по окружности выполнено 10 конусных отверстий 2, переходящие в цилиндрические отверстия 3, сообщающиеся внутренней полостью 7, выношенной в корпусе коллектора 1. The electrode 15 is transported to the bucket 1 by means of a crane, the hook of which is hooked to the bracket 8. The bracket 8 is mounted on the insert body, which is made in the form of an annular collector 1, in the body of which 10 conical holes 2 are made around the circumference, passing into cylindrical holes 3, communicating with the internal cavity 7, taken out in the body of the collector 1.

Цилиндрические отверстия 3 перекрывающиеся со стороны внутренней полости 7 подвижными подпружиненными клапанами 4. К корпусу коллектора 1 прикреплены перевернутые стаканы 6 в которых установлены пружины 5, под действием которых клапаны 4 прижаты к нижней полости 7. Cylindrical holes 3 overlapping from the side of the inner cavity 7 by movable spring-loaded valves 4. Inverted cups 6 are attached to the collector housing 6 in which springs 5 are installed, under the action of which the valves 4 are pressed against the lower cavity 7.

Корпус коллектора 1 снабжен хвостовиком 12 с резьбой 18 и отверстием 13, при помощи которого коллектор 1 соединяется с отверстием 16 в электроде 15. The housing of the collector 1 is equipped with a shank 12 with a thread 18 and a hole 13, through which the collector 1 is connected to the hole 16 in the electrode 15.

При установке электрода 15 в электрододержатель 14 коллектор 1 центрируется, поворачивается и самоустанавливается относительно стояка 9 под действием конусных поверхностей отверстий 2. При опускании электрода 15 щелевой конусный наконечник 19 поднимает клапан 4, преодолевая сопротивление пружины 5. При этом обеспечивается сообщение полости 7 и отверстия 10 стояка 9. Для уплотнения соединения стояка 9 с отверстием 3 коллектора 1 предусмотрены уплотнения 17. После установки электрода 15 торец 20 коллектора 1 садится на электрододержатель 14. When installing the electrode 15 in the electrode holder 14, the collector 1 is centered, rotated and self-mounted relative to the riser 9 under the action of the conical surfaces of the holes 2. When lowering the electrode 15, the slotted conical tip 19 raises the valve 4, overcoming the resistance of the spring 5. This ensures the communication of the cavity 7 and the hole 10 riser 9. To seal the connection of the riser 9 with the hole 3 of the collector 1, seals 17 are provided. After installing the electrode 15, the end face 20 of the collector 1 sits on the electrode holder 14.

В конвекторе емкостью 160 т выплавляется сталь марки ст3 и выпускается из него полупродукт в ковш. Металл в разливочном ковше нагревается при помощи электрода 15, снабженного осевым сквозным отверстием 16. Электрод 15 имеет внешний диаметр 400 мм, диаметр сквозного отверстия 16 20 мм. По трубопроводу 11 через отверстие 10 стояка 16 электрода 15 подается углеводородный газ в смеси с нейтральным газом, например аргоном, с расходом 4 м ³/ч. Поскольку примесное содержание кислорода в газовой смеси невелико, взрывоопасные пределы не достигаются. При этом определяется содержание смеси в кислороде при помощи газоанализатора.In a convector with a capacity of 160 tons, steel of the st3 grade is smelted and an intermediate product is released from it into the ladle. The metal in the casting ladle is heated using an electrode 15 provided with an axial through hole 16. The electrode 15 has an outer diameter of 400 mm, the diameter of the through hole 16 is 20 mm. Through the pipe 11 through the hole 10 of the riser 16 of the electrode 15, hydrocarbon gas is supplied in a mixture with a neutral gas, for example argon, with a flow rate of 4 m ³ / h. Since the impurity content of oxygen in the gas mixture is small, explosive limits are not reached. In this case, the content of the mixture in oxygen is determined using a gas analyzer.

Применение устройства позволяет сократить время на установку электрода в электродержатель и подключение к нему подводящего трубопровода в 4-6 раз вследствие самоустановки и центровки коллектора относительно стояка подводящего трубопровода. The use of the device allows to reduce the time for installing the electrode in the holder and connecting the supply pipe to it by 4-6 times due to self-installation and centering of the collector relative to the riser of the supply pipe.

Claims

1. A device for supplying gas to a hollow electrode containing a supply pipe and shutoff valves, characterized in that the pipe is equipped with a hollow riser configured to be mounted on the electrode holder, and an annular collector configured to screw into the end of the electrode and strengthen the bracket, the body of which made with an internal closed cavity and with conical holes turning into cylindrical, communicating with the internal cavity and located around the circumference from the side of the lower face of the body and, while the hollow riser of a suitable pipeline is equipped with a slotted conical tip and is located coaxially with the conical holes in the collector body, and the collector is equipped with a threaded shank and a through hole communicating with the internal cavity of its body, configured to communicate with a longitudinal hole in the electrode, and the valves made movable, spring-loaded and with the possibility of overlapping cylindrical holes from the side of the internal cavity.

2. The device according to claim 1, characterized in that the circumferences of the ends of the conical holes in the collector body are in contact with each other.