RU2211112C2 - Ladle heat-insulating cover - Google Patents

Ladle heat-insulating cover Download PDF

Info

Publication number
RU2211112C2
RU2211112C2 RU2001128012A RU2001128012A RU2211112C2 RU 2211112 C2 RU2211112 C2 RU 2211112C2 RU 2001128012 A RU2001128012 A RU 2001128012A RU 2001128012 A RU2001128012 A RU 2001128012A RU 2211112 C2 RU2211112 C2 RU 2211112C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
lining
lid
heat
metal
slots
Prior art date
Application number
RU2001128012A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2001128012A (en
Inventor
И.М. Бершицкий
В.А. Военный
А.А. Никулин
М.Н. Кузнецова
Original Assignee
Бершицкий Игорь Михайлович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Бершицкий Игорь Михайлович filed Critical Бершицкий Игорь Михайлович
Priority to RU2001128012A priority Critical patent/RU2211112C2/en
Publication of RU2001128012A publication Critical patent/RU2001128012A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2211112C2 publication Critical patent/RU2211112C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy. SUBSTANCE: invention relates to equipment designed for operation of metallurgical ladles. Proposed heat-insulating cover consists of metal skeleton and lining. Skeleton is made of ribbed sheet with slots. Ring flange is found on sheet perimeter being provided with guide gusset plates. Lining is secured on skeleton by means of T- shaped plates placed between layers of lining. Plates are secured in slots of skeleton. Linings, in its central part, is made of rectangular refractory blocks, and on periphery, in form of parts of segments. Metal sheet of skeleton is provided with stiffening ribs. Shield is secured on guide gusset plates. With ladle covered, gusset plates slide along side surface of ladle wall which prevents cocking of cover even if ladle skull is present. Under action of cover weight, fibrous lining compresses providing reliable sealing of joint between cover and ladle. EFFECT: reduced heat losses at transportation and casting. 8 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к металлургии, а именно к оборудованию, предназначенному для эксплуатации металлургических ковшей. The invention relates to metallurgy, and in particular to equipment designed for the operation of metallurgical ladles.

Известна конструкция крышки ковша, применяемая в установках для внепечной обработки стали. Крышка состоит из водоохлаждаемого металлического каркаса, рабочая поверхность которого футерована огнеупорными материалами. Металлический каркас выполнен в виде сварной конструкции, имеющей полости для водяного охлаждения, или из гнутых водоохлаждаемых стальных труб. В крышке ковша выполнены отверстия для электродов и отсоса газов. Внутренняя поверхность крышки футеруется огнеупорными материалами (см. статью В.Хопмана и др. авторов Энергетический баланс печи-ковша, "Черные металлы", 1988, 18, стр. 19, рис. 1). A known design of the lid of the bucket used in installations for out-of-furnace steel processing. The cover consists of a water-cooled metal frame, the working surface of which is lined with refractory materials. The metal frame is made in the form of a welded structure having cavities for water cooling, or from bent water-cooled steel pipes. The bucket lid has holes for electrodes and gas exhaust. The inner surface of the lid is lined with refractory materials (see the article by V. Hopman and other authors. Energy balance of the ladle furnace, Ferrous Metals, 1988, 18, p. 19, Fig. 1).

Известны также крышки ковшей, применяемые для сушки футеровки ковшей. Крышка состоит из металлического каркаса, футерованного огнеупорами. В крышке установлены топливные горелки или электрические нагреватели, обеспечивающие нагрев футеровки (см. статью Бершицкого И.М. и др., Ковшовые печи для качественной металлургии. "Изобретатели - машиностроению", 1998, 1, стр. 17-20, рис. 4). Ladle covers are also known for drying ladle lining. The cover consists of a metal frame lined with refractories. Fuel burners or electric heaters are installed in the lid, which provide heating of the lining (see the article by I. Bershitsky et al., Ladle furnaces for high-quality metallurgy. "Inventors for mechanical engineering", 1998, 1, pp. 17-20, Fig. 4 )

Причиной, препятствующей получению указанного ниже технического результата при использовании указанных выше устройств, является то, что они не обеспечивают хорошей герметизации и теплоизоляции внутреннего рабочего пространства ковша при наличии настылей металла и шлака на торцевых кромках стенки ковша. Кроме этого, известные устройства не имеют приспособлений, обеспечивающих надежное удержание сухих футеровочных материалов и, в частности, волокнистых огнеупоров на металлическом каркасе. The reason that impedes the obtaining of the technical result indicated below when using the above devices is that they do not provide good sealing and thermal insulation of the internal working space of the bucket in the presence of metal deposits and slag at the end edges of the bucket wall. In addition, the known devices do not have devices that provide reliable retention of dry lining materials and, in particular, fibrous refractories on a metal frame.

Наиболее близким аналогом по назначению и конструкции к заявленному изобретению является теплоизолирующая футерованная крышка, используемая в контейнере-ковше для хранения и транспортировки жидкого металла (см. авт. свид. СССР 1547945, кл. B 22 D 41/00, 1988, бюл. 9, 1990 г.). The closest analogue in purpose and design to the claimed invention is a heat-insulating lined lid used in a bucket container for storage and transportation of liquid metal (see ed. Certificate of the USSR 1547945, class B 22 D 41/00, 1988, bull. 9 , 1990).

Причины, препятствующие эффективному использованию этой крышки, принятой за прототип, соответствуют вышеуказанным недостаткам известных аналогов заявляемого предложения. The reasons that impede the effective use of this cover, adopted as a prototype, correspond to the above disadvantages of the known analogues of the proposed proposal.

Основной задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является достижение максимальной тепловой изоляции металла в ковше, обеспечивающей минимальную потерю теплосодержания металла в процессе его транспортировки, выдержки и разливки. Одновременно преследуется задача обеспечения необходимой жесткости конструкции крышки. The main task to be solved by the claimed invention is directed is to achieve maximum thermal insulation of the metal in the ladle, ensuring a minimum loss of heat content of the metal during its transportation, aging and casting. At the same time, the aim is to ensure the necessary rigidity of the cover structure.

Техническим результатом применения заявляемого изобретения является значительное снижение тепловых потерь ковша с металлом, что приводит к экономии энергозатрат при производстве металла за счет меньшего требуемого перегрева и повышению качества отливки в результате лучшей стабилизации и меньшего отклонения температуры разливаемого металла от ее оптимального значения. Одновременно с этим обеспечивается лучшая жесткость конструкции крышки. The technical result of the application of the claimed invention is a significant reduction in heat losses of the ladle with metal, which leads to energy savings in the production of metal due to lower required overheating and to improve the quality of casting as a result of better stabilization and less deviation of the temperature of the cast metal from its optimal value. At the same time, better rigidity of the cover structure is provided.

Вышеуказанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известной конструкции крышки, состоящей из металлическою каркаса и футеровки из огнеупорных материалов, металлический каркас выполнен из оребренного листа с прорезями и снабжен кольцевым бортом с направляющими косынками, а футеровка, закрепленная на каркасе, выполнена из легких волокнистых материалов в виде блоков со слоистой структурой. The above technical result in the implementation of the invention is achieved by the fact that in the known design of the cover, consisting of a metal frame and a lining of refractory materials, the metal frame is made of a finned sheet with slots and provided with an annular bead with guide kerchiefs, and the lining mounted on the frame is made of light fibrous materials in the form of blocks with a layered structure.

Применение легковесных огнеупорных материалов, обладающих низкими плотностью и теплопроводностью, а также большой степенью сжатия, обеспечивает хорошую теплоизоляцию крышки и рабочего пространства ковша при одновременном снижении массы крышки. The use of lightweight refractory materials with low density and thermal conductivity, as well as a high degree of compression, provides good thermal insulation of the lid and the working space of the bucket while reducing the weight of the lid.

Наличие кольцевою борта с направляющими косынками обеспечивает хорошую центровку крышки относительно наружной поверхности стенки и оси ковша даже при наличии настылей металла и шлака на торцевой поверхности его стенки. Для снижения тепловых потерь излучением через щели между крышкой и ковшом в случае наличия значительных настылей шлака и металла на торцевой части стенки ковша применяется кольцевой металлический экран, установленный на направляющих косынках. Исходя из реальных размеров образующихся настылей и толщины футеровки рациональная высота экрана составляет 1,3-2,5 толщины футеровки. The presence of an annular bead with guiding kerchiefs ensures good alignment of the lid relative to the outer surface of the wall and the axis of the bucket, even in the presence of metal deposits and slag on the end surface of its wall. To reduce heat loss by radiation through the cracks between the lid and the bucket in the case of significant slag and metal deposits on the end of the bucket wall, an annular metal screen mounted on the guiding scarves is used. Based on the actual size of the formed nastilya and the thickness of the lining, the rational height of the screen is 1.3-2.5 lining thickness.

Система крепежа футеровки выполнена в виде установленных в прорезях каркаса с помощью разрезных шайб "Т"-образных пластин, расположенных между слоями футеровки, и металлических стержней, проходящих насквозь через блоки футеровки и отверстия в "Т"-образных пластинах. The lining fastening system is made in the form of "T" -shaped plates installed between the lining layers and metal rods passing through the lining blocks and holes in the "T" -shaped plates installed in the frame slots.

С целью обеспечения необходимой жесткости металлического каркаса и предотвращения его деформации при нагреве ребра жесткости образуют в плане правильный многоугольник и звезду, при этом лучи звезды проходят через вершины углов многоугольника. In order to ensure the necessary rigidity of the metal frame and prevent its deformation when heated, the stiffeners form a regular polygon and a star in plan, while the rays of the star pass through the vertices of the corners of the polygon.

В металлическом каркасе и сопряженно в футеровке крышки могут быть предусмотрены вырезы для размещения стопорного разливочного устройства и технологические отверстия для отсоса отходящего газа, измерения температуры и взятия проб металла и шлака. In the metal frame and conjugate in the lining of the lid, cutouts for accommodating the stopper filling device and technological holes for exhaust gas suction, temperature measurement and metal and slag sampling can be provided.

Наличие кольцевого борта и вышеуказанной системы механического крепежа футеровки позволяет использовать футеровку из волокнистых огнеупорных материалов, центральная часть которой состоит из блоков прямоугольной формы, а периферийная часть, граничащая с этими блоками и бортом металлическою каркаса, - из частей сегментов. В качестве материала футеровки может быть использован, в частности, муллито-кремнеземистый рулонный войлок типа MKPB-250, сформированный послойно в виде блоков. The presence of an annular bead and the aforementioned system of mechanical fastening of the lining allows the use of a lining of fibrous refractory materials, the central part of which consists of rectangular blocks, and the peripheral part bordering these blocks and the side of the metal frame is made of segments. As the lining material, in particular, MKPB-250 type mullite-siliceous roll felt, formed in layers in the form of blocks, can be used.

При исследовании отличительных признаков описываемой крышки ковша не выявлено каких-либо аналогичных известных решений, касающихся обеспечения эффективности теплоизоляции рабочего пространства ковша в процессе его транспортировки и разливки металла. In the study of the distinguishing features of the described ladle lid, no similar known solutions were identified regarding the efficiency of thermal insulation of the bucket’s working space during its transportation and metal casting.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявляемого изобретения, не позволил обнаружить аналог, xapaктеризующийся признаками, тождественными существенным признакам данного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности существенных признаков, позволило выявить ряд существенных по отношению к техническому результату отличительных признаков в заявляемой конструкции крышки ковша, изложенных в формуле изобретения, следовательно, заявляемое изобретение соответствует условию "новизна". The analysis of the prior art by the applicant, including a search by scientific and technical sources of information and identification of sources containing information about analogues of the claimed invention, did not allow to find an analog that is characterized by features identical to the essential features of this invention. The definition from the list of identified analogues of the prototype, as the closest in the aggregate of essential features, allowed to identify a number of distinctive features related to the technical result in the claimed design of the bucket lid, set forth in the claims, therefore, the claimed invention meets the condition of "novelty".

Дополнительный поиск известных решений для проверки соответствия заявленного изобретения условию "изобретательский уровень" не выявил признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявленного устройства или вытекающие явным образом из известного уровня техники. Следовательно, заявляемое изобретение соответствует условно "изобретательский уровень". An additional search for known solutions to verify compliance of the claimed invention with the condition "inventive step" did not reveal signs that match the distinctive features of the prototype of the claimed device or arising explicitly from the prior art. Therefore, the claimed invention corresponds to the conditionally "inventive step".

На фиг.1 изображена крышка ковша, вид сбоку, совмещенный с разрезом;
на фиг.2 - то же, вид сверху;
на фиг.3 и 4 изображено крепление блоков футеровки к каркасу.Figure 1 shows the lid of the bucket, side view, combined with a section;
figure 2 is the same, a top view;
figure 3 and 4 shows the fastening of the lining blocks to the frame.

Теплонзолирующая крышка включает металлический каркас (1) с кольцевым бортом (2), направляющими косынками (3) и ребрами жесткости (4), образующими в плане квадрат и крестовину. Блоки футеровки из огнеупорных волокнистых материалов (5) закреплены на каркасе посредством "Т"-образных пластин (6), входящих в прорези каркаса (1), металлических стержней (7), проходящих сквозь блоки футеровки (5) и отверстия в "Т"-образных пластинах, и разрезных шайб (8), фиксирующих "Т"-образные пластины на каркасе (1). Центральные блоки футеровки имеют (5) прямоугольную форму, периферийные - в форме сегментов и частей сегментов. На косынках (3) закреплен экран (9). The heat-insulating cover includes a metal frame (1) with an annular bead (2), guiding scarves (3) and stiffeners (4), forming a square and a cross in plan view. Lining blocks made of refractory fibrous materials (5) are fixed to the frame by means of "T" -shaped plates (6) included in the slots of the frame (1), metal rods (7) passing through the lining blocks (5) and holes in the "T" -shaped plates, and split washers (8), fixing the "T" -shaped plates on the frame (1). The central blocks of the lining have (5) a rectangular shape, peripheral - in the form of segments and parts of segments. On the scarves (3) the screen (9) is fixed.

Работа теплоизолирующей крышки осуществляется следующим образом. После выпуска металла в ковш из печи, последний с помощью крана накрывается теплоизолирующей крышкой. При этом направляющие косынки (3), скользящие вдоль наружной боковой поверхности стенки ковша, обеспечивают соосность крышки и ковша без перекосов даже при наличии настылей металла и шлака на торцевых поверхностях стенки ковша, а сжимаемая под действием веса крышки волокнистая футеровка толщиной h (5) обеспечивает достаточно хорошее уплотнение разъема между верхним торцом стенок ковша и крышкой. The work of the insulating cover is as follows. After the metal is discharged into the ladle from the furnace, the latter is covered with a crane using a heat-insulating lid. In this case, the guiding scarves (3), sliding along the outer lateral surface of the bucket wall, ensure the lid and bucket to be aligned without distortion even in the presence of metal and slag layers on the end surfaces of the bucket wall, and the fibrous lining with thickness h (5) compressible by the weight of the lid provides good enough sealing of the connector between the upper end of the walls of the bucket and the lid.

При наличии зазора между ковшом и крышкой, обусловленного большими настылями металла и шлака, тепловые потери снижаются благодаря действию кольцевого экрана (9) высотой H, закрепленного на косынках. If there is a gap between the bucket and the lid due to the large metal and slag sheaths, the heat loss is reduced due to the action of the annular screen (9) with a height H attached to the scarves.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявляемого устройства следующих совокупных условий:
- заявляемое изобретение предназначено для использования в металлургии при эксплуатации металлургических и литейных ковшей;
- подтверждена возможность осуществления заявляемого изобретения с помощью описанных в заявке средств и методов;
- преимущество изобретения состоит в возможности значительного сокращения тепловых потерь ковша при транспортировке и разливке металла, а также улучшении качества отливок в результате уменьшения отклонения температуры разливаемого металла от ее оптимального значения.Thus, the above information indicates the fulfillment of the following cumulative conditions when using the inventive device:
- the claimed invention is intended for use in metallurgy in the operation of metallurgical and foundry ladles;
- confirmed the possibility of implementing the claimed invention using the means and methods described in the application;
- the advantage of the invention lies in the possibility of significantly reducing the heat loss of the ladle during transportation and casting of metal, as well as improving the quality of castings by reducing the temperature deviation of the cast metal from its optimum value.

Следовательно, заявляемое изобретение соответствует условию "промышленная применимость". Therefore, the claimed invention meets the condition of "industrial applicability".

Claims (8)

1. Теплоизолирующая крышка ковша, содержащая металлический каркас и футеровку из огнеупорных материалов, отличающаяся тем, что металлический каркас выполнен из оребренного металлического листа с прорезями, на наружной поверхности которого в прорезях установлена система механического крепления футеровки и по периметру которого расположен кольцевой борт, имеющий направляющие косынки. 1. The heat-insulating lid of the bucket containing a metal frame and a lining of refractory materials, characterized in that the metal frame is made of a finned metal sheet with slots, on the outer surface of which a slots are installed in the slots of the mechanical fastening of the lining and along the perimeter of which there is an annular board having guides kerchiefs. 2. Теплоизолирующая крышка ковша по п. 1, отличающаяся тем, что центральная часть футеровки выполнена из огнеупорных блоков прямоугольной формы, имеющих слоистую структуру, а периферийная часть футеровки - из блоков в форме частей сегментов, сопряженных с прямоугольными блоками центральной части футеровки и кольцевым бортом металлического каркаса. 2. The heat-insulating cover of the bucket according to claim 1, characterized in that the central part of the lining is made of rectangular refractory blocks having a layered structure, and the peripheral part of the lining is made of blocks in the form of segments parts conjugated with rectangular blocks of the central part of the lining and an annular bead metal frame. 3. Теплоизолирующая крышка ковша по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что ребра жесткости металлического листа образуют в плане правильный многоугольник, центр которого расположен на вертикальной оси крышки, и звезду, лучи которой проходят через вершины углов многоугольника. 3. The heat-insulating lid of the bucket according to claim 1 or 2, characterized in that the stiffening ribs of the metal sheet form a regular polygon in plan, whose center is located on the vertical axis of the lid, and a star whose rays pass through the vertices of the corners of the polygon. 4. Теплоизолирующая крышка ковша по любому из пп. 1-3, отличающаяся тем, что снаружи направляющих косынок концентрично кольцевым бортом закреплен кольцевой металлический экран, высота которого составляет 1,3-2,5 толщины футеровки крышки. 4. The heat-insulating cover of the bucket according to any one of paragraphs. 1-3, characterized in that on the outside of the guide kerchiefs an annular metal screen is fixed concentrically with an annular bead, the height of which is 1.3-2.5 of the thickness of the lining of the lid. 5. Теплоизолирующая крышка ковша по любому из пп. 1-4, отличающаяся тем, что система механического крепления футеровки состоит из Т-образных металлических пластин, расположенных между отдельными слоями блоков футеровки и закрепленных в прорезях металлического каркаса посредством шайб и шплинтов. 5. The heat-insulating lid of the bucket according to any one of paragraphs. 1-4, characterized in that the mechanical fastening system of the lining consists of T-shaped metal plates located between the individual layers of the lining blocks and secured in the slots of the metal frame by means of washers and cotter pins. 6. Теплоизолирующая крышка ковша по любому из пп. 1-5, отличающаяся тем, что в металлическом каркасе и в футеровке крышки выполнен вырез для размещения деталей стопорного разливочного устройства. 6. The heat-insulating lid of the bucket according to any one of paragraphs. 1-5, characterized in that in the metal frame and in the lining of the lid is made a cutout to accommodate parts of the locking casting device. 7. Теплоизолирующая крышка ковша по любому из пп. 1-6, отличающаяся тем, что в металлическом каркасе и в футеровке крышки выполнены технологические отверстия для отвода выделяющихся газов, подвода инертного газа, измерения температуры и взятия проб металла и шлака. 7. The heat-insulating lid of the bucket according to any one of paragraphs. 1-6, characterized in that in the metal frame and in the lining of the lid made technological holes for the removal of released gases, the supply of inert gas, temperature measurement and sampling of metal and slag. 8. Теплоизолирующая крышка ковша по любому из пп. 1-7, отличающаяся тем, что блоки футеровки крышки выполнены из волокнистых огнеупорных материалов типа МКРВ-250. 8. The heat-insulating lid of the bucket according to any one of paragraphs. 1-7, characterized in that the lining blocks of the lid are made of fibrous refractory materials such as MKRV-250.
RU2001128012A 2001-10-17 2001-10-17 Ladle heat-insulating cover RU2211112C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001128012A RU2211112C2 (en) 2001-10-17 2001-10-17 Ladle heat-insulating cover

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001128012A RU2211112C2 (en) 2001-10-17 2001-10-17 Ladle heat-insulating cover

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2001128012A RU2001128012A (en) 2003-06-20
RU2211112C2 true RU2211112C2 (en) 2003-08-27

Family

ID=29245936

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001128012A RU2211112C2 (en) 2001-10-17 2001-10-17 Ladle heat-insulating cover

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2211112C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2802700C1 (en) * 2022-08-17 2023-08-30 Илья Анатольевич Третьяков Tundish cover

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2802700C1 (en) * 2022-08-17 2023-08-30 Илья Анатольевич Третьяков Tundish cover

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3849587A (en) Cooling devices for protecting refractory linings of furnaces
US3829595A (en) Electric direct-arc furnace
JPH1060512A (en) Cover for runner
CA1154066A (en) Cover for a metal-melting furnace, more particularly an electric-arc furnace
RU2211112C2 (en) Ladle heat-insulating cover
JP2008221276A (en) Heat insulating cover for ladle
US3412195A (en) Intermediate furnace barrier
KR101227382B1 (en) Melting Apparatus
US4696013A (en) Vessel of a metallurgical furnace, especially of an arc furnace
GB2031565A (en) Cooling electric-arc furnaces
US3723631A (en) Skull melting furnace with removable bottom and process for furnace operation
US4569508A (en) Metallurgical vessel having an opening and a flange around the opening
CN206352974U (en) Aluminum melting holding furnace
RU2074052C1 (en) Intermediate apparatus for low pressure die casting of metal alloys with high melting temperature and plant including said apparatus
RU214151U1 (en) Tundish
JP6361622B2 (en) Protective member for converter discharge, converter equipment and converter refining method
RU146430U1 (en) VACUUM ARC SKIN FURNACE
GB2270146A (en) Gas-cooled metallurgical vessel
US4387464A (en) Vessel for an electro furnace
RU2001128012A (en) Bucket Heat Insulation Cover
US5143683A (en) Protective shield having heat conductive properties
RU2014951C1 (en) Cast iron ladle
US20030197315A1 (en) Apparatus for treating molten metal having a sealed treatment zone
RU1799681C (en) Ladle for liquid metal
KR810000594B1 (en) Method of preheating parts of molten metal handling vessels

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20081018