RU2688031C1 - Устройство и способ теплоизоляции расплава металла в ковше - Google Patents
Устройство и способ теплоизоляции расплава металла в ковше Download PDFInfo
- Publication number
- RU2688031C1 RU2688031C1 RU2018127555A RU2018127555A RU2688031C1 RU 2688031 C1 RU2688031 C1 RU 2688031C1 RU 2018127555 A RU2018127555 A RU 2018127555A RU 2018127555 A RU2018127555 A RU 2018127555A RU 2688031 C1 RU2688031 C1 RU 2688031C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ladle
- molten metal
- insulating material
- container
- thermal insulation
- Prior art date
Links
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 40
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 40
- 238000009413 insulation Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 23
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims abstract description 32
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 5
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 claims description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 claims 1
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 claims 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 abstract description 16
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 10
- 238000010410 dusting Methods 0.000 description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 4
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 2
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000005058 metal casting Methods 0.000 description 2
- 210000003625 skull Anatomy 0.000 description 2
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 239000013590 bulk material Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000739 chaotic effect Effects 0.000 description 1
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 230000009970 fire resistant effect Effects 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000008204 material by function Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 1
- 229920006255 plastic film Polymers 0.000 description 1
- 239000012254 powdered material Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области металлургии. Устройство, разрушаемое под действием температуры расплава металла содержит контейнер с теплоизолирующим материалом, выполненный с элементами зацепления. Контейнер выполнен плоским, имеет форму, соответствующую форме укрываемого ковша, и выполнен из сегментов (1), соединенных между собой и закрепленных к каркасным планкам (3). Устройство укладывают непосредственно на поверхность расплава металла. Обеспечивается равномерная подача теплоизолирующего материала по поверхности расплава в ковше и повышение эффективности теплоизоляции расплава. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Заявляемое техническое решение относится к металлургии, в частности к литью металлов, а именно к расходуемым устройствам для осуществления теплоизоляции расплава металла в ковше в процессе литья.
Для теплоизоляции расплава металла в ковше традиционно используют засыпку поверхности расплава изолирующим материалом. Такие материалы раскрыты в частности в следующих документах: патент на изобретение SU1731849, опубликован 07.05.1992, МПК C22B13/05; патент РФ на изобретение № 2022042, опубликован 30.10.1994, МПК C22B 13/02, B22D 7/10. Для подачи в ковш порошкообразных материалов используют различные методы, например путем их вдувания в струе газа или подачи сыпучего материала в ковш посредством специальной установки: И.К.Попандопуло, Ю.Ф.Михневич. Непрерывная разливка стали. М.: Металлургия, 1990. Порошкообразные, пылеобразные материалы, используемые для этой цели, в процессе их подачи в ковш легко подхватываются восходящими потоками теплого воздуха, что снижает видимость зоны внесения и не позволяет контролировать равномерность внесения теплоизолирующего материала.
Для снижения пыления в процессе внесения теплоизолирующего материала используют гранулирование или крупнозернистые материалы. Например, такие решения раскрыты в документах: патент РФ на изобретение №2317176, опубликован 20.02.2008, МПК B22D 7/00, B22D 11/111, патент РФ на изобретение № 2397039, опубликован 20.08.2010, МПК B22D 1/00, патент DE10124926A1, опубликован 2006-03-16, МПК C23C2/30, патент US4430121A, опубликован 1984-02-07, МПК C22B2/006. Однако такие решения не позволяют полностью исключить пыление и обеспечить равномерность покрытия расплава металла в ковше.
Из уровня техники известны устройство и способ теплоизоляции расплава металла в ковше по патенту РФ на изобретение №2312740, опубликован 20.12.2007, МПК B22D 41/00. Известный способ характеризуется тем, что теплоизолирующим материалом заполняют сгораемый контейнер, который размещают по центру ковша на расстоянии 500-1000 мм над поверхностью металла и после сгорания нижней части контейнера осуществляют засыпку теплоизолирующего материала на поверхность металла. Контейнер при этом выполнен в виде мешка, содержащего элементы для зацепления к устройству, осуществляющему подачу контейнера к ковшу.
В известном способе не исключаются полностью пыление для засыпке расплава теплоизолирующим материалом, так как от поверхности расплавленного металла поднимаются восходящие воздушные потоки, которые подхватывают мелкие частицы пылеобразного теплоизолирующего материала и выносят их из зоны засыпки. Кроме того, такой способ не обеспечивает равномерной засыпки поверхности металла, так как в пылевом облаке невозможно осуществлять точный контроль на процессом засыпки.
Из уровня техники известно техническое решение, выбранное в качестве прототипа, раскрывающее устройство и способ теплоизоляции расплава металла в ковше по патенту Японии № JP5861591, опубликован 2016-02-16, МПК B22D11/10, B22D11/108, B22D41/00, C21C5/46, C21C7/00. Известный способ характеризуется тем, что контейнеры с теплоизолирующим материалом, представляющие собой горючие пакеты, помещают в устройство, выполненное с открывающейся нижней частью. Указанное устройство размещают над ковшом, в котором расположена расплавленная сталь, открывают нижнюю часть устройства и вводят таким образом в ковш контейнеры с теплоизолирующим материалом.
Известное устройство отличается сложностью конструкции, но при этом не может обеспечить равномерное покрытие расплава металла теплоизолирующим материалом, так как при открытии нижней части устройства возможно хаотичное выпадение контейнеров из него и образование, так называемого, «эффекта волны», когда при касании контейнеров с теплоизолирующим материалом с поверхностью шлака в котле, шлак идёт волнами на стены ковша, создавая условия для утолщения гарнисажного слоя и сокращения срока службы футеровки ковша.
Техническая задача заключается в устранении указанных недостатков известных решений и создание устройства и способа теплоизоляции расплава металла в ковше, обеспечивающих равномерную подачу теплоизолирующего материала по всей поверхности расплава металла в ковше, исключение пыления и надежной теплоизоляции.
Технический результат заключается в повышении эффективности теплоизоляции расплава.
Технический результат достигается тем, что в способе теплоизоляции расплава металла в ковше, включающем размещение теплоизолирующего материала в устройстве, разрушающемся под действием высокой температуры, и подачу указанного устройства к поверхности металла, согласно заявляемому решению устройство укладывают непосредственно на поверхность расплава металла. Устройство для теплоизоляции расплава металла в ковше согласно заявляемому способу содержит контейнер, заполненный теплоизолирующим материалом и выполненный с элементами зацепления, при этом контейнер выполнен плоским, в форме, соответствующей форме укрываемого ковша, и включает несколько сегментов, соединенных между собой и закрепленных к каркасным планкам. Хотя бы один из сегментов контейнера может быть выполнен с соединительной прошивкой для сохранения плоской формы. Поверхность контейнера может быть выполнена с обработкой огнестойким составом.
Выполнение контейнера плоским, в форме, соответствующей форме укрываемого ковша, позволяет исключить неукрытые участки расплава, обеспечивая, таким образом полное покрытие поверхности металла теплоизолирующим материалом и эффективную теплоизоляцию. При этом конструкция устройства, когда контейнер с теплоизолирующим материалом включает несколько сегментов, соединенных между собой и закрепленных к каркасным планкам, обеспечивает возможность создать плоский контейнер требуемой формы и размеров, соответствующих укрываемому ковшу, обладающий, при этом, достаточной жесткостью. Такой контейнер способен сохранять форму при перемещении его в процессе укладки, его можно равномерно и одновременно опустить сразу на всю поверхность расплава, исключив волны шлака на поверхности металла, утолщающие гарнисажный слой и негативно влияющие на равномерность слоя теплоизолирующего материала. При этом нижняя часть контейнера, уложенная одновременно на всю поверхность расплава, равномерно сгорает и теплоизолирующий материал остается равномерным по толщине и полностью покрывающим слоем на поверхности металла.
Благодаря форме контейнера, соответствующего по форме и размерам укрываемому ковшу, устройство может быть уложено непосредственно на поверхность расплава металла, что исключает высыпание пылеобразного теплоизолирующего материала над поверхностью расплава, подхватывание его восходящими потоками горячего воздуха, поднимающимися над поверхностью расплава, образование пыльного облака и неравномерность внесения теплоизолирующего материала.
Заявляемое техническое решение поясняется далее с помощью фигур. На фигуре 1 условно представлен один из возможных вариантов выполнения устройства, используемого для теплоизоляции расплава металла в ковше. Устройство содержит сегменты (1) контейнера, соединенные между собой, с присоединенными к ним элементами зацепления в виде транспортировочных строп (2). Сегменты закреплены к каркасным планкам (3). Все стропы (2) собираются вместе и прикрепляются к кольцу (4), с помощью которого осуществляют транспортировку устройства к ковшу. В целях сохранения плоской формы контейнера после заполнения теплоизолирующим материалом, сегменты (1) они могут содержать одну или несколько соединительных прошивок (5).
Изготовление заявляемого устройства осуществляют следующим образом. Из ткани, бумаги, пленки или иного материала, разрушающегося (сгорающего, плавящегося, разлагающегося) под действием высокой температуры, изготавливают сегменты (1), по форме и размерам соответствующие размерам горловины ковша, планируемого для теплоизоляции. Внутренняя полость сегментов, при этом, может содержать один или несколько слоёв полиэтиленовой пленки для исключения возможности адсорбировать атмосферную влагу. Сегменты (1) изготавливают с открытыми набивными отверстиями, например в виде горловины или кармана, а по поверхности сегментов (1) выполняют соединительные прошивки (5), которые позволяют сохранить их форму после набивки приближенной к плоской. К сегментам прикрепляют, например, путем пришивания или присоединения скрепками, элементы зацепления в виде транспортировочных строп (2) и элементы для соединения их между собой, например, ленты (на фигуре не показаны). Стропы (2) объединяются в кольцо (4) на котором устройство будет крепиться к крюку мостового крана при подаче его на поверхность расплава металла ковша. Сегменты (1) закрепляют к каркасным планкам (3), например, с помощью карманов или петель (на фигуре не показаны), выполненных на поверхности сегментов (1). Поверхность контейнера, в частности, нижняя плоскость, а при необходимости, и верхняя, и стропы, обрабатывается огнестойким составом, который исключает преждевременное прогорание материала, из которого выполнен контейнер, и высыпание теплоизолирующего материала до окончательной укладки устройства на поверхность расплава. Через набивные отверстия сегменты (1) наполняются теплоизолирующим материалом, после чего зашиваются, либо закрываются любым иным способом. Стропы (2) собирают вместе и закрепляют к кольцу (4) для подвешивания к крюку крана. Лучшей теплоизоляции отдельных частей поверхности ковша (например, центра или пристенных частей) при необходимости возможно достичь за счет изменения толщины или конфигурации отдельных сегментов (1).
Осуществление заявляемого способа поясняется далее на примере одного из предпочтительных вариантов. Устройство транспортируют к месту разлива металла, извлекают из транспортной тары, подготавливают кольцо (4) для зацепления к крюку крана. Кольцо (4) зацепляют к крюку крана и на стропах (2) поднимают устройство и перемещают его в зону ковша. При этом каркасные планки (3), к которым закреплены сегменты (1), обеспечивают устойчивость формы устройства и не дают ему сложиться на стропах (2) к центру. Устройство сохраняет плоскую форму. Краном устройство переносят в пространство над ковшом и быстро опускают на поверхность расплава металла или шлака. Стропы (2), попадая в жаркую зону расплава, разрушаются под действием высокой температуры и освобождают соединение крюка крана с устройством. Далее крюк крана с обгоревшими остатками строп (2) выводят из зоны над ковшом, а устройство при этом полностью и равномерно закрывает всю поверхность расплава и теплоизолирует его. После размещения контейнера на поверхности расплава, каркасные планки (3) и материал сегментов (1) разрушаются под действием высокой температуры и теплоизолирующий материал равномерно покрывает поверхность расплава, засыпая, в том числе, места соединительных прошивок. По окончании разливки металла теплоизолирующий материал кантуется вместе с расплавом шлака из ковша.
Состав теплоизоляционного материала при использовании заявляемого способа может быть любым, но использование именно пылеобразного материала позволяет в большей степени повысить эффективность теплоизоляции, так как пылевидные материалы за счет меньшей насыпной плотности обладают лучшими теплоизолирующими свойствами.
Осуществление заявляемого способа с использованием заявляемого устройства обеспечивает равномерное укрытие теплоизолирующим составом поверхности расплава металла или шлака. При этом возможно применение не гранулированных, а пылевидных материалов, что позволяет улучшить теплоизоляцию металла, так как пылевидные материалы за счет меньшей насыпной плотности обладают лучшими теплоизолирующими свойствами, и отказаться от затрат на грануляцию исходных компонентов, что удешевляет процесс. Проведенные испытания показали, что при использовании заявляемого способа скорость снижения температуры расплава на 20% меньше, чем при использовании традиционных методов теплоизоляции путем засыпки. Кроме того обеспечивается улучшение условий труда в зоне ковша за счет уменьшения пыления при подаче теплоизолирующих и функциональных материалов поверхность расплава металла (шлака). Равномерность размещения теплоизолирующего материала на поверхность расплава позволяет использовать меньшую толщину слоя, что снижает количество минеральных компонентов, остающихся в ковше перед кантовкой, что с свою очередь уменьшает количество корозионноактивных неметаллических включений, которые необходимо будет удалить из металла при следующей подготовке металла к отливке из данного ковша. В результате испытаний отмечено уменьшение количества отхода, подлежащего последующей кантовке, в 3-4 раза по сравнению с традиционными методами теплоизоляции путем засыпки. Огнестойкий состав, которым обрабатывают нижнюю часть контейнера, может состоять из суспензии оксидов.
Представленные фигуры, описание конструкции и использования устройства не исчерпывают возможные варианты исполнения и не ограничивают каким-либо образом объем заявляемого технического решения. Возможны иные варианты исполнения устройства и использования его в объеме заявляемой формулы. В частности, устройство может содержать дополнительные стеновые экраны, которые позволяют прогреть и частично растопить шлак, осевший на стенках ковша, тем самым продлить срок службы шлакового пояса ковша, дополнительные карбон-экраны, снижающие инфракрасное излучение с поверхности ковша, нижний слой теплоизоляционного материала может быть выполнен максимально родственным к расплаву шлака, сохраняющим его свойства. Возможно также изготовление усиленных контейнеров для долгих разливок стали и для специальных сталей с узким температурным интервалом разливки.
Claims (4)
1. Устройство для теплоизоляции расплава металла в ковше, разрушаемое под действием температуры расплава металла, содержащее контейнер, заполненный теплоизолирующим материалом и выполненный с элементами зацепления, отличающееся тем, оно снабжено каркасными планками, причем контейнер выполнен плоским, имеет форму, соответствующую форме укрываемого ковша, и выполнен из сегментов, соединенных между собой и закрепленных к каркасным планкам.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что сегмент выполнен с соединительной прошивкой для сохранения плоской формы.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что поверхность контейнера обработана огнестойким составом.
4. Способ теплоизоляции расплава металла в ковше, включающий размещение теплоизолирующего материала в устройстве для теплоизоляции расплава металла в ковше, подачу указанного устройства к поверхности металла и разрушение устройства для теплоизоляции расплава металла в ковше под действием температуры расплава металла, отличающийся тем, что используют устройство по п. 1, которое укладывают непосредственно на поверхность расплава металла.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018127555A RU2688031C1 (ru) | 2018-07-27 | 2018-07-27 | Устройство и способ теплоизоляции расплава металла в ковше |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018127555A RU2688031C1 (ru) | 2018-07-27 | 2018-07-27 | Устройство и способ теплоизоляции расплава металла в ковше |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2688031C1 true RU2688031C1 (ru) | 2019-05-17 |
Family
ID=66578783
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018127555A RU2688031C1 (ru) | 2018-07-27 | 2018-07-27 | Устройство и способ теплоизоляции расплава металла в ковше |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2688031C1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU423558A1 (ru) * | 1972-10-16 | 1974-04-15 | И. П. Строков, В. В. Кудашкин, Н. С. Юдин , Г. К.лП ахов | Устройство для введения утепляющих материалов в изложницу |
RU31344U1 (ru) * | 2003-04-07 | 2003-08-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ТРИО" | Устройство подачи шлакообразующей смеси в изложницу |
RU2308352C2 (ru) * | 2005-08-29 | 2007-10-20 | Анатолий Николаевич Крюков | Способ теплоизоляции жидкого металла |
RU2312740C1 (ru) * | 2006-05-02 | 2007-12-20 | Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" | Способ подачи теплоизолирующей смеси в ковш |
JP5861591B2 (ja) * | 2012-08-06 | 2016-02-16 | 新日鐵住金株式会社 | 鍋内保温材投入方法 |
-
2018
- 2018-07-27 RU RU2018127555A patent/RU2688031C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU423558A1 (ru) * | 1972-10-16 | 1974-04-15 | И. П. Строков, В. В. Кудашкин, Н. С. Юдин , Г. К.лП ахов | Устройство для введения утепляющих материалов в изложницу |
RU31344U1 (ru) * | 2003-04-07 | 2003-08-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ТРИО" | Устройство подачи шлакообразующей смеси в изложницу |
RU2308352C2 (ru) * | 2005-08-29 | 2007-10-20 | Анатолий Николаевич Крюков | Способ теплоизоляции жидкого металла |
RU2312740C1 (ru) * | 2006-05-02 | 2007-12-20 | Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" | Способ подачи теплоизолирующей смеси в ковш |
JP5861591B2 (ja) * | 2012-08-06 | 2016-02-16 | 新日鐵住金株式会社 | 鍋内保温材投入方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7998242B2 (en) | Method and apparatus for carrying out a metallurgical process | |
US9188391B2 (en) | Vertical/horizontal convertible suspending reduction furnace | |
TW493004B (en) | Method of manufacturing molten metal iron | |
TW201211265A (en) | Feeding system for reduced iron material | |
RU2688031C1 (ru) | Устройство и способ теплоизоляции расплава металла в ковше | |
CN108866270A (zh) | 一种炼钢设备 | |
CN107365888A (zh) | 一种转炉出钢口套管砖与座砖的填充方法 | |
CN109564065A (zh) | 烧结设备和使用该烧结设备制造烧结矿的方法 | |
JP4854617B2 (ja) | テトラポッド形状酸化亜鉛の製造装置および製造方法 | |
RU2588700C1 (ru) | Шахтно-отражательная печь для переплава металла | |
NO138854B (no) | Fremgangsmaate til fremstilling av en peptidantibiotikumblanding a-287 eller dens bestanddeler a-287 faktor a og a-287 faktor b | |
CN206207998U (zh) | 富氧熔池熔炼炉 | |
CN206709610U (zh) | 连续生产高温岩/矿棉原料熔液的燃气熔炉 | |
CN109323596A (zh) | 一种可解决烧结矿换热不均匀的处理方法 | |
RU2312740C1 (ru) | Способ подачи теплоизолирующей смеси в ковш | |
CN206669759U (zh) | 一种焚烧装置耐高温内胆结构 | |
CN216011689U (zh) | 发泡陶瓷窑炉 | |
JP2997973B2 (ja) | 軽量骨材焼成装置 | |
CN207006826U (zh) | 一种用于竖窑的隔热装置 | |
CN209279680U (zh) | 一种可解决烧结矿换热不均匀的处理装置 | |
CN109141027A (zh) | 多功能窑炉及其使用方法 | |
BG60549B1 (bg) | Метод и устройство за получаване на керамични композиционни изделия | |
CN105387695B (zh) | 一种转移抓斗烘干器 | |
SU1206308A1 (ru) | Способ защиты металлургических шлаков от затвердевани в ковшах | |
ZA200700324B (en) | Method and apparatus for carrying out a metallurgic process |