SE434187B - Anordning for att avskilja slagg fran smelta - Google Patents

Description

i lvs1osv1-u 10 15 20 25 30 rialutbytet.~ Den slagg, som inblandats i smältan på ovan beskrivet sätt, kommer dessutom att minska utbytet av legeringar eller järnlegeringar, som skall sättas till smältan under tappningen och.skadar skänkens eldfasta material. Vid framställning av ett göt kommer den i smältan inblandade slaggen dessutom att i avsevärd grad försämra kvaliten hos stålgötet.

Ett ändamål med föreliggande uppfinning är därför att åstadkomma en anordning, som skiljer slagg från smältan och som är enkelt konstruerad och som kan på ett pålit- ligt sätt separera slaggen från smältan.

Ett drag hos föreliggande uppfinning är åstadkomman- det av en anordning, som avskiljer slaggen från smältan och som omfattar en behållare, som innehåller smältan av smält metall eller smält legering och en på smältans fria yta flytande slagg och som har en vindlande eller sling- rande kanal för utmatning av smältan, vilken kanal står i förbindelse med behållaren och är arrangerad i ett plan, som korsar ett horisontalplan, när behållaren bringas till sitt läge för utmatníng av smältan, varvid den slingrande utloppskanalen för smältan är så utformad och arrangerad, att det statiska trycket hos den del av smältan, som kvarstår i den slingrande utloppskanalen, sedan smältan har utmatats från behållaren, hâlles i balans med det statiska trycket hos den slagg, som föl- jer.på.strömmen av smälta, varigenom.slaggen hindras från att utmatas genom den slingrande utloppskanalen för smäl- tan.

Uppfinningen skall i det följande närmare beskrivas under hänvisning till de bifogade ritningarna. Fig l vi- sar delar av en tvärsektion genom en utföringsform av en anordning för att skilja slaggtfrån smälta i en konver- ter enligt föreliggande uppfinning. Fig 2 visar en ändvy -35-.av.ett i.fig1lfingågnflewutloppshål för smältann,EigH3 . visar en sektion längs linjen A-A i fig l. Fig 4a visar _en tvärsektion genom en ríktningsändrande sten, som vi- sas i fig 1. Fig 4b är en sektion längs linjen B-B i fig 4a. 1o_ 15 20- 25 30 f~35» 7910571-4 3 Fig 4c är en ändvy av den i fig la visade riktningsänd- rande stenen. Fig 5a är en tvärsektion genom en riktnings- omkastande sten, som visas i fig l. Fig 5b visar den i fig Sa åskådliggjorda stenen i plan vy. Fig 6 visar sche- matiskt den i fig 1 visade utföringsformen för att för- klara principerna för avskiljning av slaggen från smältan.

Fig 7a och fig 7b visar schematiska vyer avxmodifierade ut- föringsformer av föreliggande uppfinning.

Föreliggande uppfinning utgår från insikten, att en skillnad ifråga om specifik vikt finns mellan slagg och süflr ta, och åtgärder har därför vidtagits för att åstadkomma en anordning, som kan skilja slaggen från smältan och sålun- da hindra slaggen bakom strömmen av smälta från att ut- matas från en behållare, varvid detta âstadkommes genom att ett statiskt tryck upprättas vid bakänden av ström- men av smälta, baserat på den ovan nämnda insikten.

I föreliggande uppfinning skall uttrycket "behållare för smälta" anses omfatta icke blott en ugn för smält- ning eller raffinering av metaller, legeringar eller lik- nande, utan även en vanlig behållare för framställning av göt eller någon annan skänk.

Fig l visar en utföringsform av en anordning för att avskilja slagg från smältan i en konverter enligt fö- religgande uppfinning. Konvertern har en ugnsdel l, som befinner sig vid en utloppsöppning 2 för smältan, där det dessutom finns en anordning 3, som tjänar till att avskil- »ja slaggen från smältan under utnyttjande av föreliggande uppfinning och som är löskopplingsbart fastsatt vid ut- loppsöppningen 2 för smältan.

Ugnskroppen 1 är vid sitt skulderparti nära ugns- öppningen vanligtvis försedd med den för smältan avsedda utloppsöppningen 2, vilken blir vänd nedåt, när ugnen l bringas i sitt läge för utmatning av smältany såsom vi- sas i fig 1. I denna figur visas en inre, av stenar bil- =dad.infodring;4,~en styrsten 5 för smältan, ett gjutet eldfast material 6 och en järntäckplatta 7, Innerfodrets stenar är inom området för utloppsöppningen 2 utformade för att bilda en fördjupning 8. Styrstenen 5 för smältan 1910511-u 10 15 20 25 30 35 4 mynnar vid denna fördjupning och omfattar en serie kvad- ratiska stenar, vilka har ett cirkulärt hål och vilka är placerade ovanpå varandra. Mellan styrstenen 5 för smäl- tan och infodringsstenarna 4 finns deformerade stenar 4', som omger styrstenen 5 för smältan. De deformerade ste- narna 4' tjänar till att kraftigt förankra styrstenen 5 vid de stenar 4, som bildar infodringen.

Företrädesvis är det i styrstenen 5 utformade hålet riktat mot ugnsbassidan, dvs den sida av ugnskroppen, som är vänd mot ugnsöppningen, och dessutom föredrages, att tjockleken tl hos styrstenens 5 vägg på ugnsöppningssidan är större än tjockleken tz hos stenens 5 mot ugnsbasen vända sida, varigenom livslängden hos stenen 5 blir läng- re och stenen under längre tid kan motstå korrosion till följd av att smältan träffar stenen på det med pilen P antydda sättet. .

Vid föreliggande uppfinning finns ett järnhölje 7 vid den nedre änden av utloppsöppningen 2 för smältan, varvid detta järnhölje har en utåtriktad fläns 9. Pâ järnhöljet 7 finns dessutom en konsol ll, som har ett fäste 10, vil- ket är inriktat på linje med flänsen 9 och befinner sig på avstånd från öppningen 2 för utmatning av smältan. är försedd med en rektangulär järnhöljes- sned sektion som visas i fig 2 och är för- Konsolen ll del 12, som har sedd med hakformiga, riktningsändrande stenar 13, vilka är hopsatta och står i förbindelse med utloppsöppningen 2 för smältan samt hålles på plats med hjälp av ett gju- tet eldfast material 6'.

Tvärs över flänsen 9 och kanten ll är ett losstagbart fastsatt, boxformigt järnhölje 14 fastsatt med hjälp av bultar och muttrar. Detta boxformade järnhöljerl4 håller styrstenen 5 för smältan, den riktningsändrande stenen 13 och den riktningsomkastande stenen 16, varvid dessa fast- hålles i järnhöljet 14 med hjälp av gjutet eldfast mate- rial 6". w_ I Fig 4a, 4b och 4c visar schematiskt hur de riktnings- ändrande stenarna 13 sammansättes, medan fig Sa och Sb schematiskt visar hur de riktningsomkastande stenarna 16 10 15 20 25 30 35 ?910571~4 hopsättes.

Det är tydligt, att smältan i ugnen, när konvertern bringas till sitt i fig l visade läge för tappning eller utmatning av stålsmältan, kommer att utmatas från styr- stenen 5 genom den utloppskanal 15, som avgränsas av de riktningsomkastande stenarna 16 och de riktningsändrande stenarna l3, varvid smältan utmatas till en icke visad skänk för det smälta stålet. Det smälta stålet i ugnen har i detta fall en specifik vikt av storleksordningen ca 6,8 g/cm3, och den slagg, som flyter på och täcker det smälta stålets fria yta, har en specifik vikt av ca 2,5 g/cm3.

Fig 6 visar schematiskt anordningen i fig l. Om i denna figur en gränsyta C mellan det smälta stålet i och slaggen S kommer fram till en punkt B, kommer strömnings- hastigheten U hos smältan att erhållas ur formeln U=/2'~'Tfi där AH är suman av en järnpelare x och en slaggpelare (H2-H1-x) vars specifika vikt 2,5 g/cm3 korrigerats på basis av järnets specifika vikt 6,8 g/cm3, dvs AH = x+(H2-H1-x) Nu kommer H2-Hl=h att fysiskt bestämmas om man tager hän- syn till ugnskroppens konstruktion. Antag att h=2,0 nu Därvid kommer AH att erhållas av formeln _ 2,5 6,8 AH = (2,0 - x) :få + x I I Följaktligen kommer U att erhållas av formeln U =/(2š;8 (5+ 4,3x) Antag sedan, att utmatningen av smältan har blivit full- ständig, när U=G, varvid man erhåller 5 + 4,3 x = 0 x e' -1,2 (m).

Av det ovanstående framgår, att om gränsytan C mellan smältan och slaggen sänkes ned från punkten A till en punkt, som befinner sig på ett avstånd av 1,2 m från punkten_A, kommer stålsmältans strömningshastighet att bli 11011. t Som ett resultat härav är det, om hl definieras av dvs följande formel 1910571-4 10 15 20 25 30 35 _ 6 Hla> |x| = 1,2 m är det möjligt att automatiskt reglera den selektiva ut- matningen av stålet och hålla detta skilt från slaggen.

Vid den fysikaliska diskussionen kommer beteckningarna H1' och H2' i fig 6 att användas istället för H1 resp H2.

I praktiken är det emellertid säkrare att använda sträc- korna Hl och H2. Eftersom det smälta stålet dessutom har kinetisk energi under sin utmatning, är det säkrare att göra H1 större för att därigenom taga hänsyn till smäl- tans kinetiska energi.

Som framgår av det ovanstående är utloppskanalen för smältan enligt föreliggande uppfinning utformad och arran- gerad på ett sådant sätt, att stålets statiska tryck hål- les i balans med slaggens statiska tryck, så att man härige- nom hindrar slaggen från att flyta ut efter stålsmältan, varigenom man erhåller en separering av slaggen från smältan.

Närvaron av den slingrande eller vindlande utloppska- nalen för smältan gör det svårt att visuellt inspektera att.man_skall kunna visu- åtgärder vidtagits i form antytts med prickstreckade utloppshålet för smältan. För ellt inspektera detta hål har av ett inspektionshål 17, som linjer i fig 1. Detta inspektionshål 17 kan tillslutas med hjälp av en inspektionspropp vid utmatning av stål- smältan. Alternativt kan inspektionshâlet 17 ha försto- rats och försetts med en slidventil. Ett sådant stort inspektionshål 17 kan ha öppnats före eller under mitten av utmatningsstadiet, och det smälta stålet kan tappas genom inspektionshålet. vid slutet av utmatningsförlop- pet tillslutes slidventilen för att bringa det smälta stålet att strömma ut genom den slingrande kanalen för att uppnå en avskiljning av slaggen.

. Tvärsektionsformen hos den Ü-formade utloppskanalen- 15 kan göras väsentligt_större än_vad som visas hos styr- stenen 5 och_inloppsdelen av den riktningsomkastande ste- nen 16 och kan ha gjorts avsevärt större än arean hos ut- loppsdelen av den riktningsomkastande stenen 16 och den riktningsändrande stenen I3, för att man därigenom skall 10 15 20 25 30 35 7910-5714» 7 mera effektivt hindra slaggen från att inblandas i stål- smältan.

Uppfinningen har beskrivits i samband med ett tapphâl eller utmatningshål för smält stål från en konverter.

Uppfinningen kan emellertid även användas i en skänk, som vid sin botten eller sin sidovägg har en utlopps- öppning, som är utformad för att öppnas eller tillslutas med hjälp av en stopparstång, ett rotationsmunstycke el- ler en slidventil så att man lätt skall kunna hindra ut- matning av den slagg, som har benägenhet att inblandas i smältan åtminstone under det sista stadiet av tömningen.

Det är mera speciellt möjjligt att hindra att ett stål- göts kvalitet minskas till följd av inblandning av slagg och att hindra att en gjutvanna för stränggjutning föro- renas med slagg, varigenom produktens kvalitet och ut- byte förbättras.

I skänken kan man för att reglera öppningen och till- slutningen av utloppsöppningen med hjälp av en rotations- eller slidventil, utnyttja den ovan beskrivna U-formade infångningskanalen, som härvid utformas såsom en enhet med den rörliga ventilen eller munstycket.

Vid föreliggande uppfinning skall den slingrande ut- loppskanal, som är anordnad i ett plan, vilket korsar horisontalplanet under behållarens inriktning i utmat- ningsläget, anses omfatta icke blott en U-formad kanal utan även alla sådana kanaler, som är utformade för att omkasta strömningsriktningen hos den nedåtriktade ström- men av smält stål och slagg, så att strömen bildar en stigande ström och därefter ändras till en tvärgående ström och sedan ånyo ändras till en nedâtriktad ström.

Sålunda kan den nedre änden av styrstenen 5 utsträckas in i och på avstånd från bottnen av en skålformad eld- fast kropp 17, såsom åskådliggöres i fig_7a. Vid före- liggande uppfinning kan den uppåtstigande strömmen av smälta strömma över periferikanten hos den av eldfast material bildade, skålformiga kroppen 17, såsom antydes med en pil Q i fig 7a. _ _ 7 U Alternativt kan förstänkningen 8 i innerfodret göras t§s1ósv1-a 10 715 8 större och kan den övre änden hos styrstenen 5 sträckas in i och upp ett stycke i fördjupningen 8, varvid över mynningen av stenen 5 anordnas en av eldfast material be- stående, klockformig kropp 18, varvid överänden av stenen 5 befinner sig på avstånd från denna klockformiga kropps 18 botten. Vid denna utföringsform kommer den uppåtsti- gande strömmen av smälta att strömma upp över periferi- kanten av styrstenens 5 övre ände, såsom antydes med pi- len R i fig vb. “ ' Såsom nämnts ovan har anordningen för separering av slagg från smälta enligt föreliggande uppfinning ett an- tal fördelar; I första hand är anordningen enkelt kon- struerad. För det andra kan anordningen hindra slaggen från att inblandas i smältan. För det tredje kan anord- ningen kontrollera selektiv separering och utmatning av Smältan helt på egen hand. Anordningen kan slutligen eli- minera alla de nackdelar, som man oundvikligen behövt räkna med vid inblandning av slagg i smältan.

Claims (4)

10 15 20 25 1910371 »n PATENTKRAV

1. Anordning för att avskilja slagg från smälta, vilken anordning omfattar en behållare (l), som är avsedd att innehålla en smälta av smält metall eller legering och en slagg, som flyter på och täcker smältans fria yta, och vilken har en för smältan avsedd, slingrande utmatningskanal (5, 15), som står i kommunikation med behållaren och är placerad i ett plan, vilket korsar ett horisontalplan, när behållaren bringas till sitt läge för utmatning av smältan, k ä n n e t e c k n a d därav, att den slingrande utloppskanalen (5, l5) är U-formad för att hålla det statiska trycket av den 1 den slingrande utloppskanalen efter smältans utmatning från behållaren kvarstående delen av smältan i balans med det statiska trycket av den efter smältan följande slaggen.

2. Anordning enligt patentkravet l, k ä n n e - t e c k n a d därav, att minst en del av den U-formade kanalen (5, l5) är demonterbart monterad på behålla- ren (l).

3. Anordning enligt patentkravet l eller 2, k ä n - n e t e c k n a d därav, att behållaren (1) för smältan är en konverter. k ä n - n e t e c k n a d därav, att behållaren (1) för smältan

4. Anordning enligt patentkravet l eller 2, är en skänk.