SK15122001A3 - Šípkovitý zátkový prostriedok na oceliarenskú pec - Google Patents

Description

T ľ Ij-fZ-ZW-f

ŠÍPKOVITÝ ZÁTKOVÝ PROSTRIEDOK PRE OCELIARENSKÚ PEC

Oblasť techniky

Vynález sa týka pecí na výrobu ocele vo forme označovanej ako „odpichovateľný konvertor⁴¹, to znamená konvertor, ktorý môže byť sklopený tak, že roztavený kov v ňom prítomný môže byť vypustený odpichovým otvorom.

Doterajší stav techniky

Pracovník obsluhy potrebuje vedieť, kedy sa blíži výtok trosky alebo kedy troska už začala vytekať odpichovým otvorom, aby bolo možné prerušiť liatie ocele. Bežný spôsob, akým sa toho dosahuje, použiva zátkový prostriedok, bežne nazývaný „šípka“ (šíp; v anglickom originály „dart - ďalej; šípkovitý zátkový prostriedok), ktorého merná hmotnosť je menšia ako je merná hmotnosť ocele, ale väčšia ako je merná hmotnosť trosky, takže šípkovitý zátkový prostriedok má sklon plávať na rozhraní medzi oceľovou taveninou a troskou. Šípkovitý zátkový prostriedok má spodnú driekovú tyč, určenú na voľné vedenie v odpichovom otvore. Rozšírená šípková hlava, keď nakoniec klesne, potom uzavrie odpichový otvor, a to aspoň čiastočne, keď sa vrstva trosky priblíži k odpichovému otvoru. Dôjde potom v podstate k tomu, že keď šípková hlava prekryje odpichový otvor alebo do nej vstúpi, prietok materiálu odpichovým otvorom sa podstatne zníži. To umožní pracovníkovi obsluhy, aby mohol nechať vytekať väčšinu zvyškovej oceľovej taveniny až do okamžiku, kedy začne vytekať samotná troska, pričom môže byť konvertor znova sklopený späť, aby sa zadržal zvyšok trosky.

Vzhľadom na vír, ktorý sa vytvára, keď je oceľ vypustená z pece, môže napriek tomu odpichovým otvorom vystupovať troska, keď je ešte v peci prítomná oceľ, z vrstvy nad oceľovou taveninou.

Podstata vynálezu

Autori zistili, že ak sa pripojí k šípkovej hlave alebo driekovej tyči šípkovitého zátkového prostriedku alebo sa do šípkovej hlavy alebo driekovej tyče zabuduje, reaktívny materiál ako materiál obsahujúci uhlík (napríklad drevo, lepenka) alebo reaktívny kov (napríklad hliník) alebo kombinácie týchto materiálov, vytvárajú sa plyny, takže vznikne reakcia vyvíjajúca bubliny alebo turbulencie okolo „šípky** a odpichového otvoru. Reakcia slúži na zmenšovanie možnosti, že bude odvádzaná troska do víru a bude potom vytekať do panvy pod pecou. Pretože účelom šípky je minimalizovať výtok trosky odpichovým otvorom do panvy, umožní toto riešenie zvýšiť účinnosť šípkovitého zátkového prostriedku pri plnení jeho zamýšľanej úžitkovej funkcie.

Vynález prináša šípkovitý zátkový prostriedok pre oceiiarenskú pec, ktorá má rozšírenú šípkovú hlavu, z ktorej smerom dolu vybieha drieková tyč, ktorá je určená na vedenie v odpichovom otvore, pričom horný a/alebo dolný povrch šípkovej hlavy a/alebo drieková tyč je opatrená/a vrstvou alebo plášťovým puzdrom z reaktívneho materiálu vo forme materiálu obsahujúceho uhlík alebo reaktívneho kovu alebo jeho kombinácie.

Materiál, ktorý vyvolá reakciu, môže byť pridaný do šípkovej hlavy alebo driekovej tyče v priebehu výroby, takže sa do hlavy a driekovej tyče integruje (zabuduje) reaktivita.

Termín „reaktívny kov znamená kov, ktorý prechádza do stavu pár alebo reaguje s oceľou pri teplotách oceľovej taveniny na vývin bublín alebo turbulencie v tekutej oceli, bez toho aby pritom viedol k neprijateľnej kontaminácii oceli. Kovy vhodné na tento účel sú hliník a horčík. Prednostné uhlíkové materiály sú papier, lepenka alebo drevo.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Γ Ρ Γ Γ R ^r P r r ,

Vynález je bližšie vysvetlený v nasledujúcom opise na príklade uskutočnenia s odvolaním na pripojený výkres, ktorý znázorňuje zvislý rez šípkovitým zátkovým prostriedkom pre odpichový otvor.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Šípkovitý zátkový prostriedok, znázornený na výkrese má kovovú tyč 1, prechádzajúcu keramickou tvarovanou šípkovou hlavou 2 a potom valcovitou keramickou driekovou tyčou 3. Pri použití je drieková tyč 3 uložená v odpichovom otvore Oceliarenského konvertora, keď sa roztavená oceľ vypúšťa. Keď sa hladina taveniny (nesúca vrstvu trosky) priblíži k odpichovému otvoru, šípková hlava 2 zmenšuje priechod a má sklon blokovať trosku proti jej vstupu do odpichového otvoru. Vírový účinok však môže mať tendenciu k vťahovaniu trosky dolu do odpichového otvoru. Tento účinok môže byť podstatne znížený, ako bude vysvetlené nižšie, uložením plášťového puzdra 4 z uhlíkového alebo reaktívneho materiálu okolo driekovej tyče 3 (v podstate v oceli na vyvolávanie toho, že bubliny budú stúpať troskou). Bolo by možné, prídavné alebo alternatívne, umiestniť vrstvu tohto materiálu na dolný povrch 5 šípkovej hlavy 2 (na rozhraní ocele a trosky). Tiež je možné umiestniť blok alebo plášťovú objímku 6 vhodne reaktívneho materiálu na horný povrch 7 šípkovej hlavy (v podstate v troske).

Lepenka je vrstvený papier, teda organický materiál. Papier pozostáva prevažne z celulózy, t.j. polysacharidu. Má všeobecný vzorec C_n(H₂O)_n. Predpokladá sa, že pri teplote roztavenej ocele a trosky sa exotermicky rozkladá na viac látok, hlavne na uhlík (C), vodu (H₂O), oxid uhoľnatý (CO) a oxid uhličitý (CO₂). Uvoľnený uhlík bude v pevnom stave a bude pohltený do ocele/trosky. CO, CO₂ a H₂O sú všetky v plynnom stave. Vyvíjané plyny stúpajú okolo driekovej tyče a vyvolávajú vzostupný prúd v oceli. To bude mať za následok pohyb materiálu na povrchu smerom od miesta uloženia šípkovitého zátkového prostriedku, takže sa okolo odpichového otvoru vytvorí beztroskové oko. Predpokladá sa, že týmto spôsobom bude reagovať väčšina materiálov na báze uhlíka.

Ako náhrada za pridanie látky na báze uhlíka môžu byť použité iné reaktívne materiály. Príkladom takých materiálov sú reaktívne kovy, ako hliník alebo horčík. V tomto prípade je reakcia priama reakcia medzi kovom a kyslíkom rozpusteným v troske a oceli. To je silná exotermická reakcia a prechod kovu do stavu pary vyvolá veľkú turbulenciu a opäť vzostupný prúd v oceli.

Aj keď sú chemické reakcie v jednotlivých prípadoch odlišné, je všeobecným výsledkom vzostupný ťah v oceli, ktorý odstraňuje z oblasti odpichového otvoru trosku.

Claims (7)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Šípkovitý zátkový prostriedok pre oceliarenskú pec, ktorý má rozšírenú šípkovú hlavu, z ktorej smerom dolu vybieha drieková tyč, ktorá je určená na vedenie v odpichovom otvore, pričom horný a/alebo dolný povrch šípkovej hlavy a/alebo drieková tyč je opatrený/a vrstvou alebo plášťovým puzdrom z reaktívneho materiálu vo forme uhlíkového materiálu alebo reaktívneho kovu alebo jeho kombinácie.
2. 2. Šípkovitý zátkový prostriedok podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že k šípkovej hlave alebo driekovej tyči bol pridaný pri výrobe reaktívny materiál, čím dôjde k integrácii reaktívneho materiálu do šípkovej hlavy alebo driekovej tyče.
3. 3. Šípkovitý zátkový prostriedok podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúci sa tým, že reaktívny kov je kov, ktorý prechádza do stavu pary alebo reaguje s oceľou pri teplotách roztavenej oceli, na vytváranie bublín alebo turbulencií v tí kutej oceli, bez toho aby sa vytvárala neprijateľná kontaminácia ocele.
4. 4. Šípkovitý zátkový prostriedok podľa nároku 3, vyznačujúci sa tým, že kov na tento účel je hliník a horčík.
5. 5. Šípkovitý zátkový prostriedok podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 4, vyznačujúci sa tým, že uhlíkový materiál je zvolený z papiera, lepenky a dreva.
6. 6. Šípkovitý zátkový prostriedok, v podstate ako bol opísaný, s odvolaním sa na pripojené výkresy.
7. 7. Akákoľvek nová kombinácia znakov šípkovitého zátkového prostriedku pre odpichový otvor, v podstate ako bol opísaný, s odvolaním sa na pripojené výkresy.