SU1694675A1

SU1694675A1 - Non-furnace metal refining apparatus

Info

Publication number: SU1694675A1
Application number: SU894687958A
Authority: SU
Inventors: Юрий Федорович Фролов; Михаил Алексеевич Поздняков; Владимир Викторович Николаев; Валерий Александрович Лебедев; Константин Феоктистович Куликов
Priority date: 1989-05-10
Filing date: 1989-05-10
Publication date: 1991-11-30

Abstract

Изобретение относитс к металлургии, точнее к оборудованию дл внепечной обработки жидкого металла с применением вакуума и кислорода. Целью изобретени вл етс повышение надежности, увеличение производительности и улушение условий обслуживани . Устройство дл внепечного рафинировани металла состоит из тигель-ковша 1 вакуумплотно накрытого водоохлаждаемой крышкой 2, состо щей из верхней эллиптической оболочки 3 и нижней цилиндрической оболочки 4, футерованных огнеупорными материалами 6 и 7 и соединенных вакуумплотно между собой фланцами 10 и 11. В месте соединени оболочек фланец 11 и огнеупорный материал 7 образует внутренний кольцевой уступ 12, на который установлено опорное кольцо 13 с заключенным в нем купольным огнеупорным экраном 17. Вакуумпровод 18 встроен в вакуумную крышку 2 так, что образует внутри ее кольцевой зазор 21 с огнеупорным кольцом 22 экрана 17. Аналогично смонтирован конусообразный лоток 23 дл присоединени вакуумного шлюза и термопроба , образующий концентричный зазор 26, с огнеупорным кольцом 27 огнеупорного экрана 17. Кислородна фурма 28 в месте сопр жени с вакуумной крышкой 2 снабжена настылеснимателем 31 и гибкой резиновой диафрагмой 32. Устройство обеспечивает надежность работы вакуумной крышки, повышает производительность установки за счет удлинени межремонтных сроков и сокращает врем ремонтов за счет механизации труда и улучшени обслуживани . 1 з.п.ф-лы, 2 ил. Os ю 4 О VIThe invention relates to metallurgy, and more specifically to equipment for out-of-furnace processing of a liquid metal using vacuum and oxygen. The aim of the invention is to increase reliability, increase productivity and improve service conditions. The off-furnace metal refining apparatus consists of a crucible-bucket 1 vacuum-tightly covered with a water-cooled lid 2, consisting of an upper elliptical shell 3 and a lower cylindrical shell 4 lined with refractory materials 6 and 7 and connected vacuum-tightly between each other by flanges 10 and 11. At the junction of the shells the flange 11 and the refractory material 7 form an inner annular step 12, on which a support ring 13 is installed with a domed refractory screen 17 enclosed in it 17. The vacuum pipe 18 is built into the vacuum cover skin 2 so that it forms inside its annular gap 21 with a refractory ring 22 of the screen 17. A cone-shaped tray 23 is similarly mounted to attach a vacuum sluice and thermal test, forming a concentric gap 26, with a refractory ring 27 of the refractory screen 17. Oxygen tuyere 28 in the place of contact with a vacuum cover 2 is equipped with a dust collector 31 and a flexible rubber diaphragm 32. The device ensures reliable operation of the vacuum cover, improves the installation performance by extending the time between repairs, and reduces rem repairs due to mechanization and better service. 1 hp ff, 2 ill. Os 4 O VI

Description

Изобретение относитс к металлургии, а точнее к оборудованию дл внепечного рафинировани металла с использованием вакуума и кислорода.The invention relates to metallurgy, and more specifically to equipment for extra-furnace metal refining using vacuum and oxygen.

Целью изобретени вл етс повышение надежности, увеличение производительности и улучшение условий обслуживани .The aim of the invention is to increase reliability, increase productivity and improve service conditions.

На фиг. 1 изображено устройство в поперечном разрезе; на фиг.2 - узел I на фиг.1.FIG. 1 shows a device in cross section; figure 2 - node I in figure 1.

Устройство содержит тигель-ковш 1, вакуумплотно накрытый крышкой 2, состо щей из верхней эллиптической части-оболочки 3 и нижней цилиндрической части-оболочки 4 с вакуумплотным фланцем 5. Оболочки 3 и 4 футерованы изнутри огнеупорным материалом 6 и 7, снабжены коль-, цевыми каналами 8 и полостью 9 дл водоохлаждени и вакуумплотно соединеныThe device comprises a crucible-bucket 1, vacuum-tightly covered with a lid 2, consisting of an upper elliptical shell part 3 and a lower cylindrical shell part 4 with a vacuum-tight flange 5. The shells 3 and 4 are lined from the inside with refractory material 6 and 7, provided with a ring channels 8 and cavity 9 for water cooling and vacuum tightly connected

между собой посредством фланцев 10 и 11 соответственно.among themselves by means of flanges 10 and 11, respectively.

В месте соединени оболочек 3 и 4 фланец 11 и огнеупорный материал 7 образуют внутренний кольцевой уступ 12, на который сверху установлено опорное кольцо 13 в фиксаторах 14, расположенных под углом 120° друг к другу, каждый из которых представл ет собой призмообразную впадину 15, выполненную во фланце 11, и сопр гаемый с ней выступ 16 опорного кольца 13 (см. фиг.2). Опорное кольцо 13 охватывает огнеупорный экран 17 куполообразной формы по его периферии. Водоохлаждаемый вакуумпровод 18 футерован изнутри огне- упором 19 концентрично, вакуумплотно встроен в водоохлаждаемый патрубок 20 и установлен с кольцевым зазором 21 относительно сопр гаемого с ним огнеупорного кольца 22, встроенного в огнеупорный экран 17. Жаропрочный конусообразный лоток 23 дл присоединени посредством трубы-24 вакуумного шлюза и термопроба смонтирован в вакуумплотном патрубке 25 и концентрично с кольцевым зазором 26 установлен в.сопр гаемом огнеупорном кольце 27 огнеупорного экрана 17.At the junction of the shells 3 and 4, the flange 11 and the refractory material 7 form an inner annular step 12, on which there is a support ring 13 on top of the clamps 14 at an angle of 120 ° to each other, each of which is a prism-shaped depression 15 in the flange 11, and the protrusion 16 of the support ring 13 that mates with it (see FIG. 2). The support ring 13 comprises a dome-shaped refractory screen 17 along its periphery. The water-cooled vacuum line 18 is lined from the inside by the fire stop 19 is concentric, vacuum-embedded into the water-cooled pipe 20 and installed with an annular gap 21 relative to the refractory ring 22 associated with it, embedded in the fire-resistant screen 17. Heat resistant cone-shaped tray 23 for connection through a vacuum gateway-24 and thermal test is mounted in a vacuum-tight pipe 25 and concentrically with an annular gap 26 is installed in a suitable refractory ring 27 of the refractory screen 17.

Фурма 28 дл подачи кислорода телескопически встроена в вакуумное уплотнение29, вмонтированное в водоохлаждаемый патрубок 30 и снабженное охватывающим фурму 28 настылеснимателем 31 и гибкой резиновой диафрагмой 32, закрепленной между настылеснимателем 31 и патрубком 30, при этом фурма 28 пропущена в рабочее пространство 33 тигель-ковша 1 сквозь огнеупорное кольцо 34, встроенное в огнеупорный экран 17.The tuyere 28 for supplying oxygen is telescopically integrated into a vacuum seal29 embedded in a water-cooled nozzle 30 and equipped with a dust collector 31 covering the tuyere 28 and a flexible rubber diaphragm 32 fixed between the dust collector 31 and the nozzle 30, while the tuyere 28 is passed into the working space 33 of the crucible 1 through the refractory ring 34 embedded in the refractory screen 17.

Траверса 35 посредством привода перемещает крышку 2 с помощью подвесок 36, снабженных разгружающими пружинами 37, установленными на портале 38. Пориста фурма 39 дл подачи аргона встроенна в дно тигель-ковша 1.The traverse 35, by means of a drive, moves the cover 2 by means of suspensions 36, provided with discharge springs 37 mounted on the portal 38. A porous lance 39 for feeding argon is incorporated into the bottom of the crucible 1.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Перед началом обработки на тигель- ковш 1, заполненный металлом 40 и шлаком 41, траверса 35 посредством подвесок 36 опускает крышку 2 до получени вакуумп- лотного соединени фланца 5 с гигель-ков- шом 1. При этом давление фланца 5 на тигель-ковш 1 регулируетс пружинами 37 так, что создаетс достаточное давление дл создани вакуумплотного соединени , а избыточное давлени от массы крышки 2 и смонтированных на ней элементов передаетс на портал 38.Before starting treatment, crucible-bucket 1 filled with metal 40 and slag 41, traverse 35, lowers the cover 2 by means of suspensions 36 until a flange 5 is vacuum-bonded to a gigielle-bucket 1. In this case, the pressure of flange 5 to crucible-bucket 1 is adjusted by the springs 37 so that sufficient pressure is created to create a vacuum-tight connection, and the excess pressure from the mass of the cover 2 and the elements mounted on it is transferred to the portal 38.

Кроме того, свободна ориентированна фиксаторами 14 установка на уступе 12In addition, free oriented fixers 14 installation on the ledge 12

опорного кольца 13 исключает передачу распорных усилий от заключенного в нем огнеупорного экрана 17 на конструкцию крышки 2.the support ring 13 eliminates the transfer of spacer forces from the refractory screen 17 enclosed therein to the design of the cover 2.

Затем производ т дегазацию, обработку металла 40 кислородом, шлаком 41, легирование металла, измер ют температуру и отбирают пробы металла. Во врем обработки металл непрерывно перемешиваютThen degassing, metal 40 with oxygen, slag 41, metal doping are performed, temperature is measured and metal samples are taken. During processing, the metal is continuously stirred.

0 аргоном, подаваемым через пористую фурму 39 навстречу струе кислорода, поступающей из фурмы 28. После завершени обработки крышку 2 поднимают и тигель- ковш 1 транспортируют на разливку. В про5 цессе обработки металла выдел ющиес газы удал ютс через вакуумпровод 18, а тепловое излучение с поверхности металла 40 и шлака 41 в тигель-ковше 1 воспринимаетс огнеупорным экраном 17 и огнеупор0 ным материалом 7 оболочки 4 крышки 2, а оболочка 3 испытывает в основном механические нагрузки от элементов - средств дл осуществлени технологических операций. В св зи с этим наиболее интенсивному из5 носу подвергаютс огнеупорный экран 17, а также огнеупорный материал 7 оболочки 4 крышки 2.0 with argon fed through the porous tuyere 39 towards the stream of oxygen coming from the tuyere 28. After the treatment is completed, the lid 2 is lifted and the crucible 1 is transported for casting. In the process of metal processing, the evolved gases are removed through the vacuum pipe 18, and thermal radiation from the surface of the metal 40 and slag 41 in the crucible-bucket 1 is perceived by the refractory screen 17 and the refractory material 7 of the shell 4 of the lid 2, and the shell 3 experiences mainly mechanical loads from elements - means for performing technological operations. In connection with this, the refractory screen 17 and the refractory material 7 of the sheath 4 of the lid 2 are subjected to the most intense of the nose5.

При ремонте изношенных огнеупорных материалов указанные части демонтиру0 ютс и замен ютс заранее отремонтированными . Дл этого крышку 2 опускают на тигель-ковш 1, разъедин ют фланцы 10 и 11, отсоедин ют трубопроводы водоохлажде- ни , после чего огнеупорный экран 7 посред5 ством опорного кольца 13 транспортируют цеховым краном на ремонт. При необходимости аналогичным образом поступают с оболочкой 4 крышки 2. Монтаж отремонтированных частей крышки осуществл етс вWhen repairing worn refractory materials, these parts are disassembled and replaced beforehand repaired. For this, cover 2 is lowered onto crucible-bucket 1, flanges 10 and 11 are disconnected, water cooling lines are disconnected, after which the refractory screen 7 is transported by a workshop crane for repair by means of a support ring 13. If necessary, the cover 4 shell is delivered in the same way. The repaired parts of the cover are mounted in

0 обратном пор дке.0 reverse order.

Дл удобства монтажа и демонтажа огнеупорного экрана 17, а также оболочки 4 крышки 2 верхн оболочка 3 крышки 2 со всеми закрепленными на ней элементами иFor the convenience of mounting and dismounting the refractory screen 17, as well as the shell 4 of the cover 2 the upper shell 3 of the cover 2 with all the elements attached to it and

5 средствами дл осуществлени технологи- ских операций посредством траверсы 35, подвесок 36 и портала 38 поднимаетс и отводитс в сторону либо за счет Ътворота последнего, либо за счет отката тигель-ков0 ша 1 специальным ковшевозом. „5 by means for carrying out technological operations by means of the crosspiece 35, the suspensions 36 and the portal 38 is lifted and taken aside, either due to the curvature of the latter, or by rolling back the crucible 1 by a special vehicle. „

Просачивающиес через неплотности в огнеупорном экране 17 газы собираютс над ним и под оболочки 3, здесь же собираютс холодные газы, попадающие извне че5 рез неплотности, а также через вакуумный шлюз при загрузке легирующих материалов и в результате работы термопроба. Эти газы непрерывно удал ютс через кольцевой зазор 21 в вакуумпровод 18. При опускании и подъеме фурмы 28 дл подачи кислородаThe gases seeping through the leakages in the refractory screen 17 are collected above it and under the shells 3, here cold gases are collected that enter from the outside through the leakages, as well as through the vacuum gateway, when the alloying materials are loaded and as a result of the thermal test. These gases are continuously removed through the annular gap 21 into the vacuum line 18. When lowering and raising the tuyere 28 to supply oxygen

нарушение и износ вакуумного уплотнени 29 предотвращаетс настылеснимателемbreakdown and wear of the vacuum seal 29 is prevented by the dust collector

31,а заклинивание фурмы 28 предотвращаетс за счет гибкой резиновой диафрагмы31, and the jamming of the tuyere 28 is prevented by a flexible rubber diaphragm.

32,позвол ющей настылеснимателю 31 плавать и самоустанавливатьс в патрубке 30.32 allowing the roller 31 to float and self-aligning in the port 30.

По сравнению с лучшими образцами аналогичного оборудовани предложенное устройство позвол ет повысить надежность за счет экранировани верхней части крышки от пр мого излучени и за счет отвода гор чего потока отход щих газов через ва- куумпровод непосредственно из рабочего пространства, а также удалени в вакуумп- ровод просачивающихс через огнеупорный экран и извне газов через кольцевой зазор между экраном и вакуум проводом, а также за счет дополнительного вод ного охлаждени верхней части крышки, увеличить производительность и обеспечить благопри тные услови обслуживани вследствие сокращени количества ремонтов и их трудоемкости в св зи с отсутствием необходимости в частом монтаже и демонтаже ремонтируемых частей, а также технологического оборудовани , устанавливаемого на крышке.Compared with the best examples of similar equipment, the proposed device allows increasing reliability by shielding the upper part of the cover from direct radiation and by diverting the hot stream of exhaust gases through the vacuum line directly from the working space, as well as by leaking into the vacuum line. through the refractory screen and from the outside of the gases, through the annular gap between the screen and the vacuum wire, and also due to the additional water cooling of the upper part of the lid, increase productivity and to provide favorable service conditions due to the reduction in the number of repairs and their laboriousness due to the lack of need for frequent assembly and disassembly of the parts being repaired, as well as technological equipment installed on the cover.

Claims

Claim 1. Device for out-of-furnace metal refining, containing crucible-bucket, lined water-cooled vacuum cover with a supporting flange, on the upper part of which there are water-cooled branch pipes with built-in means for carrying out technological operations,

for example, a vacuum line, a vacuum oxygen seal lance with a vacuum seal, a vacuum gateway for feeding alloying elements, a thermal test and an oi refractory screen, characterized in that, in order to increase reliability, increase productivity and improve service conditions, it is equipped with a heat-resistant cone-shaped tray to attach a vacuum gateway and thermal test, and the cover is made of two located one above the other, interconnected by a vacuum-tight connector of the cylindrical and elliptical shells, forming an internal ring ledge, and the refractory screen has refractory rings embedded in it and is equipped with a ring mounted on the top of the ring ledge on three latches at an angle of 120 ° to each other, while the vacuum tube is mounted concentrically and vacuum-tightly in the pipe and installed with an annular gap relative to The fireproof ring of the screen connected with it, and the tray mounted in a vacuum-tight pipe and mounted concentrically with an annular gap in the matching fireproof ring of the screen.

2. The device is pop.1, characterized in that the lance for supplying oxygen is equipped with a dust collector and a flexible rubber diaphragm, while the dust collector is located between the nozzle and the vacuum seal, and the flexible diaphragm is fixed at the ends of the nozzle and the extractor, and the tuyere passed through the refractory ring in the screen.

37 18 IS 34 X 23 28 j; J0 ZJ. V 25