SU600187A1 - Желоб дл выпуска, обработки металла и отделени печного шлака - Google Patents

Description

Изобретение отноептс  к облаетп металлургии , в маетности к конструкци м устройств, примен емых дл  вьшуска стали из агрегата в разливочный ковш.

В известном устройстве 1 неснижаемый запас металла создаетс  по всей длнне желоба . Прп этом желоб обеспечивает эффективность обработки металла при присадке в него легких материалов (синтетического шлака, кремнистых сплавов, алюмини ). При присадке в желоб более т желых материалов, например сплавов железа на основе марганца или хрома, кинетической энергии струи становитс  недостаточно дл  придани  кругообразного движени  металлу в желобе, на поверхности которого наход тс  материалы с удельным весо.м, близким к металлу.

Эффективность раскислени  и легировани  при этом енижаетс  н тем в большей степенн, чем длиннее желоб, а в случае использовани  устройства па малотоннажных агрегатах . При обработке металла, например, синтетическим шлаком, инертными газами, нрн легировании кремнием и алюминием необходимо отдел ть печной шлак от металла. Указанное устройство пе может эффективно выполнить эти задачи.

Известно устройство 2 дл  отделени  шлака от металла, выполненное в виде желоба с вые.мкой в боковой етенке и подвижным шибером, перед которы.м установлена перегородка с зазором между днишем.

Однако в этом устройстве затруднена регулировка уровн  металла в желобе с номощъю шибера дл  обеспечени  слива шлака через выем, так как металл в желобе покрыт шлаком. Поэтому ири излишнем погружении шибера в желоб возможен перелив стали через выем.

При ионижении уровн  металла в желобе шлак будет увлекатьс  струей протекающего металла и проходить ниже перегородки и шибера , а такгке между стенками желоба н торцами шибера, так как шибер в этом положеиии не перекрывает полость желоба.

При прекращеннн поступлени  металла из печи в желоб необходимо опускание шибера до дппща. При этом шибер не перекроет полностью полость желоба, так как во врем  движени  металла ерабатываетс  футеровка н его сеченпе етановите  большим, чем сечение шибера.

Образование настылей на стенках желоба не позвол ет опустить шибер до дниш,а. Как в первом, так и во втором случае между торцами шибера, стенкамн и днишем желоба будет проходить шлак, перемеща сь в ковш с металлом. Кроме того, после полного схода

шлака из печи устройство не обеспечивает удалени  из желоба шлака, оставн1ег()с  ниже выема между шибером и агрегатом.

Таким образом, известные уетройства не обеснечивают полного отделени  шлака от металла, енижа  тем самым етеиень обработки металла и его качество.

Целью изобретени   вл етс  увеличение эффективности обработки металла и иовытиеиие степени отделени  печного шлака от металла .

Поставленна  цель достигаетс  за счет того , что в футерованном желобе с выемом в боковой стенке и расположеикой за ним перегородкой с зазором между днишем выполнен при мок с уклоном стен в продольном направлении 10-45°, отношение длины нри мка к ширине зеркала металла в желобе находитс  в пределах 5-15, перегородка расположена над при мком и заглублена в него таким образом , что отношение высот от низа перегородки до выема и от низа перегородки до перевала при мка иаходитс  в пределах 1-2, а в боковой стенке желоба имеетс  огиеупориа  вставка.

С целью удалени  и:лака, оставшегос  в желобе после выпуска, вставка расположена ниже перевала при мка настолько, что отношение высот от низа перегородки до перевала при мка и от низа перегородки до основани  вставки находитс  в пределах 1,1-2.

Кро.ме того, с целью исключени  перелива металла через выем, перегородка по высоте выполнена из двух частей; нижней - стационарной и верхней - съемиой, иричем их стыковка осушествлена не выше зоны металла в желобе.

Согласно изобретени  увеличение эффективности обработки металла в желобе достигаетс  за счет сокращени  длины и объема неснижаемого запаса металла, который предлагаетс  создать не по всей длине желоба, а только в специальном при мке. В результате при одной и той же кинетической энергии выход щего из агрегата металла резко увеличитс  скорость его кругоо-бразного движени  в при мке желоба, а значит и массообмеи с задаваемыми материалами, в том числе и с близкими по удельному весу к металлу, например ферромарганцем, феррохромом и др. При этом неснижаемый запас металла в приг  мке в комплексе с перегородкой исиользуетс  также и дл  создани  гидравлического затвора , который исключает проход шлака н ковш вместе с движущимс  металлом. Причем в этом случае положение перегородки в при мке ограничивает и регулирует длину зоны кругообразного движени  металла, что увеличивает эффективность его обработки.

На фиг. 1 показан предлагаемый желоб в продольном разрезе; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез по Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез по В-В на фиг. 1.

Футерованный кожух желоба имеет при мок 1 с уклоном стен к горизонтали и продольном направлении 10-45° м отношением длины при мка к его п ириие в верхней части 5-15, при этом перегородка заглублена в при мок таким образом, что отношение высот от ииза перегородки до выема в боковой стенке и от ииза перегородки до перевала при мка иаходитс  в пределах 1-2, а в боковой стеике желоба имеетс  огнеуиорна  вставка.

Пределы отношени  длины к игирине ограничивают длину при мка независимо от длины желоба, а уклоны стен сокрашают объем металла в при мке и, кроме того, необходимы дл  слива металла из при мка после выпуска. Оба указанные фактора наилучшим образом обесиечивают массообмеи металла с присаживаемым материалом.

Уровень перевала 2 (Ура) при мка 1 должен быть ниже сталевыпуекного отверсти  агрегата иастолько, чтобы уровень металла в желобе во врем  схода плавки (Урь) не перекрывал струю металла, выход щую из агрегата .

В боковой стенке имеетс  выем 3 дл  удалени  печиого шлака из желоба. Высота выема 3 над перевалом 2 () должна быть в 1,5-2 раза больше высоты движушегос  металла в желобе (hz).

Над при мком 1 размешаетс  перегородка 4. В боковой етенке желоба имеетс  съемна  огнеуиорна  вставка 5, котора  служит дл  удалени  из желоба оставшегос  после выиуска шлака, наход щегос  ниже выема 3, между агрегатом и перегородкой 4. Вставка 5 располагаетс  в стенке желоба осиован;ем ниже уроьп  перевала 2 па величину (0,09 -0,5) /is. Практически основание вставки будет совпадать с уровнем металла в желобе (Урс), который установитс  после удалени  вставки 5 и шлака из желоба через образовавшеес  отверстие в боковой стенке желоба.

Верхн   съемна  часть (надставка) 6 отдел етс  от стационарной части перегородки 4 в случае необходимости при помоши лебедки , например, когда уровеиь движущегос  металла в желобе (при аварийной ситуации) приближаетс  к выему 3 или плавку нужно выпускать без отделени  печного шлака. Стыковка стационарной части перегородки 4 и верхней съемной части 6 осуществл етс  не выше уровн  зеркала металла в желобе в пе .риод его наибольшей иитенсивности выпуска.

Перегородка 4 обеспечивает проход металла в ковш через зазор 7 между днищем ири мка, ограничивает зону кругообразного движени  металла и задерживает печиой шлак в желобе , так как заглублена в при мок 1 таким образом , что /14 (1-2)Лз- Высота гидравлического затвора из имеет пр мую зависимость от линейного размера на основе известного принципа выравнивани  уровней жидкости в сообщающихс  сосудах.

С целью исключени  переполпени  желоба металлом и слива его в выем 3 зазор 7- должен иметь площадь еечени  в 2-4 раза боль5 сталевыпуекиого сечени  Шую, чем площадь отверсти . Желоб работает следуюоиьм образом. Перед выпуском плавки вставка 5 и верхп   съемна  часть 6 устанавливаютс  на своп места (с подмазкой огпеупорными массами п просушкой швов) п запепл ютс  тросамп лебедки . Поступа1ош,ий из агрегата металл наполн ет при мок 1, проходит через зазор 7 перегородки 4 и, достигнув уровн  перевала 2, начинает сливатье  в ковш. При сливе металла в ковш в при мке 1 создаетс  практически одинаковый уровень неснижаемого запаса металла (Урб) как перед перегородкой 4, так и после нее, а гидравлический затвор увеличиваетс  с АЗ до hzСтру  металла, выход ша  из агрегата, погружаетс  в неенижаемый запас металла в при мке 1 и, встреча  дополнительно сопротивление перегородки 4, раздел етс  на два потока: один из них следует через зазор 7, другой от перегородки 4 - в сторону агрегата , навстречу выход идей из него струи металла . Таким образом, в при мке 1 до иерегородки 4 создаетс  зона кругообразного движени  металла в вертикально-продольной плоскости. Задаваемые на обратный поток металла жидкие или твердые материалы (рафинируюшие, раскисл юшие, легируюш,ие) перемешаютс  его потоком под выход пхую струю металла, котора  увлекает их в нижние слои при мка, дробит на капли или оплавл ет твердые куски и прогон ет в сторону перегородки. У перегородки подавл юща  чаеть материалов всплывает на поверхноеть обратного потока и е вновь поступающими порпи ми металла участвует в процессе заново. Растворившиес  материалы удал ютс  из желоба в массе металла, вытекающего в ковш. Дл  удобства дальнейшего изложени  примем , что при мок 1 имеет одинаковые углы наклона стен в продольном направлении и равные объемы металла до п после перегородки 4. С по влением первых порций шлака в приемной части желоба он будет удерживатьс  от движени  в ковш перегородкой 4 с верхней съемной частью (надставкой) б и гидравлическим затвором. В дальнейшем уровень шлака в приемной части желоба будет подниматьс , а металла снижатьс . Шлак, достигнув выема 3, будет сливатьс  в шлаковую чашу. При прекращении поступлени  металла из агрегата в желоб уровень металла в приемной части будет понижатьс  за счет статического давлени  сло  шлака. Если учесть, что удельные веса сталеплавильного щлака и металла примерно относ тс  как 1:2, то уровень металла в приемной части понизитс  на глубин в 2 раза меньшую высоты столба наход щегос  над ним шлака. При сходе металла и шлака из агрегата, а также после прекращени  стока их из желоба в при мке I создаютс  разные уровни шлака и металла и не одина овый уровень металла до п после перегородм 4. Так, например, слой шлака высотой /ii ытеснит из приемной части слой металла, по ысоте равный половине h. При этом уровень еталла до перегородки будет находитьс  близи низа перегородки (Урй), а за перегородкой - на уровне (Ура) Таким образом, глубина погружени  перегоодки 4 относительно уровн  перевала 2 при мка 1, т. е. глубина гидравлического затвора, ависит от высоты сло  щлака в л елобе и олжна быть равна как минимум половине его высоты. При прекращении стока металла через перевал 2 п шлака через выем 3 производитс  спуск оставшегос  шлака пз желоба, дл  чего вставка 5 удал етс  из боковой стенки желоба лебедкой. Шлак стекает через образовавшеес  отверстие в стеике желоба в шлаковую чащу. С понижением уровн  шлака в желобе nponjлолит перемещение металла из сливной в приемную чагть при мка до выравнивани  их уровней. С подъемо.м металла в при мке перед перегородкой поднимаетс  и наход щийс  на его поверхпостп щлак, который, достига  основани  отверсти  вставки 5, сливаетс  через него. При полном выравнивании металла в желобе уровень (Урс) будет находитьс  у основани  отверсти  в боковой стенке. При таком положении весь шлак в желобе, находившийс  ниже ооювани  отверсти , будет вытеснен металлом п стечет через него в шлаковую чашу. Оставшийс  металл в при мке желоба сливаетс  в ковш путем подъема приемной части желоба лебедкой. При обработке металла инертными газами в ковше в отдельных случа х вставка 5 и оставшийс  в желобе шлак могут не здал тьс . По окончании продувки стали в ковше он совместно с остатками металла в желобе переливаетс  Б ковш и создает достаточный теплоизол ционный слой на поверхности металла в ковше, что снижает расход специальных материалов , например вермикулита. Прп большом диаметре сталевыпускного отверсти  или при образовании под перегородкой 4 сло  застывщего щлака или металла после неоднократного прожигани  кислородом сталевыпускного отверсти  зазор 7 перегородки 4 не сможет пропустить весь металл, поступивщий пз агрегата. Поэтому уровень металла в приемной части может подн тьс  до выема 3 п далее переливатьс  в щлаковую чашу . Дл  исключени  аварийной ситуации при приближении металла квыему Зсъемда  часть надставки 6 отдел етс  от стационарной части перегородки 4 лебедкой. В конце выпуска в св зи с резким сокращением высоты столба металла в агрегате скорость п количество поступающего металла в желоб сократ тс  и перелив его через верх перегородки будет исключен . После этого верхн   съемна  часть (надставка) 6 быть опущена на прелснее место дл  задерлсани  печного щлака.