UA122141C2 - Спосіб і пристрій для ремонту вогнетривкої втулки металургійного контейнера - Google Patents

Abstract

Винахід стосується способу ремонту зливної втулки (6) металургійного контейнера, яка надійно встановлена у вогнетривкій футерівці (4, 5) контейнера (1), і пристрою для втілення способу. Відповідно до винаходу, втулка ремонтується шляхом нанесення розчину на ливарний канал (7) втулки (6) дозатором розчину (9), який може бути вставлений у ливарний канал (7), який під час виймання з нього дозатора розчину калібрується ним по всій довжині. Дозатор розчину (9) обертається коаксіально з ливарним каналом (7) під час нанесення розчину, а через певний час, все ще обертаючись, виймається з ливарного каналу (7). Спосіб особливо придатний для ремонту внутрішньої втулки ливарного ковша з шиберним затвором, що примикає до носка ковша, обслуговування якого автоматично виконується на станції технічного обслуговування ливарної установки. У цьому випадку винаходом передбачене те, що ремонт внутрішньої втулки також виконується автоматично там же під час обслуговування шиберного затвора.

Description

Винахід стосується способу ремонту вогнетривкої втулки металургійного контейнера відповідно до преамбули пункту 1 формули винаходу, та пристрою для здійснення способу.

Вогнетривкі втулки зазначеного на початку опису типу являють собою, крім іншого, внутрішні втулки ливарних ковшів, призначених для утримування розплавленого металу. Внутрішня втулка вставляється до перфорованої цегли вогнетривкої футерівки ковша, а зовнішньою частиною примикає до запірної плити шиберного затвору.

Внутрішня втулка формує розливний канал ливарного ковша і тому піддається суттєвому зношуванню у процесі експлуатації. Отже, необхідна часта заміна зношених втулок новими, непошкодженими. Однак, цей процес, як правило, дуже трудомісткий, оскільки спочатку потрібно виламати зношену втулку, відремонтувати пошкоджену робочу поверхню перфорованої цегли, а потім вставити нову втулку так, щоб вона була правильно центрована всередині контейнера. Це приводить до тривалого часу простою постраждалих контейнерів.

З патенту АТ-А-242 175 відомий спосіб ремонту випускних отворів металургійних контейнерів, згідно з яким до випускного отвору в якості дозатора розчину може бути введений трубчатий елемент. Однак, відомий спосіб не підходить для ремонту втулки випускного отвору, оскільки трубчатий елемент, що служить в якості дозатора розчину, має висвердлені отвори, розподілені по колу, та має такий самий зовнішній діаметр, що і заданий діаметр випускного отвору, який підлягає ремонту. Результатом цього є, з одного боку, те, що розчин нерівномірно наноситься на пошкоджену стінку каналу, а з іншого боку, після попадання розчину до випускного отвору існує ризик того, що нанесений шар розчину буде пошкоджений під час виймання перфорованого трубчатого елемента.

Задача даного винаходу полягає в розробці такого способу ремонту зношених втулок, при якому гарантується експлуатаційна надійність і точність розмірів відремонтованих втулок.

Відповідно до винаходу, ця задача вирішується за допомогою ремонту втулки шляхом нанесення розчину на ливарний канал втулки за допомогою дозатора розчину, який може бути вставлений у ливарний канал відомим способом, і який при вийманні з ливарного каналу калібрує його по всій довжині каналу, а дозатор розчину обертається коаксіально з ливарним каналом під час нанесення розчину та через певний проміжок часу, все ще обертаючись, виймається з ливарного каналу.

Зо Особливість способу ремонту відповідно до винаходу є те, що він може бути реалізований за допомогою відносно нескладного пристрою, оскільки дозатор розчину, що обертається, забезпечує рівномірне нанесення розчину на стінку каналу та його точне калібрування.

Ще одною перевагою способу є мінімізація витрат часу, оскільки він може бути реалізований при відносно високій температурі контейнера, і тому, що і нанесення розчину, і отвердження маси нанесеного розчину відбувається швидко.

Крім того, цей спосіб дозволяє автоматизувати роботу дозатора розчину та адаптувати її до таких важливих параметрів, як склад втулки чи відповідного використовуваного розчину.

Переважним є використання способу відповідно до винаходу для ремонту внутрішньої втулки ливарного ковша з шиберним затвором, який примикає до носка ковша, обслуговування якого виконується автоматично за допомогою робота на станції технічного обслуговування ливарної установки. В цьому випадку винаходом передбачено також і те, що ремонт внутрішньої втулки автоматично виконується там же під час технічного обслуговування шиберного затвору, переважно тим самим роботом.

Таким чином, при кожній заміні плити можливий ремонт внутрішньої втулки замість її заміни новою втулкою після невеликої кількості відливок. Отже, зменшується вартість вогнетривкого матеріалу та мінімізується час, необхідний для обслуговування ковша.

У цьому контексті більш прийнятно, якщо при нанесенні розчину на ливарний канал втулки дозатор розчину обертається з настільки високою швидкістю, що розчинова маса розпилюється на стінку каналу втулки з сильною відцентровою дією внаслідок виникаючої відцентрової сили.

З метою покращення адгезії розчину корисно, якщо дозатор розчину обертається протягом певного часу після початку процесу отвердження розчину, що залежить від складу розчину.

Крім того, винаходом передбачено і те, що при вийманні дозатору розчину, що обертається, з ливарного каналу, розчинова маса, яка розпилюється на стінку каналу, спірально затирається дозатором розчину, а швидкість обертання дозатора розчину є регульованою та залежить від складу розчину, а також від структури та складу стінки каналу. Таким чином, полегшується виймання дозатора розчину з ливарного каналу, і в той же час ливарний канал зберігає бездоганно гладку внутрішню стінку.

З метою оптимізації нанесення та вирівнювання розчинової маси, винаходом також передбачено те, що розчин наноситься на втулку при такій її температурі, яка переважно бо перевищує 300 "С.

Пристрій відповідно до винаходу для реалізації пропонованого способу відрізняється тим, що дозатор розчину утворений трубчатим елементом, який обертається навколо поздовжньої осі та має радіальні поздовжні ребра, довжина яких відповідає довжині ливарного каналу втулки, що підлягає ремонту, а його зовнішній діаметр, який визначається ребрами, дорівнює заданій величині діаметру ливарного каналу втулки.

Під час нанесення розчину розчинова маса рівномірно центрифугується на стінку каналу втулки за допомогою ребер, що обертаються, так, що в результаті стінка каналу виявляється покритою суцільним шаром розчину, який добре прикріплений до неї. У цьому контексті переважно, якщо ребра є трохи опукло зігнутими у напрямку обертання трубчатого елемента.

Ребра, що спірально обертаються під час виймання пристрою, забезпечують точне калібрування ливарного каналу з бездоганно гладкою його поверхнею.

Винахід далі буде описано детально на прикладі варіанту втілення з посиланнями на креслення, на яких показано:

На Фіг. 1 - схематично зображений у розрізі носок ковша з пристроєм для ремонту внутрішньої втулки за допомогою способу відповідно до винаходу;

На Фіг. 2 - пристрій згідно з Фіг. 1 у перспективі;

На Фіг. З - переріз пристрою згідно з Фіг. 2 і внутрішньої втулки;

На Фіг. 4 - кутовий переріз носка ковша з шиберним затвором, що примикає до внутрішньої втулки, при установці ковша в ливарній установці та

На Фіг. 5 - вигляд у перспективі варіанту пристрою.

На Фіг.1 показана частина сталевого ковша 1, носок 2 якого може бути забезпечений шиберним затвором (не показаний). Сталевий ківш 1 має зовнішній сталевий корпус З з вогнетривкою футерівкою 4, в якому встановлена вогнетривка перфорована цегла 5 для розміщення внутрішньої втулки 6 з вогнетривкого матеріалу.

Під час роботи втулка 6 на своїй внутрішній стінці 6' в області ливарного каналу 7 піддається значному зношуванню. З цієї причини після певної кількості відливок вона стає несправною.

Відповідно до винаходу, ремонт втулки відбувається шляхом нанесення розчину на внутрішню стінку 6' втулки 6 за допомогою дозатора розчину 9, який може бути вставлений у ливарний канал 7, через який розчин переміщується назовні у порожнину 14, утворену між

Зо дозатором розчину 9 і зношеною внутрішньою стінкою 6' втулки 6.

Після наступного виймання дозатора розчину з ливарного каналу 7 втулка виявляється покритою розчином з достатньою адгезією та відкаліброваною по всій довжині каналу.

Відповідно до винаходу, пристрій 8 приводиться в дію таким чином: дозатор розчину 9 протягом певного часу відносно швидко обертається коаксіально з ливарним каналом 7 під час нанесення розчину, і, все ще обертаючись, виймається з ливарного каналу під час отвердження розчину. Таким чином, внутрішня стінка 6' відновленого ливарного каналу 7 є рівномірно гладко обробленою, що запобігає затримкам та можливому налипанню розплавленого металу під час його протікання через канал внаслідок нерівностей каналу.

Швидкість обертання дозатору розчину 9 відповідає, наприклад, швидкості ручної дрилі з приблизним значенням від 500 до 1000 обертів на хвилину. Вал приводу 19, як показано, з'єднаний з дозатором розчину для обертового приводу.

Під час відповідних досліджень було встановлено, що переважним є те, що дозатор розчину 9 обертається протягом, наприклад, 60 секунд, і що розчин наноситься на внутрішню стінку втулки при температурі втулки, яка переважно перевищує 300 "С. Таким чином, ремонт втулки може виконуватися тоді, коли ливарний ківш все ще гарячий.

Для відновлення внутрішньої втулки способом згідно з винаходом, використовуються типи розчинів, що зазвичай застосовуються для аналогічних цілей. Швидкість обертання пристрою може бути встановлена залежно від складу розчину, структури та складу стінки каналу.

Як видно з Фіг. 2 і 3, дозатор розчину 9 складається з циліндричного трубчатого елемента 10 з радіальними поздовжніми ребрами 11, довжина трубчатого елемента відповідає довжині ливарного каналу втулки б, тоді як його зовнішній діаметр, що визначається ребрами 11, дорівнює заданій величині діаметру ливарного каналу втулки. В описаному прикладі варіанту втілення ребра 11 розташовані в осьовому напрямку паралельно трубчатому елементу 10 і обмежені на обох торцях диско-подібними фланцями 12 так, що між окремими ребрами утворені подовжені простори 13 для розміщення вогнетривкого розчину.

Шляхом обертання трубчатого елемента 10 розчин центрифугується з просторів 13 і рівномірно наноситься на зношену внутрішню стінку 6' втулки 6 по всій довжині каналу, причому, завдяки центрифугуванню розчин може бути надійно прикріплений до внутрішньої стінки 6' у порожнині 14, утвореній між дозатором розчину та внутрішньою стінкою. З метою збільшення бо ефекту від центрифугування корисно, якщо ребра 11 є трохи опукло зігнутими у напрямку обертання трубчатого елемента 10 так, що розчин може виступати над утвореними зовнішніми кромками 11", а цим кромкам 11" притаманний різальний ефект.

Ребра 11, які обертаються разом з трубчатим елементом 10, також служать для видалення надлишку розчину та для калібрування ливарного каналу внутрішньої втулки без пошкодження стінки каналу. Це також застосовно при вийманні пристрою, оскільки в цьому випадку трубчатий елемент 10, який продовжує обертатися, виконує гвинтове переміщення, що суттєво сприяє процесу виймання.

Зазначені простори 13 дозатора розчину 9 переважно мають такі розміри, щоб вони могли бути заповненими, наприклад вручну, наперед визначеною кількістю розчину, що приблизно відповідає порожнині 14, утвореній між дозатором розчину та внутрішньою стінкою втулки, так, що стає можливим видалення надлишку розчину. Таким чином, згадані простори 13 заповнюються розчином так, що при наливанні цього розчину він повинен бути на приблизно одному рівні з зовнішнім колом ребер 11 і має бути в них рівномірно розподілений.

Спосіб ремонту втулки відповідно до винаходу особливо прийнятний для ливарних установок, в яких технічне обслуговування і підготовка шиберного затвору ковша централізовано виконуються роботом на станції технічного обслуговування - так звана ливарна установка.

На Фіг. 4 показано носок ливарного ковша 1, розташованого на станції технічного обслуговування, у перфоровану цеглу 5 якого вставлена внутрішня втулка 6. До неї примикає шиберний затвор 20, відомий сам по собі, для запирання та відкривання ливарного каналу 7. У процесі експлуатації зона зношування 15 проходить від області вільного пропуску цегли 5 до виходу внутрішньої втулки 6, а вогнетривка запірна плита (не показана) в корпусі 21 шиберного затвору 20 щільно прилягає до внутрішньої втулки.

На Фіг. 4 показано ливарний ківш 1, що перебуває у робочому положенні, в якому він розташований горизонтально. Шиберний затвор 20 показаний в частковому розрізі з вогнетривкими компонентами, які можуть бути вставлені в його механізм, а саме запірна плита, рухома плита та зливна втулка. Після повороту рухомого вузла 16 шиберного затвору та виймання базової плити втулка б ливарного ковша стає вільно доступною і може бути відремонтована на станції технічного обслуговування під час виконання технічного

Зо обслуговування та підготовки шиберного затвору. Ремонт тут відбувається автоматично, переважно за допомогою робота, що використовується для заміни плит.

На Фіг. 5 показано придатний для цієї мети ремонтний пристрій 17. Він відрізняється від пристрою 8 відповідно до Фіг. 2 тим, що для зв'язку пристрою з роботом він має другий трубчатий елемент 18 пристрою для подання розчину, передбачений в якості подовжувача трубчатого елемента 10 і який у той же час може слугувати для підведення другого трубчатого елемента 10 з розчином. Ремонтний пристрій 17 автоматично точно позиціонується роботом і приводиться у рух за допомогою його валу приводу 19 так, що він обертається у ливарному каналі 7 з оптимальною швидкістю обертання.

Пристрій відповідно до винаходу може бути легко спроектований іншим чином, ніж у описаному прикладі варіанту втілення. Важливо лише, щоб він функціонував так, як описано вище.

Спосіб ремонту втулки відповідно до винаходу також придатний для інших втулок, які закріплені у вогнетривкій футерівці контейнера та піддаються суттєвому зношуванню, наприклад, для таких, як ті, що знаходяться у випускному отворі конвертера, дугової печі чи у розливальному пристрої. Також у спосіб відповідно до винаходу можуть бути відновлені перфорована цегла, вставки втулки, поворотні форсунки чи втулко-подібні розпилювальні канали.

Однак найбільш прийнятний цей спосіб для ремонту внутрішніх втулок ливарних ковшів, оскільки він надає можливість швидкого ремонту внутрішньої втулки при кожній заміні плити в ході автоматизованого процесу лиття і, таким чином, зменшується потреба у нових внутрішніх втулках. Очищення перфорованої цегли, яке зазвичай необхідне при заміні втулки, більше не потрібне. Знос перфорованої цегли зменшується, та ніяких проблематичних нашарувань не виникає.

Винахід досить повно проілюстрований на прикладі описаних вище варіантів втілення.

Однак, він також може бути проілюстрований іншими варіантами. Зокрема, у спосіб відповідно до винаходу може бути також відновлений замінюваний вогнетривкий носок, закріплений у механізмі шиберного затвору, чи таке інше.

Замість ребер трубчатого елемента дозатору розчину можуть бути передбачені засоби обмеження простору іншої форми, наприклад, з різьбо-подібним профілем.

У принципі, вказаний розчин також може подаватися на внутрішню стінку втулки шляхом натискання на зовнішню сторону, наприклад, за допомогою циліндричного надувного балоно- подібного тіла чи подібного елемента.

Claims (11)

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Спосіб ремонту вогнетривкої втулки металургійного контейнера, встановленої у вогнетривкій футерівці (4) контейнера (1) або в механізмі, відповідно до якого розчин наносять на внутрішню стінку (6) втулки (б) за допомогою дозатора розчину (9), який може бути вставлений у ливарний канал (7), який відрізняється тим, дозатор розчину 9 через простори (13) заповнюють наперед визначеною кількістю розчину та шляхом обертання трубчатого елемента розчин центрифугують з просторів (13) і подають назовні у порожнину (14), утворену між дозатором розчину (9) та зношеною внутрішньою стінкою (6") втулки (6).

2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що при нанесенні розчину на внутрішню стінку (6) втулки (6) дозатор розчину (9) обертають з такою швидкістю, що масу розчину подають чи розпилюють на внутрішню стінку втулки та у зазначену порожнину (14) шляхом виникаючої відцентрової сили.

3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що у стані, коли дозатор розчину (9) вставлений у втулку (6), його обертають у ливарному каналі коаксіально з ним протягом певного часу після розпилення розчину, що наносять.

4. Спосіб за п. 3, який відрізняється тим, що навіть після початку процесу затвердіння розчину дозатор розчину (9) обертають у втулці протягом певного часу, що залежить від складу розчину.

5. Спосіб за будь-яким з попередніх пп. 1-4, який відрізняється тим, що при вийманні дозатора розчину (9), який обертають, з ливарного каналу, маса розчину, яку розпилюють на стінку каналу, спірально затирають дозатором розчину (9).

6. Спосіб за будь-яким з попередніх пп. 1-5, який відрізняється тим, що швидкість обертання дозатора розчину (9) може бути встановлена залежно від складу розчину, структури та складу стінки каналу.

7. Спосіб за будь-яким з попередніх пп. 1-6, який відрізняється тим, що розчин наносять на Зо втулку (6) при температурі втулки, яка переважно перевищує 300 "С.

8. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що ремонт внутрішньої втулки (б) ливарного ковша (10) з шиберним затвором (20), який примикає до носка ковша, автоматично виконує робот на станції технічного обслуговування ливарної установки, а розчин наносять на втулку (б) під час обслуговування шиберного затвора (20) на станції технічного обслуговування, дозатор розчину (9) автоматично позиціонують і приводять у рух, переважно роботом, який обробляє шиберний затвор (20).

9. Пристрій для втілення способу за будь-яким з попередніх пунктів 1-8, який відрізняється тим, що дозатор розчину (9) виконаний у вигляді трубчатого елемента (10) з радіальними поздовжніми ребрами (11), що встановлений з можливістю обертання навколо поздовжньої осі з розташованими зовні просторами (13), розподіленими по його колу, і мають такі розміри, що можуть бути заповнені наперед визначеною кількістю розчину, яка приблизно відповідає порожнині (14), утвореній між дозатором розчину (9) та внутрішньою стінкою (6) втулки (6), а довжина ребер (11) трубчатого елемента (10) відповідає довжині ливарного каналу втулки, що підлягає ремонту, а зовнішній діаметр трубчатого елемента (10) визначається ребрами і дорівнює заданій величині діаметра ливарного каналу втулки після ремонту.

10. Пристрій за п. 9, який відрізняється тим, що ребра (11) є трохи опукло зігнутими у напрямку обертання трубчатого елемента.

11. Пристрій за будь-яким з пп. 9 або 10, який відрізняється тим, що простори (13) між ребрами (11) можуть бути заповнені масою розчину окремо або разом за допомогою пристрою подання розчину, що переважно розташований у подовжувачі трубчатого елемента (10).