сталеразливочный ковш

Формула изобретения

СТАЛЕРАЗЛИВОЧНЫЙ КОВШ, содержащий кожух, футеровку стен и днища, разливочный стакан, установленный в гнезде, выполненный в футеровке днища, с зазором, заполненным огнеупорным наполнителем, шиберный затвор или стопор, отличающийся тем, что диаметр круглого гнезда или сторона квадратного гнезда составляет 1,01 - 1,25 наибольшего внешнего диаметра разливочного стакана, огнеупорный наполнитель представляет собой сухой мелкозернистый порошок, верхний слой которого после засыпки расположен не ниже уровня верхнего торца разливочного стакана и не выше уровня поверхности футеровки днища.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к металлургии и машиностроению и предназначено для разливки стали в сталеплавильных и литейных цехах.

Известен сталеразливочный ковш, содержащий кожух, огнеупорную футеровку стен и днища, включающую гнездовой кирпич и разливочный стакан с отверстием, перекрываемым стопором или шиберным затвором.

На замену гнездовых кирпичей затрачивается много ручного труда, огнеупоров, топлива и времени, что обуславливает увеличенное количество ковшей, работающих в цехе.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является выбранный в качестве прототипа сталеразливочный ковш, содержащий кожух, футеровку стен и днища, разливочный стакан, установленный в гнезде, выполненный в футеровке днища, с зазором, заполненным огнеупорным наполнителем, шиберный затвор или стопор. Для фиксации и центрирования стакан помещен в фиксирующее устройство, выполненное в виде набора колец, охватывающих корпус стакана по высоте и соединенных между собой арматурой.

Наружу от колец отходят отростки, упирающиеся в кладку огнеупоpной футеровки, образующую гнездо. Пространство между этой кладкой и кожухом разливочного стакана заполнено раствором жидкоподвижной самотвердеющей смеси на основе кварцита.

Недостатком известного ковша является высоких расход топлива на длительную сушку раствора жидкоподвижной самотвердеющей смеси в зазоре между стаканом и футеровкой днища, что увеличивает время на подготовку ковша к плавке, вынуждает содержать в цехе большой парк ковшей и затрачивается много ручного труда на удаление затвердевшей смеси в зазоре.

Задача изобретения повышение производительности разливочного ковша путем снижения затрат времени, ручного труда и топлива на изготовление и сушку огнеупорного наполнителя в зазоре между разливочным стаканом и футеровкой днища за счет использования высоких сыпучих свойств и низкой металлопроницаемости сухого мелкозернистого огнеупорного порошка.

Поставленная задача достигается тем, что в сталеразливочном ковше, содержащем кожух, футеровку стен и днища, разливочный стакан, установленный в гнезде, выполненный в футеровке днища, с зазором, заполненным огнеупорным наполнителем, шиберный затвор или стопор, диаметр круглого гнезда или сторона квадратного гнезда составляет 1,01.1,25 наибольшего внешнего диаметра разливочного стакана, огнеупорный наполнитель представляет собой сухой мелкозернистый порошок, верхний слой которого после засыпки расположен не ниже уровня верхнего торца разливочного стакана и не выше уровня поверхности футеровки днища.

Такое выполнение ковша позволяет в несколько раз сократить затраты времени и ручного труда на удаление отработанного стакана и заполнение зазора между новым стаканом и футеровкой днища, а также на 5-10 ч сократить время подготовки ковша к работе, что позволяет значительно уменьшить количество ковшей в цехе и высвободить производственные площади.

Многократное использование порошка для засыпки зазора между разливочным стаканом и футеровкой днища и использование тепла, оставшегося в отработанном порошке для сушки свежего порошка, сокращает расход топлива на сушку огнеупорного наполнителя в зазоре между разливочным стаканом и футеровкой днища.

На фиг.1 изображен предлагаемый ковш, разрез; на фиг.2 и 3 разрезы разливочного узла соответственно с шиберным затвором и стопором, изображено два варианта засыпки разливочного стакана: при первом варианте уровень верхнего торца стакана ниже уровня поверхности футеровки днища (фиг.2 и 3, см. слева от осевой), при втором варианте верхний торец стакана и поверхность футеровки днища находятся на одном уровне.

Сталеразливочный ковш содержит кожух 1, футеровку стен 2 и днища 3, гнездо 4 для разливочного стакана 5, шиберный затвор с корпусом 6 и верхней плитой 7 или стопор 8 и фланец 9. Разливочный стакан 5 установлен в гнезде 4 с зазором, заполненным огнеупорным наполнителем.

Гнездо 4 выполняют во время изготовления футеровки днища 3 круглым или квадратным. Диаметр круглого гнезда или сторона квадратного гнезда составляет 1,01. 1,25 наибольшего внешнего диаметра разливочного стакана 5. Это обеспечивает свободную установку стакана 5 в гнезде 4 и наиболее низкие затраты порошка, времени и ручного труда на заполнение зазора между стаканом 5 и футеровкой днища 3. Если гнездо 4 выполнено меньше заявленного нижнего предела, устанавливаемый стакан 5 может коснуться футеровки днища 3 и отклониться от строго вертикального положения. Если гнездо 4 выполнено выше указанного верхнего предела, то это приводит к неоправданному увеличению затрат порошка, ручного труда и времени на заполнение зазора между стаканом 5 и футеровкой днища 3.

Ковш работает следующим образом.

Стакан 5, установленный на плиту 7, одновременно с затвором 6 гидравлическим манипулятором вставляют в гнездо 4, а затвор 6 прикрепляют к днищу 3. В ковш со стопором 8 вставляют стакан 5 в отверстие фланца 9 и затем вместе с фланцем вставляют в гнездо 4, а фланец 9 прикрепляют к днищу 3. В том и другом случаях обеспечивается строго вертикальное положение стакана 5 в гнезде 4.

Зазор между стаканом 5 и футеровкой днища 3 плотно перекрывается плитой 7 или фланцем 9. Этот зазор засыпают сухим мелкозернистым порошком полифракционного состава, обеспечивающим наиболее плотную укладку зерен. По химическому составу предпочтительнее использовать порошок, из которого изготовлена футеровка днища 3. Этот же порошок можно использовать и для засыпки канала стакана 5. Заполнение зазора между стаканом 5 и футеровкой днища 3 производят из кессона, трубой с воронкой или другим способом.

Когда верхний торец стакана 5 после установки и верхний слой порошка после засыпки зазора между стаканом 5 и футеровкой днища 3 располагаются выше уровня поверхности футеровки днища 3 на дне ковша остается металл и уменьшается выход годного. Поэтому в ковше с новой футеровкой днища 3 после засыпки зазора верхний слой порошка может находиться на уровне или выше уровня верхнего торца стакана, но не выше уровня поверхности футеровки днища 3.

В ковше с изношенной футеровкой днища 3 после засыпки верхний слой порошка в зазоре также может располагаться на одном уровне с поверхностью верхнего торца стакана 5 и поверхностью футеровки днища 3, но не ниже уровня верхнего торца стакана 5. Иначе между стаканом 5 и футеровкой днища 3 образуется настыль металла, препятствующая удалению стакана 5 и разрушающая футеровку 3. Затраты времени и топлива на сушку ковша не требуются, так как затвор с корпусом 6, стопор 8, стакан 5 и порошок в зазоре являются сухими, а сам ковш горячий и сухой. С начала выпуска плавки металл растекается по поверхности футеровки 3 и закрывает порошок в зазоре между стаканом 5 и футеровкой днища 3. Так как температура порошка в зазоре в 40-80 раз ниже температуры металла, на поверхности порошка мгновенно образуется пленка застывшего металла, препятствующая проникновению металла в микрозазоры между порошком, футеровкой днища 3 и стаканом 5 и открытые поры порошка. По мере прогрева металлом порошок в зазоре, футеровка днища 3 и стакан 5 расширяются и дополнительно уплотняются, верхний слой порошка образует плотную корку, непроницаемую для металла.

После разливки затвор 6 или фланец 9 отсоединяют от днища 3, и стакан 5 под действием собственной массы или от легкого толчка выпадает, а порошок высыпается из гнезда 4.

Под ковшом устанавливают ящик с наклонной решеткой и сеткой. Стакан 5 и куски спекшегося порошка скатываются в ящик и идут в отходы, а мелкий порошок просыпается через сетку на дно ящика. Добавленный к горячему порошку свежий порошок просушивается без затрат топлива. Эта операция повторяется после разливки каждой плавки, а поэтому расход свежего порошка сокращается в 5-7 раз. Отработанный порошок при многократном использовании измельчается, а его сыпучесть и плотность укладки в зазоре возрастают.

Освободившееся гнездо 4 осматривают, при необходимости удаляют прилипший порошок к футеровке днища 3, снова устанавливают стакан 5, и процесс повторяется.