способ отделения шлака от металла в стопорном ковше в конце заливки металла

Формула изобретения

1. Способ отделения шлака от металла в стопорном ковше в конце заливки металла, включающий помещение на поверхность жидкого металла огнеупора, отличающийся тем, что помещают огнеупор правильной формы с плотностью 3 - 4 г/см³.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве огнеупора правильной формы используют периклазохромитовый кирпич.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве огнеупора правильной формы используют шаровой огнеупор.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что используют огнеупор, минимальный диаметр которого на 2 - 3 мм превышает диаметр выпускного отверстия ковша, а максимальный равен диаметру стопорной пробки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к литейному производству в частности к способам отделения шлака от металла в конце разливки металла в стопорных ковшах.

Для заливки форм при производстве фасонных отливок из черных металлов (сталь, чугун) используются стопорные ковши, в которых разливка металла производится через выпускное отверстие в дне ковша.

Главное преимущество стопорных ковшей состоит в том, что при выпуске металла через выпускное отверстие снизу частицы шлака, находящиеся в металле все время всплывают вверх, удаляются от выпускного отверстия, и опасность попадания шлака в отливки исключается до момента окончания заливки, кроме того поверхность металла закрыта шлаком и металл в ковше охлаждается медленно.

К недостаткам стопорных ковшей относится невозможность определить объем металла, находящийся в ковше, и невозможность отделения шлака от металла в конце опорожнения ковша.

Время отсечки шлака от металла, т.е. время закрытия стопором выпускного отверстия в стопорных ковшах, определяется визуально за счет изменения цвета струи вытекающей из разливочного стакана (шлак более темный, чем металл).

Даже при высокой квалификации заливщика обычно 1-2 формы заливаются металлом совместно со шлаком и выбрасываются.

Известен способ отсечки шлака в ковше при разливке металла (патент США N 4936553 от 26.06.90).

Способ предназначен для снижения количества шлака выходящего с металлом через выпускное отверстие из металлургического ковша снабженного затвором.

Способ заключается в введении в ковш с жидким металлом нескольких кусков огнеупоров неправильной формы. Масса этого огнеупорного материала более массы шлака, но меньше плотности металла. Таким образом куски огнеупорного материала располагаются на границе раздела шлак-металл.

К недостаткам данного способа относится то, что в ковш с жидким металлом вводится несколько кусков огнеупоров неправильной формы, которые в конце разливки металла устремляются к выпускному отверстию и частично перекрывают его.

Между кусками, вследствии их неправильной формы, образуются щели и отверстия, через которые будет проходить шлак. Для прекращения выхода шлака закрывается шибер шиберного затвора, так как он расположен с наружной стороны ковша. В стопорном ковше перекрыть истечение шлака между кусками не представляется возможным, так как стопор концом пробки упрется в какой-либо огнеупор в одной точке.

Поэтому техническое решение патента не применимо к стопорным ковшам.

Целью изобретения является обеспечение автоматического прекращения заливки путем перекрытия входного отверстия разливочного стакана стопорного ковша в момент подхода шлака к входному отверстию стакана и тем самым полностью исключить попадание шлака в формы и отливки.

Поставленная цель достигается тем, что на поверхность жидкого металла помещается огнеупор правильной формы (половина кирпича пориклазохромитового, массой 3-4 г/см³. Плотность шлака 2,6-2,7 г/см³).

Плавающий огнеупор на поверхности жидкого металла под слоем жидкого шлака располагается своей максимальной поверхностью параллельно поверхности металла.

Скорость подхода металла к выпускному отверстию одинакова во всех направлениях и огнеупор устанавливается в конце заливки по оси выпускного отверстия под стопором.

Так как плоскость плавающего огнеупора углублена в металл, то при достижении плоскости огнеупора выпускного отверстия, перекрывает его и истечение металла и шлака из ковша прекращается.

Далее огнеупор дополнительно прижимается стопором и ковш транспортируется к шлаковне и рабочему месту, где ведется подготовка ковша к следующей плавке.

В качестве огнеупора целесообразно применять периклазохромитовые кирпичи (отходы производства) после выбивки свода основной электроплавильной печи.

Второй вариант отсечки шлака от металла осуществляется путем помещения на поверхность металла специальных шаровых огнеупоров с плотностью большей, чем плотность шлака. Плавающие огнеупоры затоплены в металле, находясь под слоем жидкого шлака. Скорость движения металла в ковше направлена к выпускному отверстию. Шаровые огнеупоры также совместно с металлом перемещаются к выпускному отверстию и в конце заливки перекрывают его.

Размеры шарового огнеупора выбираются опытным путем и в зависимости от скорости, засасывающей огнеупор в конце заливки в выпускное отверстие. Минимальный диаметр шарового огнеупора на 2-3 мм превышает диаметр выпускного отверстия, а максимальный равен двум радиусам конца пробки.

На чертеже показан стопорный ковш 1, стопор 2, пробка 3, стакан 4, выпускное отверстие 5, огнеупор шаровой формы 6.

Схема положения огнеупоров в стопорном ковше при различном уровне металла и шлака показана условно. Уровень жидкого металла 7, шлака 8.