Порог завалочного окна плавильной печи и способ его изготовления

 

1. Порог завалочного окна плавильной печи, содержащий основной и ложный пороги, при этом ложный порог состоит из двух частей и изготовлен из огнеупорного порошка полифракционного состава, отличающийся тем, что, с целью ликвидации прорывов жидкого металла через ложный порог и снижения его себестоимости , он снабжен прокладкой, расположенной в нижней части ложного порога, при этом высота прокладки составляет 10-20% общей высоты ложного порога, а ее ширина составляет 87-100% ширины основного порога, кроме того, прокладка на АО-43% ширины основного порога состоит из мелкой фракции и на 28,5 - 30% из средней и крупной фракций соответственно. (Л с 1ч9 ю а О1

СВОЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН аи4 F27/310

1 ф) p ъ,ц„, 1 t

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ " . 13

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

laaak (21) 3808183/22-02 (22) 31. 10. 84 (46) 30.08.86. Бюл. У 32

{72) Н.Н.Симонов, E.Ã.Ãðûçëîâ, И.Н.Симонов, А.А.Федюкин и A.È.Áåëêèí (53) 669.183.211.3(088.8) (56) Ефименко Г.Г., Гиммельфарб А.А., Левченко В.Е. Металлургия чугуна.

Киев: Высшая школа, 1974, с. 163.

Гермаидзе Г Е., Фрейденберш А.С.

Обслуживание мартеновских печей, М,: Металлургия, 1966, с. 99-116. (54) ПОРОГ ЗАВАЛОЧНОГО ОКНА ПЛАВИЛЬН0А ПЕЧИ И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ (57) 1. Порог завалочного окна плавильной печи, содержащий основной

„„SU„„3254265 А 1 и ложный пороги, при этом ложный порог состоит из двух частей и изготовлен из огнеупорного порошка полифракционного состава, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью ликвидации прорывов жидкого металла через ложный порог и снижения его себестоимости, он снабжен прокладкой, расположенной в нижней части ложного порога, при этом высота прокладки составляет 10-20Х общей высоты ложного порога, а ее ширина составляет

87-100Х ширины основного порога, кро" ме того, прокладка на 40-43Х ширины основного порога состоит из мелкой фракции и на 28,5 — 307. из средней и крупной фракций соответственно.

1254265

2. Способ изготовления порога завалочного окна плавильной печи,, включающий насыпание гребешка ложного порога на внутренней половине основного порога, о т л и ч а к> шийся тем, что, с целью ликвидации прорывов жидкого металла через ложный порог и снижения его себестоимости, гребешок насыпают из необожженного материала шириной 52 — 59, ширины основного порога, затем вершину гребешка, равИзобретение относится к металлургии н может быть использовано в плавильных цехах, преимущественно мартеновских, металлургической и машиностроительной промышленности. 5

Целью изобретения, является ликвидация прорывов жидкого металла через ложнЫЙ порог и снижение его себестоимости, На чертеже изображен поперечный разрез предлагаемого порога завалочного окна плавильной печи.

Позициями 1 — 4 показан гранулометрический состав необожженного огнеупорного порошка полифракционного состава: крупная (20 — 25; 15 — 20 и 8 — 10 мм), образующая крупнопористую структуру (средний диаметр пор

10,0; 7,87 и 4,05 мм); средняя (15— .20; 11 — 15 и б — 8 мм), образующая среднепористую структуру (7,87; 5,85 и 3,1 мм); средняя (10-15; 6 — 11 и

4 - 6 мм), образующая также среднепористую структуру (5,6; 3,8 и

2,25 мм) и мелкая (5 - 10, 2 — б и

3 — 4 мм}, образующая мелкопористую структуру с низкой металлопроницаемостью (3,37; 1,8 и 1,58 мм) .

sopor завалочного окна содержит основной порог 5 с пороговой плитой 6, прокладку 7, являющуюся нижней частью ложного порога 8. Иирина прокладки 7 равна 87 - 1003 ширины основного порога 5 с плитой 6, Длина .прокладки 7, как и длина порога 8, ограничена столбиками 9 передней стенки и рамой 10 завалочного окна, Общая высота Н ложного порога 8 ную 70-80 его высоты, сталкивают на внешнюю половину основного порога и в процессе перемещения материала вершины гребешка на основном пороге формируют нижнюю часть ложного порога в виде прокладки с мелкопористой структурой, непроницаемой для жидкого металла, затем на прокладку насыпают верхнюю часть ложного порога из необожженного материала. с прокладкой 7 не менее половины ширины основного порога S с плитой б.

Высота Н, прокладки 7 составляет 0,10,2 Н, а высота Н гребешка 1 1 равна половине его ширины. Для изготовления прокладки 7 шириной 87 — 100 ширины основного порога 5 с плитой 6 гребешок 11 насыпают шириной, равнои

52-59% ширины основного порога 5 с плитой б.

Прокладка 7 служит для удержания жидкого металла 12, а ложный порог 8— для удержания жидкого шлака t3 в рабочем пространстве 14 печи. Прокладка 7 состоит из участков 15 - 20.

Участок 15 стыкуется со столбиками 9, порогами S и 8 и занимает 28,530 . от общей ширины прокладки. Он формируется из крупной фракции 1, образующей крупнопористую структуру с высокой фильтрующей способностью, и хорошо прогревается газами рабочего пространства 14 и порогом 5. Рядом располагающиеся участки 16 н 17 опираются на участки t5 и 18,стыкуются со столбиками 9 и порогом 8 и прогреваются газами рабочего пространства 14. Участок tá формируется из средней фракции 2, образующей средне-, пористую структуру со средней фильтрующей способностью. Участок 17 формируется из мелкой фракции 4, образующей мелкопористую структуру, непроницаемую для металла. В связи с тем, что участок 17 расположен выше основного порога 5, металл подтекает под него и по границе раздела . прокладки 7 с порогом 5 проникает в участок 18. Участок 18 стыкуется со столбиками 9 и порогами 5 и 8 и занимает 28,5-30Х ширины прокладки 7.

Он формируется из средней фракции 3, образующей среднепористую структуру со средней фильтруюшей способностью, и прогревается газами рабочего пространства 14 и порогом 5. Прогрев участка 18 теплом порога 5 благоприятствует продвижению металла до участка 19. Участок 19 стыкуется со столбиками 9, рамой 10, участком 20, порогом 5 и плитой 6 и занимает 40437 ширины прокладки 7. Он формируется на мелкой фракции 4, образующей мелкопористую структуру, слабо прогревается от порога 5, плиты 6 и газов рабочего пространства 14 и охлаждается атмосферным воздухом цеха.

Мелкопористая структура и низкая теМпература слоя материала на участке t9 создают непреодолимую преграду для жидкого металла.

Участок 20 стыкуется с участками 18 и l9, порогом 8, столбиком 9 и рамой t0. Он формируется из средней фракции 2, образующей среднепористую структуру, слабо прогревается только газами рабочего пространства 14 и частично охлаждается атмосферным воздухом цеха. Высокое расположение над уровнем основного порога 5 и низкая температура слоя порошка на участке 20 наряду с применением необожженного материала, требующего дополнительное количество тепла на диссоциацию карбонатов, служат основными факторами, препятствующими проникновению металла в поры порошка.

Верхняя часть порога 8 состоит из участков 21 — 24.

Участок 21 стыкуется со столбиками 9 и участками 15 — 18 прокладки 7.

Он формируется из крупной фракции образующей крупнопористую структуру, и хорошо прогревается газами рабочего45 пространства 14. Участок 22 стыкуется со столбиками 9 и участками 21 и 23.

Он формируется из средней фракции 2, образующей среднепористую структуру, и хорошо прогревается газами рабоче- о ется со столбиками 9 и участками.22 и 24. Он формируется из мелкой фрактуру, прогревается газами рабочего пространства 14 и охлаждается атмосферным воздухом цеха. Участок 24 стыкуется со столбиками 9, рамой 10, з i 254265 4 участками 23 верхней части порога 8 и участком 20 прокладки 7. Он формируется из средней фракции 3, образующей среднепористую структуру, слабо прогревается газами рабочего пространства 14 и охлаждается атмосферным воздухом цеха.

При изготовлении прокладки 7 и порога 8 из доломита концентрация круп10 ной фракции 1 и средней фракции 2 на изнашивающихся участках t5, 16, 21 и 22 повышает содержание NgO в шлаке и снижает его рафинирующие свойства.

При изготовлении прокладки 7 и

f5 верхней части порога 8 из известняка сосредоточение крупной фракции 1 и средней фракции 2 на изнашивающихся участках 15, 16, 21 и 22 обогащает шлак СаО и повышает его рафинирую20 щие свойства.

Для изготовления прокладки 7 струю порошка из переносного бункера или заправочной машины направляют на середину внутренней половины основного

25 порога 5 и насыпают на ней гребешок 11, занимающий 52-59Х ширины основного порога 5, в котором в соответствии с закономерностью расфракционирования порошка в штабеле формируются участки 1 — 4. Естественный угол откоса у применяемых порошо ков составляет около 45 и потому высота Н гребешка 11 также оказывается равной 52-59Х или 0,5-0,6 общей

35 высоты порога Н. Затем вершину гребешка 11, равную 70-803 его высоты Н, сдвигают на внешнюю половину порога 5 и формируют на ней прокладку. После изготовления прокладки 7 на ней насыпают верхнюю часть порога 8, на40 правляя струю порошка на середину прокладки 7.

Пример. выполнения порога завалочного окна на 650- и 900-метровых печах.

С помощью переносного бункера с механизированным секторным затвором порог с прокладкой 7 насыпают из сырого и обожженного доломита стандартного зернового состава и известняка фракции 3-10 мм. На указанных печах ширина основного и ложного порога соответственно !500 и .1600 мм, высота Н 750 и 800 м. В процессе мнообразующеи мелкопористу c pyrc голетней эксплуатации печей установ лено, что при прорыве металла через

;пороги из печей уходит до 75 и 100 т. стали. Следовательно металл располагается выше уровня основных порогов 5

5 1254 265 на Н<=75 т.:134 м х7 т/и =0,08 м и

Н =100 т.:160 м х7 т /и =О,О9 м, где

134 и 160 — площадь пода печей и 7 обьемная масса металла. Обычно в известные пороги металл уходит даже во время слива чугуна, а также в период плавления и доводки и как правило только через те пороги, гребешки которых насыпают в последнюю очередь.

Это обусловлено тем, что уже во вре- 10 мя транспортировки порошков из шихтового отделения к печам мелкая фракция, обладающая высокой текучестью, просыпается на дно бункера и формирует мелкопористую структуру только 15 в тех гребешках, которые насыпают в первую очередь. Гребешок 11 для про кладки 7 насыпают шириной 750-900 мм и 800-960 мм, что соответствует 52597. ширины основного порога 5. Высо- 20 та гребешка 11 также равна 52-597. высоты Н или Hz=375-450 и 400-480 мм, Площадь (S) сечения гребешка 11 при

его ширине, равной 507 ширины основ-. ного порога 5, составляет 750х375х 25 х0,5=140625 мм и 800х400х0,5= 160000 мм. Высота прокладки 7 Н, =

Z 140625: 1500=94 мм и Н, =160000: 1600=:

=100 мм, т.е. в процентах Н =94 мм х х100%; 750 мм = 12 57. и Н =100 мм х х !00% 800 мм= 12 57., вместимость ванн возрастает íà 134 м х0,094 м х х 7 т/м =1.2,8 м х 7 т/м =-89 т. и t60x0,1 х7=16 м х 7=112 т. При ширине гребешка 59% 8=900x450x0, 5=

=202500 мм и S=960x480x0, 5=230400 мм2.

Н -202500-.1500-=135 мм и H =230400:

:1600 144 мм, в процентах Н =135х100:

:900=157 и Н1 =144х100 :960=:157, Вместимость ванн возрастает Q=134x0,135x х 7=126 т и Я=160хО, 14х7=161 т. Вершину гребешка 11, равную 70-80 era высоты Н, сдвигают на внешнюю половину основного порога 5 носком переносного бункера или перевернутой мульдой за

1-2 приема. При этом ширина формирующейся прокладки составляет 87% ширины осНовного порога. В таких случаях для увеличения ширины прокладки до

iG07 ширины основного порога необхо50 дим третий прием, но нри этом носок бункера и перевернутая мульда могут перегреться и деформироваться.

Общая пористость материала íа порогах 42-453, что свидетельствует

561 По писное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

ВНИИПИ Заказ 4708/42 гираж о их высокой газопроницаемости. Поэтому все пороги всех конструкций после слива чугуна в равной мере газят и СО догорает на их внешней стороне факелами светло-синего цвета. При прохождении через материалы порогов газы факела и СО прогревают слой порошка на пороге, вытесняют из его пор Н10 и СО разлагающихся гидратов и карбонатов и тем самым исключают возможность физического контакта жидкой фазы с влажными и холодными порошками порогов.

Для проверки металлопроницаемости предлагаемого порога во время выпуска плавки 70-807 верхней части порогов сталкивают на рабочую площадку и отодвигают ее в сторону. На очищенное место перевернутой мульдой сначала сталкивают нижнюю часть ложного порога, расположенную на внешней половине основного порога, и ее материал отодвигают в другую сторону, а затем на освобожденную площадку сталкивают оставшуюся часть ложного порога, расположенную на внутренней половине основного порога. Из обеих половин материала нижней части насыпных порогов выбирают металл. На внешней половине прокладки из свежеобожженного доломита„ содержащего до 37 фракции менее 2 мм, обнаружены струи застывшего металла с максимальным диаметром утолщений 4 мм, а на внешней половине прокладки кз разложившегося обожженного доломита, содержащего много пылевидной фракции, металла не оказалось. На внешней половине прокладки из измельченного известняка металл также не обнаружен. Полученные данные свидетельствуют о том, что металл приникает вглубь порога только до встречи с мелкозернистым слоем материала или прогретым до температуры ниже расплава металла, и указывают на необходимость изготовления ложных порогов из сырых, необожженных порошков полифракционного состава, содержащих мелкодисперсную фракцию.

Изобретение позволяет ликвидировать прорывы жидкого металла через ложный порог, а также снизить его себестоимость.