Плавающий стопор для отделения шлака от металла

 

Изобретение относится к металлургии, а конкретно к устройствам для отсечки шлака от металла при выпуске плавки из сталеплавильного агрегата. Целью изобретения является повышение эффективности отсечки шлака. Плавающий стопор содержит металлический шар 1 с радиальными штырями, футерованный огнеупорной массой 3. Металлический шар 1 смещен относительно геометрического центра стопора на величину 0,1 - 0,3 габаритного размера по линии смещения центров. Он может быть выполнен с конической боковой поверхностью со стороны металлического шара. Благодаря смещению центра тяжести 13 стопора стабилизируется положение стопора относительно сталевыпускной летки. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ос (л) (()с (21) 4737030/02 (22) 12.09,89 (46) 30,08,91. Бюл. hh 32 (71) Мариупольский металлургический институт (72) В,С. Волошин, Н.С. Немцов, Г,З, Гизатулин, А.И. Белкин, А,А. Ларионов и Г,А. Дмитренко (53) 669.184.23 (088.8) . (56) Авторское свидетельс-во СССР

М 588458. кл. Е 27 О 3/15, 1975.

Авторское свидетельство СССР

N590340,,кл,,С 21 С 5/46, 1975. (54) ПЛАВАЮЩИЙ СТОПОР ДЛЯ ОТДЕЛЕНИЯ ШЛАКА ОТ МЕТАЛЛА (57) Изобретение относится к металлургии, в конкретно к устройствам для отсечки шлака г

Изобретение относится к металлургии, а конкретно к устройствам для отсечки шлака от металла при выпуске плавки из сталеплавильного агрегата.

Цель изобретения — повышение эффективности отсечки шлака.

На фиг,1 изображен стопор,; на фиг,2 — то же, вариант с конической боковой поверхностью: на фиг.3 — устройство перед выпуском расплава, общий вид; на фиг.4— то же. в рабочем положении; на фиг.5 — то же, при втором варианте выполнения cToflopa; на фиг.б — схема нагрузок, действующих на стопор, Плавающий стопор (фиг.1) содержит металлический шар 1 с радиальными штырями

2, футерованный огнеупорной массой 3. Ме, . Ж,, 1673603 А1 (sl)s С 21 С 5/46// F 27 D 3/15 от металла при выпуске плавки из сталеплавильHого агрегата. Целью изобретения является повышение эффективности отсечки шлака. Плавающий стопор содержит металлический шар 1 с радиальными штырями, футерованный огнеупорной массой 3. Металлический шар 1 смещен относительно геометрического центра стопора на величину

0,1-0,3 габаритного размера flo линии смещения центров. Стопор может быть выполнен с конической боковой поверхностью со стороны металлического шара. Благодаря смещению центра тяжести 13 стопора стабилизируется положение стопора относи1ельно сталевыпускной летки. 1 3.п. ф-лы, бил, таллический шар 1 расположен эксцентри .но относительно геометрического центра 4 стопора, Величина экс ен гриситета о между геометрическим центоом 4 стопора и еометрическим центром 5 металлического шара 1 находится в пределах 0,1-0,3 габаритного размера D, по линии;оторого происходит смещение (e данном случае э1о диаметр, кру лого стопора). Радиальные штыр;; 2 имеют различную длину: штыри максимальной 6 и минимальной 7 длины расI голожены с противоположных сторон металлического шара 1. Это обеспечивав; искомый эксцентриситет при изготовлении стопоров в пресс-формах.

Плавающий стопор может быть выполнен (фиг. 2) с боковой конической поверхно1673603

55 стью 8. В этом случае эксцентриситет в расположении металлического шара 1 относительно геометрического центра 4 фигуры-стопора осуществляется по линии габаритного размера D.

Устройство работает следующим образом.

Во время выпуска металла из сталеплавильного агрегата (например, конвертера) в ковш стопор опускают в расплав в зоне сталевыпускного отверстия 9 (фиг.3). При этом стопор располагается на границе двух сред. металла 10 и шлака 11, При истечении жидкого металла в районе отверстия 9 возникает гидродинамическая воронка 12, в зону действия которой попадает стопор, При этом на него действуют центробежные силы, стремящиеся вынести стопор из зоны действия гидродинамической воронки.

Пенистый шлак 11, как правило, имеет значительно меньший, чем жидкий металл

10, объемный вес и, обладая достаточной инерционностью, не создает значительной гидравлической воронки 12.

На стопор, центр 13 тяжести которого смещен относительно геометрического центра 4 благодаря эксцентрическому расположению металлического шара 1, плавающего на границе шлак-металл, со стороны шлака

11 будет действовать сила сопротивления (фиг.6), которая любому движущему моменту, приложенному к части стопора 14, погруженной в металл (под действием скорости движения этого металла), противопоставляет момент сопротивления, приложенный к центру величин 15 и действующий относительно геометрического центра 4 стопора, Смещение центра 13 тяжести стопора по указанной причине способствует увеличению момента сопротивления, так как препятствует движению стопора в зоне воронки 12 и уносу его центробежными силами, а также способствует общей стабилизации положения стопора относительно сталевыпускной летки 9.

Эффект стабилизации стопора, проявляющийся через своевременность отсечки шлака 11 от металла 10, возникает при смещении металлического шара 1 относительно геометрического центра 4 стопора на величину 0,1 — 0,3 габаритного размера, по линии которого происходит смещение. При этом попадание стопора в летку 9 составляет 97 от общего числа забросов, а своевременность перекрытия летки 9 характеризуется практически нулевым остатком металла в исходной емкости (конвертере) и практическим отсутствием шлака в сталеразливочном ковше.

Стопор с боковой конической поверхностью 8 (фиг,2) позволяет получить смещение металлического шара на величину 0,24-0,3 габаритного размера (в случае круглого стопора это возможно лишь при небольших размерах металлического шара 1, а значит, при очень маленьком объемном весе всего стопора, что неприемлемо на практике). В этом случае возникает необходимость неоправданного увеличения размеров круглого стопора (значительно больше, чем диаметр отверстия). При попадании такого стопора в летку 9 он может в следующий же момент легко сместиться в сторону от отверстия 9 в результате движения шлака либо при покачивании или других движениях конвертера, т.е, в конечном результате отсечка шлака может быть не достигнута при достаточно широком диапазоне изменения объемного веса. Кроме того, стопор с конической боковой поверхностью 8 способен более глубоко проникать в летку 9 (фиг.4), позволяет более надежно перекрывать ее в условиях постоянного износа футеровки 16 и увеличения размеров отверстия. При этом в течение всей компании сталеплавильного агрегата (от ремонта до ремонта) можно испольэовать унифицированные стандартные стопоры одних и тех же размеров.

При формировании огнеупорной набивки стопора металлический шар 1 с разнодлинными штырями 2 укладывают в пресс-форму. При этом за счет различных размеров штырей, расположенных над металлическим шаром и под ним, обеспечивается требуемое смещение центра 13 тяжести стопора относительно его геометрического центра 4.

Применение новых стопоров в конвейерном производстве позволяет за счет своевременной отсечки шлака уменьшить на

99-97 количество остаточного металла в конвертере. Кроме того, в результате более полной отсечки шлака улучшается качество металла (за счет снижения восстановления серы в металл в ковше).

Формула изобретения

1. Плавающий стопор для отделения шлака от металла, содержащий футерованный огнеупорной массой металлический шар со штырями, соединяющими металлический шар и огнеупорную футеровку, о тл и ча ющий с я тем,что,сцельюповышения эффективности отделения шлака от металла, металлический шар смещен относительно геометрического центра стопора на величину 0,1 — 0,3 габаритного размера по линии смещения центров.

1673603

2, Стопор по п.1, отличающийся поверхностью со стороны металлического тем, что он выполнен с конической боковой шара.

1673603

1673603

009ИЬ

Фюости

Составитель А.Протасов

Редактор Л.Веселовская Техред М.Моргентал Корректор О.Кравцова

Заказ 2897 Тираж 381 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101