Желоб для выпуска металла и отделения печного шлака

 

Использование: в черной металлургии. Сущность изобретения: желоб содержит футерованный кожух с выемом в боковой стенке и футерованной вставкой, приямком с перевалом, стационарной скиммерной перегородкой , расположенной под приямком, основание выема расположено на одном уровне с перевалом приямка. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (f9) (11) {з1)з F 27 0 3/15

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4723787/02

{22) 26,07.89 (46) 23.10.92.БГол, N 39

{71) Институт черной металлургии (72) В,Я.Ботвинский, А.А,Карпенко, А.И.Бондаренко, Е.И.Арзамасцев, С.В.Вдовин, В.И.Шевченко, А.Д,Вобликов, А,Д.Солдатенко, П.MßãóïoB, В.Б.Морозов, В.Н.Нетреба, B.Я.Бук и Н.M.Виноградов (56) Авторское свидетельство СССР N 314988, кл. С21 С5(04 1972

Изобретение относится к черной металлургии, а частности к сталеплавильному производству, и может быть использовано в устройствах, применяемых для выпуска стали из агрегата в разливочный ковш, В известном устройстве отделение печного шлака от.металла производится с помощью подвижного шибера, перед которым установлена перегородка с зазором между днищем, а сброс шлака в чашу осуществляется через выем в боковой стенке (1), Однако в этом устройстве затруднена регулировка уровня металла в желобе с помощью шибера для обеспечения слива шлака через выем, так как металл в желобе покрыт шлаком и высоту металлической ванны в желобе определить довольно сложно.

Поэтому при излишнем погружении шибера в желоб возможен перелив стали через выем. При малом погружении шибера и низком уровне металла в желобе шлак будет увлекаться струей протекающего металла и проходить ниже перегородки и шибера. Кроме того, и в первом и во втором случаях возмоАвторское свидетельство СССР N. 600187, кл. С21 С5/04, 19?5, (54) ЖЕЛОБ ДЛЯ ВЫПУСКА МЕТАЛЛА И

ОТДЕЛЕНИЯ ПЕЧНОГО ШЛАКА (57) Использование: в черной металлургии.

Сущность изобретения: желоб содержит футерованный кожух с выемом в боковой стенке .и футерованной вставкой, приямком с перевалом, стационарной скиммерной перегородкой, расположенной под приямком, основание выема расположено на одном уровне с перевалом приямка. 3 ил. жен проход металла между шибером и стенками желоба из-за образования настылей и механического разрушения огнеупорной футеровки. Таким образом, укаэанное устройство не обеспечивает полное отделение шлака от металла. Кроме того, наличие подвижного шибера усложняет конструкцию желоба и его обслуживание.

Известно устройство для выпуска, обработки металла и отделения печного шлака, взятое в качестве прототипа, содержащее футерованный кожух с выемом в боковой

- стенке и расположенную за ним скиммерную перегородку с зазором между днищем, приямок с уклоном стен в продольном направлении 10-45 и отношением длины приямка к его ширине в верхней части 5-15.

Скиммерная перегородка, состоящая из стационарной и съемной частей,заглублена в приямок с отношением высот от низа перегородки до выема в боковой стенке и от низа перегородки до перевала приямка в пределах 1-2, при этом в боковой стенке желоба предусмотрена огнеупорная встав1770712 ка. которая расположена ниже перевала приямка с отношением высот от низа перегородки до перевала и от низа перегородки до основания вставки в пределах 1,1-2.

Недостатком известного устройства является низкая эффективность отсечки шлака в процессе эксплуатации сталеплавильного агрегата между ремонтами сталевыпускного отверстия, Это обусловлено тем, что по мере эксплуатации сталеплавильного агрегата, например мартеновской печи, в результате размывания огнеупорной кладки сталевыпускного отверстия увеличивается интенсивность выпуска металла из печи и нижний канал под перегородкой желоба не в состоянии и ропустить весь металл, что приводит к переполнению приемного отсека и переливанию металла через открытый выем в боковой стенке желоба. Во избежание аварийной ситуации, вызванной переливанием металла, необходимо убирать сьемную часть перегородки верхнего канала. Установить съемную перегородку на прежнее место после понижения уровня металла в приемной части желоба в конце выпуска невозможно из-за образования настылей на стенках желоба.

Увеличение же пропускной способности желоба путем увеличения площади зазора между скиммерной перегородкой и днищам лриямка более чем в 2-4 раза по срэвнению с площадью сталевыпускного отверстия (2) приводит к увеличению габаритов желоба, размеры ксггорого ограничеиы как условиями его обслуживания (подсоединения его к печи) и подготовкой отверстия к выпуску плавки, так и наличием свободных площадей в районе сталевыпускного отверстия.

Вследствие недостаточной пропускной способности желоба отсечка шлака возможна только на первых после ремонта сталевыпускного отверстия плавках, что составляет 26-6Оф от общего межремонтногО количества плавок. На остальных плав«вх набли>дается переполнение приемной части желоба, вследствие чего необходимо удалять съемную йадставку перегородки и работать без отсечки шлака.

Низкая эффективность отсечки шлака в процессе эксплуатации печи приводит к перерасходу ферросплавов, ухудшению качества стали, снижению стойкости сталеразливочных ковшей, Целью изобретения является повышеwe эффективности отсечки шлака в процес. се эксплуатации печи.

Поставленная цель достигается тем, что основание выема расположено на одном уровне с перевалом приямка, На фиг.1 показан желоб, продольный разрез; на фиг.2 — разрез по А-А на фиг.1; на фиг.3 — разрез по Б-Б на фиг.1.

Устройство содержит футерованный кожух 1 с выемом 2 и футерованной вставкой

3 в боковой стенке желоба, приямком 4, 10 заканчивающимся перевалом 5, соединенным со сливным носком 6, расположенной над приямком скиммерной перегородкой 7, каторая.делит желоб на приемный 8 и сливной 9 отсеки желоба и образует нижний 10 и верхний 11 каналы, Отличается оТ прототипа тем, что ocHQвание выема 2 с футерованной вставкой 3 расположено на одном уровне с перевалом приямка;

Выполнениеоснования выема с футерованной вставкой на одном уровне с перевалом приямка позволяет эффективно

20 отсекать шлак в процессе эксплуатации печи на всех плавках независимо от степени износа огнеупорной кладки сталевыпускного отверстия. 3а счет более эффективной стабильной отсечки шлака увеличивается количество плавок, выпускаемых па заказу, улучшается качество металла, сокращаются

30 расходы раскислителей и огнеупоров, так как повышается стойкость ковшей.

Сравнительный анализ известного технического решения и заявляемого не обналадает существенными отличиями.

Желоб работает следующим образом.

Перед выпуском плавки к сталевыпускному отверстию подового сталеплавильного агрегата подсоединяют желоб. Сьемную футерованную вставку 3 устанавливают на основание выема 2 (с подмазкой огнеупорными массами и просушкой швов) и присоединяют тросом к крюку разливочного крана или специально установленной лебедке, После разделки сталевыпускнаго отверстия, поступающий из печи металл наполняет приямок 4 желоба, проходит через нижний канал 10 и, достигнув уровня

50 перевала 5, сливается в ковш. По мере размывания сталевыпускного отверстия, интенсивность выпуска металла из печи. увеличивается и нижний канал не в состоянии пропустить металл. Уровень металла в приемном отсеке 8 желоба поднимается и избыток металла через верхний канал 11 попадает в сливной отсек 9 желоба. По мере выпуска металла из печи уменьшается ферростатическое давление расплава и, как следствие, снижается скорость наполнения ружил у них сходных признаков.

35 Следовательно, заявляемое устройство об1770712

15

30

Оставшийся в приемнике желоба металл 45 металлом приемного отсека желоба. Уровень металла устанавливается ниже верхнего канала и металл попадает в сливной отсек только через нижний канал. С появлением первых порций шлака в приемном отсеке желоба он всплывает на поверхность металла и удерживается от движения в ковш скиммерной перегородкой 7 и гидравлическим затвором, образуемым металлом в приямке желоба, По мере накопления шлака уровень металла в приемном отсеке будет пони>каться за счет статического давления слоя шлака. Так, например, слой шлака высотой Н1 вытеснит из поиемной части слой металла по высоте, равный половине Н1, так как удельные веса сталеплавильного шлака in металла относятся примерно как 1:2, При этом уровень металла до перегородки (Урс) будет находиться вблизи низа перегородки, а за перегородкой на уровне (Ур ). Таким образом, глубина расположения перегородки 7относительно перевала 5 приямка4, т.е. глубина гидравлического затвора Н2, должна быть равна как минимум половине высоты шлакового слоя (Н2=0,5 Н>).

B момент достижения шлаком верхнего уровня перегородки 7, футерованная вставка 3 удаляется при помощи крана или лебедки и шлак через образовавшийся выем 2 в боковой стенке по шлаковому желобуудаляется в шлаковую чашу и с уменьшением толщины слоя шлака в желобе металл иэ сливного отсека перемещается в приемный отсек желоба до выравнивания их уровней, С подъемом металла в приямке перед перегородкой поднимается и находящийся на его поверхности шлак, который, достигая основание выема в боковой стенке, сливается через него в шлаковую чашу. После выпуска металла и шлака из печи, в желобе остается шлак, количество которого определяется длиной, шириной приемного отсека желоба и удвоенным расстоянием от перевала до уровня металла в сливном отсеке, и шлак. сливаются в ковш путем подъема желоба при помощи разливочного крана.

В работе желоба участвуют одновременно нижний и верхний каналы в случае интенсивного схода металла, что обычно наблюдается после 9-10 плавок, начиная с ремонта сталевыпускного отверстия. Верхний канал при умеренном сходе металла из печи не работает.

В предлагаемом устройстве расположение основания выема 2 в боковой стенке на одном уровне с перевалом приямка 5 и перекрытие выема съемной футерованной вставкой 10, а также использование верхнего канала в период интенсивного схода

55 металла из печи позволяет эффективно отсекать шлак при интенсивном сходе металла и шлака из печи, то есть на всех плавках, проводимых между ремонтом сталевыпускного отверстия. Если расположить основание выема выше перевала приямка, то после выпуска металла и шлака иэ печи в приемном отсеке желоба остается большое количество шлака толщиной, равной удвоенной разнице между уровнем основания выема и уровнем перевала приямка, который попадает в сталеразливочный ковш после кантовки желоба. Кроме этого, увеличивается высота желоба, что затрудняет разделывание сталевыпускного отверстия, а также приводит к увеличению расходов огнеупоров.

В случае расположения основания выема ниже перевала приямка, после удаления съемной футерованной вставки 3, часть металла будет переливаться в шлаковую чашу, что приводит к "завариванию" шлаковых чаш и снижению выхода годной стали, Пример. Отсечку шлака на 250-тонной мартеновской печи Макеевского металлургического комбината производили при помощи желоба, имеющего скиммерную перегородку, верхний и нижний каналы для прохода металла. Площадь проходного сечения нижнего канала составляла 0,12 м, верхнего канала — 0,072 м . Расстояние от

2 низа перегородки до верхнего канала соответствовало 1,05 м, высота от низа перегородки до перевала — 0,5 м, высота желоба—

1,2 м. В боковой стенке желоба выполнен выем, который снабжен съемной футерованной вставкой, при этом основание выема находилось на одном уровне с перевалом приямка.

Также испытывался желоб, на котором основание выема с футерованной вставкой располагали выше и ниже перевала приямка на 50 мм.

В табл. t представлены результаты промышленных испытаний желоба при различном расположении выема с футерованной вставкой по отношению к перевалу приямKG.

При расположении основания выема ниже перевала приямка имеет место попадание металла в шлаковую чашу и ее "эаваривание". С расположснием выема выше перевала приямка уменьшалась степень отсечки шлака, так как при кантовке желоба в сталеразливочный ковш попадало шлака значительно больше, чем его необходимо для тепловой изоляции зеркала металла.

В случае располо>кения выема в боковой стенке на одном уровне с перевалом приямка не наблюдались потери металла и

1770712

Таблица 1

Таблица 2 заваривание шлаковых чаш при достаточно высокой степени отсечки шлака, В табл.2 представлены данные о степе- ни отсечки шлака и количестве плавок, проведенных с отсечкой шлака по ходу эксплуатации печи после ремонта сталевыпускного отверстия, с использованием желоба предлагаемой конструкции и принятого за прототип, Количество плавок между ремонтами сталевыпускного отверстия в обоих случаях было одинаково и составляло 24 плавки

В сравнении. с конструкцией желоба, принятого аа прототип, использование желоба предлагаемой конструкции обеспечивает отсечку шлака на всех плавках в течение эксплуатации печи между ремонтом сталевыпускного отверстия, в то время как конструкция желоба по прототипу позволяет отсекать шлак на первых 10 плавках после ремонта сталевыпускного отверстия, что составляет 92/ от общего количества плавок.

8 результате увеличения количества

5 плавок, проведенных с отсечкой шлака, брак 1 передела снизился на 0,040, расход ферромарганца на 20, увеличилась стойкость сталеразливочных ковшей на 23 g,.

10 Формула изобретения

Желоб для выпуска металла и отделения печного шлака, содержащий футерованный кожух с выемом в боковой стенке и футерованной вставкой, приямком с перевалом, 15 стационарной скиммерной перегородкой, расположенной над приямком, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения эффективности отсечки шлака, основание выема расположено на одном уровне с пе20 ревалом приямка.

Составитель А. Карпенко

Техред М.Моргентал Корректор О. Юрковецкая

Редактор

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

Заказ 3730 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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