Устройство для нагрева разливочных ковшей

 

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к нагреву разливочных ковшей перед их наполнением и разливкой металла. Технический эффект при использовании изобретения заключается в повышении качества нагрева и стойкости футеровки разливочного ковша, а также в улучшении экологической обстановки в цехе в районе нагрева ковша. Сущность изобретения: устройство для нагрева разливочных ковшей содержит стенд для разливочного ковша с разливочным стаканом в его днище, футерованную крышку ковша с гибкой тягой, трубопровод горелки, входящий через крышку в рабочую полость разливочного ковша. Стенд с разливочным ковшом помещен в камеру со съемным верхним колпаком. Футерованная крышка подвешена к колпаку при помощи гибких тяг, колпак соединен с боковыми стенками камеры посредством песочного затвора и снабжен отводящим трубопроводом. В огнеупорной крышке имеются сквозные отверстия, а со стороны днища разливочного ковша соосно его разливочному стакану установлен трубопровод в виде качающегося рычага на шарнирной опоре, снабженный фланцем на одном плече и противовесом на другом плече и соединенный с гибким трубопроводом, установленным в боковой стенке камеры. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к нагреву разливочных ковшей перед их заполнением и разливкой металла.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для нагрева разливочных ковшей, включающее стенд для установки разливочного ковша, футерованную крышку для ковша с приводом ее подъема и поворота относительно ковша на шарнире при помощи лебедки, соединенной с крышкой через блок гибкой тягой в виде троса или цепи. В осевом отверстии крышки установлена горелка для подачи газовой смеси из горючего газа и воздуха в рабочую полость разливочного ковша. Между корпусом горелки и кольцевым отверстием в корпусе крышки образован зазор, через который удаляются во внешнюю среду из рабочей полости ковша продукты сгорания газовой смеси.

(См. Д. А.Смоляренко. Разливщик стали.М.: Металлургиздат,1961, с.77-78, рис.27).

Недостатком известного устройства является то, что в процессе нагрева ковша не происходит прогрев разливочных стаканов ковша. Кроме того, в известном устройстве все продукты сгорания направляются вдоль стенок ковша, что приводит к обезуглероживанию футеровки ковша. Сказанное приводит к снижению стойкости ковша. Выход продуктов сгорания в окружающую среду приводит к ухудшению экологической обстановки в цехе и к нарушению требований техники безопасности. Известное устройство не обеспечивает необходимый прогрев футеровки днища ковша, имеющего более значительную толщину, чем боковая футеровки ковша.

Технический эффект при использовании изобретения заключается в повышении качества нагрева и стойкости футеровки разливочного ковша, а также в улучшении экологической обстановки в цехе в районе нагрева ковша.

Указанный технический эффект достигается тем, что устройство для нагрева разливочных ковшей содержит стенд для разливочного ковша с разливочным стаканом в его днище, футерованную крышку ковша с гибкой тягой, трубопровод горелки, входящий через крышку в рабочую полость разливочного ковша.

Стенд с разливочным ковшом помещен в камеру со съемным верхним колпаком. Футерованная крышка подвешена к колпаку при помощи гибких тяг, колпак соединен с боковыми стенками камеры посредством песочного затвора и снабжен отводящим трубопроводом. В огнеупорной крышке имеются сквозные отверстия, а со стороны днища разливочного ковша соосно его разливочному стакану установлен трубопровод в виде качающегося рычага на шарнирной опоре, снабженный фланцем на одном плече и противовесом на другом плече и соединенный с гибким трубопроводом, установленным в боковой стенке камеры.

Кроме того, отводящий трубопровод от съемного колпака на своем протяжении разделен на части посредством песочного затвора. Отводящая часть трубопровода от съемного колпака и стационарный трубопровод от гибкого трубопровода соединены с общим отводящим трубопроводом соответственно через регуляторы проходного сечения каждого из трубопроводов. При этом общий трубопровод соединен с вентилятором.

Повышение качества нагрева и стойкости футеровки разливочного ковша будет происходить вследствие направления части продуктов сгорания подводимого газа через разливочный стакан в днище разливочного ковша. В этих условиях уменьшается степень обезуглераживания футеровки ковша с одновременным нагревом разливочного стакана и днища ковша до необходимых пределов.

Улучшение экологической обстановки в цехе в районе нагрева ковша будет происходить вследствие помещения разливочного ковша в процессе нагрева в замкнутую камеру и отвода из нее продуктов сгорания подводимого газа при помощи соответствующих трубопроводов, соединенных с отсасывающим вентилятором.

Анализ научно-технической и патентной литературы показывает отсутствие совпадения отличительных признаков предлагаемого устройства с признаками известных технических решений. На основании этого делается вывод о соответствии предлагаемого технического решения критерию "изобретательский уровень".

Ниже дан вариант осуществления изобретения, не исключающий другие варианты в пределах формулы изобретения.

На чертеже показано устройство для нагрева разливочных ковшей, продольный разрез.

Устройство для нагрева разливочных ковшей состоит из камеры 1, стенда 2, съемного колпака 3, песочного затвора 4, горелки 5, гибких тяг 6, футерованной крышки 7 с отверстием 8, цапф 9, трубопровода 12, шарнирной опоры 13, фланца 14 и противовеса 15, гибкого трубопровода 16, отводящего трубопровода 17, регуляторов 18, общего отводящего трубопровода 19, уплотнений 20. Позицией 21 обозначен разливочный ковш, 22-футеровка днища ковша, 23-футеровка боковых стенок ковша, 24-разливочный стакан, 25-канал разливочного стакана, 26-цапфы, 27-центральное отверстие в крышке.

Устройство для нагрева разливочного ковша работает следующим образом.

Пример. В процессе нагрева разливочного ковша 21 емкостью 180 т (последний устанавливается грузоподъемным краном за цапфы 26 на опоры стенда 2), который помещен в замкнутую камеру 1. Футеровка ковша выполнена из смолосвязанных огнеупоров, которые при нагреве выделяют вредные вещества, например бензпирен и др. Толщина боковых футерованных стенок 23 ковша составляет 160 мм, толщина днища 22 ковша составляет 320 мм. В днище ковша имеется разливочный стакан 24 с каналом 25.

Камера 1 снабжена съемным верхним колпаком 3, имеющим цапфы 9, и горелкой 5 для подвода горючего газа, например природного газа и воздуха. Колпак 3 устанавливается на камеру 1 при помощи подъемного крана за цапфы 9. Горелка 5 может устанавливаться как вместе со съемным колпаком 3, так и независимо от колпака соответствующими подъемными средствами. Для герметизации по периметру камеры 1 между ней и ребрами съемного колпака 3 установлен песочный затвор 4, который состоит из металлической корытообразной конструкции, засыпанной песком. При погружении торцев корпуса съемного колпака 3 в объем корытообразной конструкции 4, наполненной песком, происходит герметизация камеры 1 по всему периметру.

К колпаку 3 подвешена на гибких тягах 6, например тросах или цепях, футерованная крышка 7 с отверстиями 8 и 27, через которые удаляются продукты сгорания газа из рабочей емкости 21 разливочного ковша. Наличие гибких тяг позволяет самоцентрироваться футерованной крышке 7 на разливочном ковше 21. В боковую стенку съемного колпака 3 вмонтирован отводящий трубопровод 10, который соединен со своим продолжением через песочный затвор 11. При установке съемного колпака 3 на камеру 1 происходит герметизация отводящего трубопровода 10 через песочный затвор 11.

Со стороны днища 22 разливочного ковша 21 соосно его разливочному стакану 24 установлен отводящий трубопровод 12 в виде двуплечевого рычага, смонтированного с возможностью поворота на шарнирной опоре 13. Одно из плечей трубопровода 12 снабжено фланцем 14 с уплотнением 20. На другом плече трубопровода 12 расположен контргруз 15. Далее это плечо трубопровода 12 соединено со стационарным отводящим трубопроводом 17, вмонтированным в боковой стенке камера 1, при помощи гибкого трубопровода 16. При установке ковша 21 на стенд трубопровод 12 поворачивается под действием днища ковша и происходит соединение фланца 14 с каналом 25 разливочного стакана 24.

Отводящие трубопроводы 10 соединены с общим отводящим трубопроводом 19, который в свою очередь соединен с отсасывающим вентилятором (не показан). Для регулировки расходов отводимых продуктов сгорания на трубопроводах 10 и 17 установлены регуляторы проходного сечения или задвижки 18.

В процессе нагрева ковша продукты сгорания удаляются из его рабочей полости через отверстия 7 и 8 в футерованной крышке 7 и через канал 25 в разливочном стакане 24.

При такой конструкции устройства обеспечивается нагрев стенок 23, днища 22 и канала 25 разливочного стакана 24 до необходимой температуры в пределах 1100-1200^oC. При этом устраняются выбросы продуктов сгорания в окружающую атмосферу.

Применение устройства позволяет повысить стойкость разливочных ковшей за счет оптимизации их нагрева на 10-15%. Экономический эффект подсчитан в сравнении с базовым объектом, за который принято устройство для нагрева разливочных ковшей, применяемое на Новолипецком металлургическом комбинате.

Формула изобретения

1. Устройство для нагрева разливочных ковшей, содержащее стенд для установки разливочного ковша, имеющего разливочный стакан в днище, футерованную крышку ковша с гибкой тягой, горелку, установленную в отверстии крышки, отличающееся тем, что оно снабжено камерой со съемным колпаком, соединенным с боковыми стенками камеры посредством песочного затвора, отводящими трубопроводами, установленными в съемном колпаке и боковой стенке камеры, трубопроводом, выполненным в виде качающегося двуплечего рычага, установленного на опоре в камере, имеющего на одном конце фланец, размещенный соосно разливочному стакану ковша, а на другом конце противовес, и соединенного посредством гибкого шланга с отводящим трубопроводом, установленным в боковой стенке камеры, при этом стенд и крышка размещены в камере, крышка подвешена к колпаку посредством гибких тяг и в ней выполнены сквозные отверстия.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что отводящий трубопровод, установленный в съемном колпаке, состоит из отдельных частей, соединенных через песочный затвор.

3. Устройство по п.3, отличающееся тем, что оно снабжено общим отводящим трубопроводом, при этом отводящие трубопроводы, установленные в съемном колпаке и боковой стенке камеры, соединены с общим отводящим трубопроводом через регуляторы проходного сечения.

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что общий трубопровод соединен с вентилятором.

РИСУНКИ

Рисунок 1