Выпускной блок металлургического сосуда, в частности электродуговой печи

Изобретение относится к области металлургии, в частности к выпускному блоку электродуговой печи с огнеупорным концевым кирпичом, имеющим выпускное отверстие. На нижней торцевой поверхности концевого кирпича имеется паз, выполненный в форме круга или его части, окружающий выпускное отверстие и имеющий такую форму, что при опорожнении сосуда паз образует отрезную кромку на выпускном отверстии, при этом паз на поперечном сечении сконфигурирован так, что имеет наклонную поверхность, которая наклонена в направлении радиально наружу под углом к торцевой поверхности концевого кирпича. Изобретение позволяет очищать выпускной блок после каждого процесса сливания без ручного вмешательства посредством срезания передней кромкой пластины запорного устройства, что способствует более длительному периоду использования концевого кирпича. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

Изобретение касается выпускного блока металлургического сосуда, в частности, электродуговой печи с огнеупорным концевым кирпичом, имеющим выпускное отверстие сливного желоба.

Электродуговые печи такого типа используются для производства жидкой нерафинированной стали. Печь снабжена выпускным блоком сливного желоба, который позволяет жидкой нерафинированной стали вытекать из печи в ковш или подобный металлургический сосуд, посредством которого жидкая нерафинированная сталь может быть перемещена для последующей обработки.

В стандартном исполнении выпускной блок состоит из ряда отдельных рукавоподобных сегментов, выстроенных в одном направлении рядом друг с другом, в опорном фланце расположен сегмент на выпускном отверстии, называемый концевым кирпичом. Известно также, что указанные отдельные сегменты сформированы с помощью так называемых пазов/шпонок, имеющих кольцевую форму вблизи наружного диаметра и выполненных в виде гребня вблизи к внутреннему диаметру.

Как правило, в отношении электродуговой печи требуется запирание сливного желоба посредством запорного устройства, поскольку перед началом каждого процесса плавки в печи сливной желоб заполнен формовочной смесью. Тем не менее, когда запорное устройство открыто, существует риск того, что в процессе выливания на выходе из сливного желоба будет формироваться короноподобный слой затвердевшего металлосодержащего шлака (см. фиг. 3), который впоследствии может блокировать запорный механизм выпускного блока.

При использовании обычных выпускных блоков вытекающая в процессе сливания нерафинированная сталь имеет тенденцию протекать вдоль отрезной кромки выпускного контура концевого кирпича, которая вследствие износа становится выпукло закругленной, и поток вместо того, чтобы отделяться на ней, продолжает двигаться в направлении, предопределенном сливным желобом. Это перенаправление потока способствует образованию указанных короноподобных затвердевших слоев.

Для осуществления запирания упомянутые затвердевшие слои должны быть удалены. Многие запорные устройства оборудованы пластиной, передняя кромка которой срезает затвердевшие слои. Если это невозможно, то они должны быть отбиты вручную с помощью ломов. В обоих случаях концевой кирпич выпускного блока подвергается механическому износу в значительной мере, и по мере увеличения степени износа затвердевшие слои укрепляются, и, следовательно, их удаление будет все более и более трудоемким.

В любом случае, для ручного удаления затвердевших слоев с концевого кирпича сливного желоба требуется усилие, что является недостатком с технической точки зрения, поскольку приводит к уменьшению частоты последовательных процессов слива и, таким образом, негативно сказывается на производительности завода по производству стали. Кроме того, затвердевшие слои ускоряют механический износ концевого кирпича и, как следствие, уменьшают срок службы выпускного блока.

Задача данного изобретения заключается в разработке выпускного блока описанного выше типа, который предназначен, в основном, для работы без ручного удаления затвердевших слоев и с помощью простых средств позволяет достичь более длительного периода его использования.

Согласно изобретению, эта задача решается с помощью признаков пункта 1 формулы изобретения.

Признаки в соответствии с изобретением обеспечивают выполнение выпускного блока с огнеупорным концевым кирпичом, содержащим отрезную кромку, которая остается постоянно неповрежденной и может противодействовать тенденции движения потока стали в направлении, предопределенном сливным желобом.

После каждого процесса выливания отрезная кромка может быть очищена без ручного вмешательства путем срезания передней кромкой пластины запорного устройства. Это также способствует более длительному периоду использования концевого кирпича. Однако, период использования в решающей степени зависит от эффективности процесса сливания и, таким образом, является важным фактором, который также влияет на производительность.

С целью образования указанной постоянно неповрежденной отрезной кромки на нижней торцевой поверхности концевого кирпича предусмотрен паз, наклонная поверхность которого находится под углом от 5° до 20°, предпочтительно 17°, по отношению к торцевой поверхности.

Предпочтительно, чтобы паз был закруглен на стороне, обращенной в сторону от отрезной кромки сливного желоба, как показано в поперечном сечении. Это способствует тому, что паз не оказывает практически никакого влияния на структурную стабильность огнеупорного концевого кирпича.

Полезное действие паза в соответствии с изобретением также может быть увеличено для специальных условий использования посредством выполнения, по меньшей мере, одного дополнительного паза, который предпочтительно имеет примерно такой же профиль, при этом оба паза могут иметь одинаковые или разные размеры в зависимости от применения.

Далее изобретение будет описано более подробно на примерах его воплощения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показаны:

- на фиг. 1 - вид сверху на электродуговую печь для производства стали;

- на фиг. 2 - продольный разрез электродуговой печи по линии на фиг. 1;

- на фиг. 3 - схематически показан короноподобный слой затвердевшего металлосодержащего шлака на концевом кирпиче, соответствующем предыдущему уровню техники;

- на фиг. 4 - концевой кирпич в соответствии с изобретением, показанный в разрезе;

- на фиг. 5 - увеличенная часть V концевого кирпича согласно фиг. 4;

- на фиг. 6 - разрез другого варианта концевого кирпича согласно изобретению.

На фиг. 1 и фиг. 2 показан металлургический сосуд, представляющий собой электродуговую печь 1 с тремя заключенными в ней электродами 2 и выпускным блоком 3 для ее опорожнения. Электродуговая печь 1 в данном примере устроена таким образом, что она может быть наклонена, чтобы производимый расплавленный металл был слит без остатка. Указанный выпускной блок 3 со сливным желобом 10 расположен в огнеупорной футеровке 1' в нижней части печи. Режим работы такой электродуговой печи 1 является известным, поэтому далее не рассматривается.

В принципе, вместо электродуговой печи 1 также может быть предусмотрен другой металлургический сосуд, например, конвертер или наклонная печь для цветных расплавленных металлов.

Указанный выпускной блок 3 сформирован из ряда рукавоподобных огнеупорных отдельных сегментов 5, выстроенных в одном направлении рядом друг с другом, и концевого кирпича 6, выступающего из печи в нижней ее части, который съемно закреплен в опорном фланце 7. Отдельные сегменты 5 и концевой кирпич 6 изготовлены из огнеупорного материала, например, спеченного, или углерод-связующего магнезита, или глиняного кирпича.

На фиг. 3 в качестве иллюстрации схематически показан такой тип трехмерного короноподобного слоя затвердевшего металлосодержащего шлака 14, который формируется на нижней лицевой стороне известных концевых кирпичей в каждом процессе сливания.

Перед началом процесса плавки сливной желоб 10 каждый раз должен быть закрыт, поэтому он может быть заполнен формовочной смесью. Запирание достигается при помощи запорного устройства, пластины которого закрывают выпускное отверстие сливного желоба 10. Абсолютное запирание не гарантируется, если образовавшийся слой затвердевшего металлосодержащего шлака в выпускной области концевого кирпича 6 наплавляется и блокирует запорное устройство.

Для предотвращения этого огнеупорный концевой кирпич, согласно изобретению, как показано на фиг. 4 и фиг. 5, имеет паз 15, который проходит вокруг выпускного отверстия и сформирован с острой отрезной кромкой 16 на торцевой поверхности 11 концевого кирпича 6. Благодаря этому предотвращается возможное скругление выпускной поверхности, способствующее образованию затвердевших слоев. Предпочтительно, чтобы указанная отрезная кромка 16 была сформирована сразу за выпускным отверстием 10.

Как показано на фиг. 5, паз 15, как видно на поперечном сечении, выполнен таким образом, что он имеет наклонную поверхность 18, которая наклонена в радиальном направлении к внешней стороне под углом 17, составляющим от 5° до 20°, предпочтительно 17°, по отношению к торцевой поверхности 11 концевого кирпича. Радиальная ширина 19 паза 15 составляет от 2 до 10 см, предпочтительно 5 см. Паз 15 закруглен на стороне 20, обращенной в сторону от отрезной кромки 16. Он может быть выполнен штамповкой, или фрезерованием концевого кирпича, или впоследствии в готовом концевом кирпиче.

Описанная геометрия паза 15 оказалась оптимальной при работе выпускного блока в нормальных условиях эксплуатации. Однако, само собой разумеется, что в рамках настоящего изобретения также возможно изменение профиля паза в определенной степени в зависимости от условий использования, если гарантируется образование острой отрезной кромки без какого-либо заметного негативного влияния на структурную стабильность концевого кирпича.

Как видно из фиг. 6, с целью увеличения полезного действия паза 15 может быть предусмотрен такой вариант концевого кирпича, в котором на его торцевой поверхности 11 выполнен, по меньшей мере, один дополнительный паз 15а, который окружает паз 15 и предпочтительно имеет приблизительно такой же профиль.

Изобретение достаточно продемонстрировано на описанных выше примерах воплощения. Понятно, что оно также может быть объяснено другими вариантами. Так, на нижней торцевой поверхности концевого кирпича может быть выполнен только один частично скругленный паз. В этом случае концевой кирпич с пазом должен быть пригнан к опорному фланцу на электродуговой печи так, что при наклоне печи примерно половина концевого кирпича будет иметь паз или отрезную кромку, по которой из него вытекает расплавленная масса.

1. Выпускной блок металлургического сосуда, в частности электродуговой печи, с огнеупорным концевым кирпичом (6), имеющим выпускное отверстие (10), отличающийся тем, что на нижней торцевой поверхности (11) концевого кирпича (6) имеется паз (15), выполненный в форме круга или его части, окружающий выпускное отверстие (10) и имеющий такую форму, что при опорожнении сосуда паз образует отрезную кромку (16) на выпускном отверстии (10), при этом паз (15) на поперечном сечении сконфигурирован так, что имеет наклонную поверхность (18), которая наклонена в направлении радиально наружу под углом (17) к торцевой поверхности (11) концевого кирпича (6).

2. Выпускной блок по п.1, отличающийся тем, что паз (15) выполнен кольцеобразным и имеет наклонную поверхность (18), которая наклонена в поперечном сечении в направлении радиально наружу и которая проходит под углом (17), составляющим от 5 до 20°, к торцевой поверхности (11) концевого кирпича (6), и, таким образом, паз образует отрезную кромку (16) на выпускном отверстии (10) концевого кирпича.

3. Выпускной блок по п.1, отличающийся тем, что наклонная поверхность (18) паза (15) наклонена по отношению к торцевой поверхности (11) концевого кирпича (6) под углом (17), предпочтительно составляющим приблизительно 17°.

4. Выпускной блок по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что паз (15) имеет форму части круга, предпочтительно форму приблизительно половины круга, и концентрически окружает выпускное отверстие (10).

5. Выпускной блок по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что в зависимости от размеров выпускного блока паз (15) имеет радиальную ширину (19) от 2 до 10 см.

6. Выпускной блок по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что паз (15) имеет треугольное поперечное сечение и является закругленным на стороне (20), обращенной в сторону от отрезной кромки (16).

7. Выпускной блок по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что паз (15) радиально окружен по крайней мере одним дополнительным пазом (15а).

8. Выпускной блок по п.7, отличающийся тем, что оба паза (15, 15а) имеют приблизительно одинаковый профиль и одинаковые или разные размеры.

9. Огнеупорный концевой кирпич для выпускного блока по любому из пп. 1-8, имеющий выпускное отверстие (10), при этом на его торцевой поверхности (11) имеется паз (15) такой формы, что он формирует на выпускном отверстии (10) отрезную кромку (16).

10. Огнеупорный концевой кирпич по п. 9, отличающийся тем, что паз (15) концентрически окружает выпускное отверстие (10).

11. Огнеупорный концевой кирпич по п. 9 или 10, отличающийся тем, что паз (15) выполнен при формовании концевого кирпича или путем его фрезерования.

12. Огнеупорный концевой кирпич по любому из пп. 9-11, отличающийся тем, что на другой торцевой поверхности концевого кирпича для его центрирования предусмотрена фаска.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области выращивания монокристаллов германия из расплава. Сущность изобретения заключается в осуществлении извлечения шлаков (окисные пленки) с поверхности расплава, а также и со стенок тигля ниже уровня расплава германия в тигле.
Изобретение относится к области выращивания монокристаллов германия из расплава. Сущность изобретения заключается в осуществлении извлечения шлаков (окисные пленки) с поверхности расплава, а также и со стенок тигля ниже уровня расплава германия в тигле.

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для открытия и закрытия выпускного отверстия металлургической плавильной емкости. В электродуговой печи, в донной области которой расположен участок стенки с отверстием, причем под отверстием расположено устройство для перемещения блокирующих элементов в направлении, которое перпендикулярно к нормали к поверхности участка стенки в области отверстия, при этом устройство удерживает блокирующие элементы на участке стенки таким образом, что они плотно прилегают к участку стенки.

Изобретение относится к устройству управления ударного механизма, приводимого в действие давлением рабочей среды и действующего в двух осевых направлениях. Устройство содержит корпус с каналами для проведения среды и перемещающуюся в нем реверсивную часть для нагружения трубчатого поршня.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к чугунной летке шахтной печи. Чугунная летка содержит леточный кирпич, леточную стену с нишей.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для газоструйной отсечки шлака от металла при выпуске его через выпускное отверстие летки дуговой сталеплавильной печи.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для газоструйной отсечки шлака при выпуске металла через выпускное отверстие летки агрегата.

Изобретение относится к области электрометаллургии, в частности к дуговым печам для плавки стали. Печь выполнена с возможностью измерения температуры металла и шлака на выходе из выпускного отверстия летки посредством радиационного пирометра.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к дуговым печам, в которых используют газодинамическую отсечку шлака от металла при выпуске плавки. Отсечку шлака осуществляют посредством двух инертных газовых потоков, первый из которых подают в виде струй азота или аргона снизу в объем жидкого металла через установленное в футерованной стенке печи продувочное устройство с пористым огнеупорным блоком с образованием перед входом в выпускное отверстие летки буруна, а второй поток - с помощью фурмы с многосопловым наконечником сверху через свод печи на поверхность образованного буруна с обеспечением очистки его поверхности от шлака, отсечки шлака и первоочередного выпуска жидкого металла через выпускное отверстие, при этом определяют момент окончания выпуска жидкого металла и начало выпуска шлака по разнице температур металла и шлака, контролируемых посредством автоматического радиационного пирометра.

Изобретение относится к способу управления скоростью течения и торможением потока неферромагнитных расплавов с помощью магнитных полей при выпуске из металлургических емкостей, таких как плавильные печи.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано в электродуговой печи с перемещаемой по рельсам качающейся рамой. Печь содержит подъемную станину с блоками гидравлических цилиндров и опорами и системой управления для гидравлических цилиндров и опор и качающуюся раму, в которой размещен ковш для жидкого металла, причем качающаяся рама выполнена с возможностью позиционирования на верхней стороне подъемной станины, либо позиционированной на опорах, либо поднимающейся равномерно или неравномерно посредством блоков гидравлических цилиндров в зависимости от состояний управления системы управления блоками гидравлических цилиндров и опорами подъемной станины.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для индуцирования течения электрически проводящего расплавленного материала в печи. Установка содержит камеру печи и окно, находящееся в соединении по текучей среде с камерой печи и имеющее нижнюю наклонную стенку, при этом устройство содержит двунаправленный индукционный узел, прикрепленный к нижней наклонной стенке окна для индуцирования течения расплавленного материала и узел выдвижной канальной пластины, устанавливаемый в окне и выполненный с возможностью образования канала течения выдачи расплавленного материала между упомянутым узлом канальной пластины и нижней наклонной стенкой, при этом она снабжена приводным устройством с системой управления для перемещения узла канальной пластины в окно и выдвигания из окна, включающей датчик для измерения уровня расплавленного материала в окне и систему обратной связи для обеспечения информации относительно положения узла канальной пластины.

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для открытия и закрытия выпускного отверстия металлургической плавильной емкости. В электродуговой печи, в донной области которой расположен участок стенки с отверстием, причем под отверстием расположено устройство для перемещения блокирующих элементов в направлении, которое перпендикулярно к нормали к поверхности участка стенки в области отверстия, при этом устройство удерживает блокирующие элементы на участке стенки таким образом, что они плотно прилегают к участку стенки.

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при донном выпуске расплавленного металла из металлургической камеры в процессе производства металла.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для газоструйной отсечки шлака от металла при выпуске его через выпускное отверстие летки дуговой сталеплавильной печи.

Изобретение относится к области электрометаллургии, в частности к дуговым печам для плавки стали. Печь выполнена с возможностью измерения температуры металла и шлака на выходе из выпускного отверстия летки посредством радиационного пирометра.

Изобретение относится к металлургии, в частности к конструкции дуговых электропечей. .

Изобретение относится к производству металла в черной и цветной металлургии, конкретно к производству стали в дуговых сталеплавильных печах. .

Изобретение относится к области металлургии, в частности к выпускному блоку электродуговой печи с огнеупорным концевым кирпичом, имеющим выпускное отверстие. На нижней торцевой поверхности концевого кирпича имеется паз, выполненный в форме круга или его части, окружающий выпускное отверстие и имеющий такую форму, что при опорожнении сосуда паз образует отрезную кромку на выпускном отверстии, при этом паз на поперечном сечении сконфигурирован так, что имеет наклонную поверхность, которая наклонена в направлении радиально наружу под углом к торцевой поверхности концевого кирпича. Изобретение позволяет очищать выпускной блок после каждого процесса сливания без ручного вмешательства посредством срезания передней кромкой пластины запорного устройства, что способствует более длительному периоду использования концевого кирпича. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 6 ил.

Наверх