Устройство для удаления шлака споверхности расплавленного металла

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ИЗЛЬСТВУ

СОюз Со14ТсКНх

Социалнстнчаскмк

Республик

tnt806256 (61) Дополнительное к авт, саид-ву (22) Заяалвмо 2706.79 (23) 2789374/22-02 с присоедммеммвм заявки Й9 (23) Г3риоритат

Опубликовано 23.02.81. Бюллетень 89 7

Дата опубликоваммя описания 23.02.81 (51)hh. Кл 3

В 22 0 43/00

Государственкмй комнтет

СССР по делам изобретеннА к открытиА (53) УДК 621.746..39(088.8) металлургических заводов (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ШЛАКА С ПОВЕРХНОСТИ

РАСПЛАВЛЕННОГО МЕТАЛЛА. Изобретение относится к металлур» гни, в частности к оборудованию, используемому для выполнения вспомогательных операций при производстве . металлов. Оно предназначено для уда-. ления шлака с поверхности расплавленного металла в ковше, миксере или .другой металлургической емкости.

Известно устройство для удаления шлака с поверхности расплавленного металла, содержащее гребок и механизм его перемещения (1 ). . Недостатками этого устройства являются большие затраты времени на удаление шпака, невозможность полного удаления шлака без потерь металла и быстрое прогорание греб- ков, что влечет за собой их частую замену, а также невозможность полйой автоматизации процесса удаления tunaка..

Наиболее близким по .технической сущности к предлагаемому является устройство для удаления шлака из сталеплавильных печей, содержащее водоохлаждаемый элемент (гребок) и механизм его возвратно-поступательного перемещения (2 1.

Выполнение гребка водоохлаждаемым предотвращает быстрое его прогорание и повышает надежность работы устройства.

Однако укаэанные выше недостатки, т.е. большие затраты времени на удаление шлака, невозможность полного удаления шлака без потерь металла, . а также невозможность полной автоматизации процесса удаления, присущи н этому устройству.

10 Цель изобретения — повышение эффективности процесса удаления шлака и исключение потерь-металла.

Эта цель достигается те:л, ч-.о водоохлаждаемый элемент выполнен в ви)5 де двух полых шайб, насаженных на стержень, при этом одна из них saicреплена на стержне неподвижно и в ней выполнены вертикальные сквозные каналы, а вторая установлена с воз20;можностью перемещения относительно первой и снабжена штырями, имеющнми возможность перемещения в каналах неподвижной шай ы, к тому же рабочая поверхность неподвижной шайбы выпол25 иена профилированной в виде чередующихся выступов и впадин, а механизм возвратно-поступательного перемещения содержит каретку, связанную с неподвижной шайбой стержнем, а с

30 подвижной — пневмоцилиндрами.

806256

Выполнение нодоохлаждаемого элемента в виде двух полых шайб, определенным образом выполненных и взаимосвязанных, позволяет ускорить про1цесс удаления шлака и достичь более полного его удаления без потерь металла за счет того, что при контакте профилированной поверхности водоохлаждаемого элемента со шлаком последний будет намораживаться на холодную поверхность.

За два-три контакта можно с достаточной полнотой удалить шлак с поверхности расплавленного металла в ковше без потерь металла при этом, так как из-за своей большой теплопроводности и низкой вязкости по срав-15 нению со шлаком, расплавленный металл не будет настывать на водоохлаждаемую поверхность. Кроме того, между охлаждаемой поверхностью и металлом будет находиться шлаковый 20 слой, который предотвращает их непосредственный контакт и служит гарнисажем для водоохлаждаемого элемента.

Выполнение полых шайб с диамет- д5 ром, соответствующим внутреннему диаметру горловины ковша, является отпимальным и направлено на достижение возможно большего удаления шлака за время одного контакта водоохлаждаемого элемента со шлаком, что в конечном итоге способствует ускорению процесса удаления шлака.

Профилированное выполнение поверх ности неподвижной шайбы, находящей- . ся в рабочем положении в контакте со шлаком, направлено-на увеличение площади контакта поверхности шайбы со шлаком, приводит к увеличению количества настывшего шлака за время одного контакта и улучшению сцеп- 40 ления шлака с поверхностью водоохлаждаемой шайбы.

Исполнение механизма возвратнопоступательного перемещения в виде каретки, связанной с неподвижной 45 шайбой через полый стержень, а с подвижной шайбой - посредством пневмоцилиндров, позволяет быстро устанавливать ьодоохлаждаемый элемент над ковшом с расплавленным металлом и приводить его в контакт со шлаком, а затем с помощью пневмоцилиндров удалять настывший шлак с поверхности шайб, На фиг. 1 показано устройство для удаления шлака с поверхности расплавленного металла в рабочем положении,продольный разрез, на фиг. 2— участок водоохлаждаемого элемента, разрез, на фиг. 3 — профилированная поверхность водоохлаждаемого элемен- 60 та (вид A на фиг. 1).

Устройство для удаления шлака 1 с поверхности расплавленного металла 2 в ковше 3 содержит водоохлаждаемый элемент и механизм его возврат- 65 но-поступательного перемещения. Водоохлаждаемый элемент выполнен в виде двух полых шайб, неподвижной 4 и подвижной 5, насаженных на полый стержень 6. Неподвижная полая шайба 4 имеет вертикальные сквозные каналы 7, а подвижная полая шайба 5 снабжена штырями 8, котс- ые размещены в каналах 7.

Поверхность неподвижной шайбы 4, находящаяся в рабочем положении в контакте со шлаком 1, выполнена профилированной.

Диаметр шайб соответствует внутреннему диаметру горловины ковша.

Механизм возвратно-поступательноно перемещения водоохлаждаемого элемента выполнен в виде каретки 9; которая соединена с чеподвижной шайбой 4 водоохлаждаемого элемента через полый стержень, а с его подвижной шайбой 5 — посредством пневмоцилиндров 10.

Каретка 9 установлена в вертикальной поворотной направляющей 11. Вертикальное перемещение каретки осуществляют с помощью привода 12> например электромеханического через тягу 13, например трос.

Подвод охлаждающей воды к полым шайбам и ее отвод обеспечивают по трубопроводам 14.

Устройство работает следующим образом.

Чугуновозный ковш 3 с расплавленным металлом 2,(площадь поверхности расплава около 7 м2) и слоем шлака

1 толщиной около 15 см устанавливают на стенде 15 рядом с устройством для удаления шлака.

Поворотом вертикальной направляющей 11 устанавливают над ковшом каретку 9, несущую неподвижную 4 и подвижную 5 шайбы водоохлаждаемого элемента.

По трубопроводу 14 и полому стержню 6 в полые шайбы 4 и 5 подают охлаждающую воду.

Затем с помощью привода 12 и тяги

13 каретку с шайбами опускают до соприкосновения профилированной поверхности водоохлаждаемого элемента со шлаком.

При температуре охлаждающей воды на входе 27 С в течение 15 с, на профилированной поверхности водоохлаждаемого элемента настывает 2 т шлака.

Каретку с водоохлаждаемым элементом и настывшим на него шлаком поднимают над ковшом и поворотом вертикальной направляющей устанавливают над шлаковой чашзй (на чертежах не показана).

Срабатывают пневмоцилиндры 10, заставляющие подвижную шайбу 5 двигаться вдоль полого стержня 6 к неподвижной шайбе 4. При этом штыри 8 подвижной шайбы 5, находящиеся в ка806256

Формула изобретения налах 7 неподвижной шайбы 4, скользят вдоль каналов и выходят за пределы профилированной поверхности неподвижной шайбы 4, сбрасывая нас тывший шлак в шлаковую чашу. (На фиг. 2 пунктиром показано положение подвижной шайбы 5 относительно непожвижной 4 в момент сбрасывания настывшего шлака в шлаковую чашу).

Затем каретку с водоохлаждаемым элементом возвращают в положение над ковшом и приводят шайбы в контакт с оставшимся шлаком (около

1,5 т).

На удаление всего шлака потребовалось не более 1,5 мин, при этом 15 потерь металла не было.

Устройство позволяет быстро удалять любой жидкий шлак.

Заявляемое устройство может работать как в полуавтоматическом, так 2О и в автоматическом режиме. Параметром, по которому производится автоматическое регулирование работы устройства, может быть температура охлаждающей воды, замеряемая на выХоде из неподвижной шайбы. При достижении определенной толщины слоя настывшего шлака наступает тепловое равновесие и шлак больше не .настывает на водоохлаждаемую поверхность шайб. Температура охлаждающей воды на выходе перестает возрастать и становится постоянной, сигнализируя о том, что процесс настывания закончился и можно настывший шлак сбрасывать в шлаковую чашу. 35

Наиболее целесообразно автоматическое регулирование производить по оптимальной заданной температуре выходящей из водоохлаждаемого элемен-. та воды, подобранной опытным путем 40 для каждого конкретного производства.

При достижении этой заданной температуры подается сигнал на подъем каретки, ее поворот и сброс шлака.

Чем тоньше будет слой шлака на поверх 5 ности расплавленного металла, тем быстрее будет подаваться сигнал на подъем каретки, поскольку температура воды на выходе будет возрастать быстрее.

Окончание процесса удаления шг:ака с поверхности расплавленного металла фиксируется приборами по заданной величине скор -.ти подъема температуры охлаждающей воды, рассчитанной на условие контакта водоохлаждаемого элемента со слоем шлака бесконечно малой толщины.

Использование данного устройства для удаления шлака с поверхности расплавленного металла позволяет обеспечить более качественное, полное и быстрое удаление шлака без потерь металла. (Устройство для удаления шлака с поверхности расплавленного металла, например, в ковше, содержащее водоохлаждаемый элемент и механизм Ъго. возвратно-поступательного перемещения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности процесса удаления шлака и исключения потерь металла, водоохлаждаемый элемент выполнен в виде двух полых шайб, насаженных на стержень, при этом одна из них закреплена.на стержне неподвижно и в ней выполнены вертикальные сквозные каналы, а вторая установлена с возможностью перемещения относительно первой и снабжена„-штырями, имеющими воэможность перемещения в каналах неподвижной шайбы.

2, Устройство по п. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что рабочая поверхность неподвижной шайбы выполнена профилированной в виде чередующихся выступов и впадин.

3. Устройство по п. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что механизм возвратно-поступательного перемещения содержит каретку, связанную с неподвижной шайбой стержнем, а с.подвиж-. ной — пневмоцилиндрами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 253825, кл. F 27 D 3/15, 1967..

2. Патент ПНР Р 73852, кл. С 21 с 5/2, 1975.

806256

ВидА

Фи 1

1 .1

&r.,3

ВНИИПИ Заказ 120/17 Тираж 880 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4