Каркас ложного порога сталеплавильнойпечи
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
F 27 В 3/1О Гевудервтввнвй квинтет ьСь" Р ае делам кзвбрвтеннй и вткрмтМ Опубликовано 15 07 81. Ьюлллетень )щ 26 Дата опубликования описания 15.07.8! (53) УДК 669.183. .24 (088.8) (72) Авторы изобретения Н. С. Немцов и В. С. Волошин Ждановский металлургический инстит I (71) Заявитель (54) КАРКАС ЛОЖНОГО ПОРОГА СТАЛЕПЛАВИЛЬНОЙ ПЕЧИ Изобретение относится к черной металлургии, а именно к оборудованию сталеплавильных цехов. Известны ложные пороги, выполненные съемными из огнеупорного материала с металлической арматуS рой (11 . Недостатками являются сложность установки плиты в окно сталеплавильного агрегата, низкая стойкость пли10 ты. Монолитность плиты не позволяет выполнять- ее íà всю высоту ложного порога, так как в период доводки ложный порог осаживается (уменьшается его высота) с целью ввода р печь мульд с окалиной, рудой и другими компонентами. Соответственно не используются все возможности в экономии доломита. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является каркас ложного порога сталеплавильной печи, состоящий из металлической фигурной плиты, расположенной по всей ширине окна, имеющей боковые ограничители хода и горизонтальные пазы, выполненные в форме ласточкиного хвоста,, 2 . Однако эта конструкция, в сравнении с предлагаемой характеризуется большим расходом доломита, недостаточно высоким сопротивлением гидравлжескому напору жидких продуктов плавки, низкой стойкостью по отношению к термическим нагрузкам. Данный каркас ложного порога позволяет удерживать металл в ванне выше уровня основных порогов не более, чем на 0 12 м. Как показывает практика, часто этого бывает недостаточно. Эксплуатация сплошной металлической плиты по всей высоте ложного (т.е. — простое. увеличение плиты по высоте до высоты ложттого порога) позволила бы максимально увеличить прочность ложного порога по отношению к гидравлическому иапо 3 84б9 ру жидких продуктов плавки, а, также ; сократить расход доломита, но при этом становится невозможным вводить . мульды с химическими реагентами в оконный проем в период доводки и раскисления ванны, как того требует технология. Выполнение сплошной металлической плиты по всей высоте ложного порога затруднительно еще из-за того, что 1е в такой конструкции возможны значительно большие термические нагрузки при эксплуатации, а значит увеличивается вероятность быстрого выхода плиты из строя. Кроме того, прямо- 15 угольная форма плиты затрудняет ее ввод в окно без опасности повреждения рамы. Цель изобретения — сокращение рас20 хода сыпучих материадов на ложный порог и повышение, устойчивости .йожного порога, а также облегчейие установки плит в окно. Поставленная цель достигается 25 тем, что каркас содержит дополнительную фигурную плиту, установленную на основной и соединенную и ней посредством замкового соединения, выполненного в аиде впадины s верхней плите, взаиомдействующей с ответным, выступом нижней плиты, при этом отношение ширины нижней плйты к ширине верхней равно 1,1 1 5, а отношение их высот 0,45 2,2. Плиты каркаса-выполнены в плане.в форме равнобедренной трапеции, причем угол наклона боковых сторон трапеции к основанию составляет 55-80о, а в теле I плит каркаса выполнены сквозные верЩ тикальные расширяющиеся книзу каналы с углом наклона стенок к вертикальl о ной оси канала 5 - 10 На фиг. 1 схематически изображено устройство (установленное в окко стаt 45 .леплавильной печи),, вид спереди;. иа фиг.2 — то же, план, вид сверху; на фиг.Э вЂ” разрез А-А на фиг.2. Каркас ложного порога сталеплавильной печи содержит фигурную ме-. 50 таплическую плиту l и дополнительную плиту 2,которая фиксируется на нижней плите с помощью замка, представляющего собойтреугольный выступ 3 на верхней., плоскости основной плиты и треуГоль55 ную впадину 4 на нижней плоскости дополнительной плиты. В верхней части обеих плит имеются горизонтальные пазы 5, направленные перпендикулярно 48 продольной оси печи и предназначенные для ввода в них лап 6 дистанционного захвата 7, установленного на хоботе 8, с целью установки обеих плит в оконном проеме и снятия их. Прн снятии плит их необходимо очистить от сыпу- . чих материалов перед установкой на стенд для хранения. Для этого машинист попеременно поворачивает хобот 8 завалочной машины на 45-50 вправо и влево. Чтобы при этом плита не соскакивала с лап дистанционного захвата,.урепленного на хоботе завалочной машины, горизонтальные пазы 5 выполнены в форме ласточкиного хвоста. Это позволяет при качании плиты удерживать ее на лапах захваТа ° Для фиксации каждой плиты в оконном проеме, они сйабжены с боков упорами 9, В вертикальной плоскости по всей длине плит выполнены каналы 10. Все соотношения геометрических размеров конструкции выбираются, исходя из требования достижения максимальной эффективности при использовании устройства.Размеры замка по ширине и по высоте должны быть достаточными для предотвращения нежелательных горизонтальнык сдвигов и разъемов во время эксплуатации. Плиты выполнены по всей длине окна, причем основная плита по ширине превышает аналогичный размер дополнительной в 1,1 — 1,5 раза. Отношение ширины основной плиты к ширине дополнительной более 1,5 не позволяет создать устойчивый ложный порог по отношению к возможным ударам хоботом, мульдой и др., так как дополнительная плита при этом . опрокидывается. (Увеличение ширины основной плиты ограничивается соображениями достаточной герметичности передней части ложного порога, которая создается толщиной доломита). Кроме того, при таком соотноешнии невозможно выполнить замок соответствующих размеров йз соображений прочности каркаса по отношению к сдвигу из-за малой ширины дополнительной плиты. Отношение ширины основйой плиты к ширине дополнительной менее, чем 1,1, нерационально, так как при этом металлическая плита не полностью укрывается сыпучим материалом при заправке порогов. Ограничи" тельным параметром здесь является 846948 где И,„ и 5„, м" Fа .„и К" Т 1 И > „ 5 соответствие между углом естественного откоса сыпучего материала и соотношением геометрических размеров плит (их ширины и высот). Общая высота плит каркаса должна 5 быть соразмерна с высотой ложного порога. Причем отношение высоты основной плиты к высоте дополнительной может быть в пределах 0,45-2,2. Соотношение больше 2,20 (т.е. надставка 10 по высоте меньше основной плиты, нри высоте ложного порога в среднем 0,780,85 м для большегрузных печей) не позволяет после снятия дополнительной с плиты свободно вводить мульду с раски-15 слителем в оконный проем через полуразрушенный порог. При соотношении высот основной плиты и дополнительной менее 0,45 снИжается прочность ложного порога 20 по отношению к гидростатическому . напору жидких продуктов плавки (металл н шлак) в период доводки и раскисления металла, т..е. после того, как будет удалена дополнительная плита и часть ложного пороra. Уравнение устойчивости ложного порога по отношенюо к гидростатическому напору липких поодуктов 30 плавки имеет следующий внд. F lh Ь,Ф, "ю й.% "Р "й " Ь " 35 соответственно высота металла и шпака над уровнем порога окна, м;4 40 масса насыпной части ложного порога, кг; масса металлических плит кг поверхность контакта соответственно металла и шлака с насыпной частью ложного порога, м2 ° коэффициенты трения сыпучего материала и металла соответственно о порог мартеновской.печи; ускорение силы тяжести 55 м/с ; соответственно плотность металла и шлака,,, мЗ! При общей высоте основной плиты и дополнительной, например 0,80 м, для соотношения высот 2,20 и средней,ширины плит 0,70 м, запирающее усилие ложного порога по уравйению (1) позволяет удержать металл над уровнем порогов завалочных окон на высоте до 0,28 м, т.е. увеличить сад. ку большегрузных мартеновских печей в среднем на 12Х. Причем этот металл удерживается ложный порогом в случае снятия дополнительной плиты. Плиты с отношением высот менее 0,45 позволяет удерживать металл над уровнем основных порогов не выше 0;04 м (без учета веса дополнительной плиты), т,е. практически не позволяют увеличить садку ванны. Каркас ложного порога выполнен в плане в форме равнобедренной трапеции, сужающейся в сторону печи, причем угол наклона сторон трапеции составляет 55-80о. Выполнение угла наклона более 80 ухудшает установку плит в оконном проеме (воз-: можны удары плит о раму окна при попадании s проем, что может привести к повреждениям рамы .и плиты) . Кроме того, угол более 80 препятствует проникновению доломита в щель между рамой окна и боковой плиты, что может, в конечном результате, привести к прорыву ложных зорогов и уходу металла через них. выполнение угла наклона боковых стенок менее 55 нерационально,так как при этом уменьшается вес плиты, соответственно снижается запирающее усилие ложного порога по отношению к гидростатическому напору жидких продуктов плавки, уменьшается прочнос ь ложных порогов. .1 квозные вертикальные каналы выЗу. I полняют роль вентилирующих устройств. для качественного улучшения температурного режима плиты в период эксплуатации. Кроме того, такие каналы по длине плиты служат огра- ничителями для трещин при попереч-. ном растрескивании плит. Для того, чтобы вертикальные каналы не забивались сыпучим материалом, они выполнены расширяющимися книзу. В зависимости от фракции доломита (используется доломит фракции 20-40 мм), а также от ширины канала в верхней его части, угол наклона стенок канала к его вертикальной оси должен быть от 5 до 10 . Не менее 5 846948 он делается потому, что при меньшем угле происходит заклинивание попадащих в канал гранул доломита; не более 10 его делают потому, что при большем угле ширина канала снизу получается большой и ослабляется прочность плиты. Устройство работает следующим образом. Перед установкой каркаса ложных порогов машинист завалочной машины с помощью дистанционного захвата 7, укрепленного на хоботе 8, снимает со стенда, находящегося у печи и предназначенного для хранения вспомогательного оборудования, основную плиту 1 и устанавливает ее в проеме завалочного окна, фиксируя ее rlo раме боковыми упорами 9. Затем, аналогичным образом, снимается со стенда соответствующая дополнительная плита 2 и также устанавливается в оконном проеме сверху основной, фиксируясь одновременно соответствующими боковыми упорами 9 в окне и треугольным впадиной 4 в выступе 3 основной плиты. Таким образом придется устой-чивость конструкции каркаса ложного порога против случайных ударов мульдой или хоботом завалочной машины. После установки плит каркаса производится подсыпка доломита и формирова ние насыпной массы ложного порога. После распыления ванны и кипения металла, когда жидкий металл и шлак оседают, соответственно снижается уровень металла в ванне, производят удаление дополнительной плиты каркаса ложного порога. Выполняется эта операция с целью облегчения ввода в печь мульд с ( раскислителями и различными присадками для доводки металла до ,необходимого качества.В этот период плавки нет необходимости удерживать высокий ложный порог,так как осев-. ший металл находится на высоте не более 0,28 и над уровнем основных порогов. После раскисления ванны, при вы пуске металла, снимается основная плита I каркаса ложного порога и доломит с оконных проемов удаляется. В нерабочее время плиты каркаса и дистанционный захват хранятся на специальном стенде у печи. Использование предложенного устройства, помимо сокращения расхода сыпучих мате.риалов на ложный порог и повышения 5 устойчивости порога, позволяет облегчить условия труда подручных сталеваров по формированию ложных порогов и обслуживанию сталеплавильных печей, полностью исключая ручной труд. Садка 10 мартеновских печей может быть увеличена в среднем на 127. Формула изобретения 1. Каркас ложного порога сталеплавильной печи, содержащий фигурную плиту с горизонтальными поперечными пазами в форме ласточкиного хвоста 20 и боковыми ограничителями хода, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью сокращения расхода сыпучих материалов на ложный порог и повышения устойчивости ложного порога, каркас содержит дополнительную фигурную плиту, установленную на осцовной и соединенную с ней посредством замкового соединения, выполненного в виде впадины в верхней плите, взаимодействующей с ответным выступом нижней плиты, прн этом отношение ширины нижней плиты к ширине верхней плиты равно l,l 1,5, а отношение их высот 0,45-2,2. З5 2.Каркас по п,I о т л и ч а юшийся тем, что, с целью облегчения установки плит в окно, они выполнены в плане в форме равнобедренной трайеции, причем угол 40 наклона боковых сторон трапеции к основанию составляет 55-80 ° о 3. Каркас по п. l, о т л и ч аю шийся тем, что в теле плит выполнены сквозные вертикальные 45 расширяющиеся книзу каналы с углом наклона стенок к вертикальной оси канала 5-10 Источники информации, 50 принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское .свидетельство СССР У 158582, кл. P 27 В 3/10, 1963. 2, Немцов M. С. н др. Примене— ние комбинированных ложных порогов. "Металлург", И 10, 1978, с. 40-41.
