Секція для обробки рідкого металу газами

1. Секція для обробки рідкого металу газами, яка виготовлена з окремих елементів, пов'язаних між собою стяжкою, між якими розташовані капілярні отвори для виходу газу, яка відрізняється тим, що капілярні отвори для виходу газу утворені щонайменше двома окремими роздільниками, встановленими між елементами з їх протилежних країв, секція містить щонайменше один поздовжній наскрізний отвір, розташований на відстані C2 2 93174 1 3 ла може бути використана тільки в одному просторовому положенні, у приведеному прикладі - на ребро, при схемі укладанню робочого шару на торець така цегла не придатна. Найбільш близьким аналогом є секція для обробки металу газами, яка виготовлена з окремих елементів, стягнутих між собою дротом, обвитим навкруги секції, між якими розташовані крізні щілиноподібні капілярні отвори утворені зазором між елементами, сформованим завдяки виступам заввишки 0,220÷0,170мм, зробленим на бічних поверхнях елементів (див. Патент України №35356, 10.09.08. Бюл. №17). Недоліком найближчого аналога є те, що як стяжний елемент використаний дріт. Стягування тонким дротом окремих елементів не дає надійних результатів тому, що тонкий дріт при монтажі розтягується і елементи втрачають щільність, а товстій дріт - занадто жорсткий і крайні елементи секції розколюються, і секція, в цілому швидко виходить з ладу. При стягувані елементів тонким дротом зусилля в місці скрутки значно вище ніж з протилежної сторони. Тому при монтажі елементів було необхідно додатково проводити підтягування дроту. Якщо того не робити, то при підйомі секції дріт розтягувався її елементи випадали. Але і після підтягування дроту щілини з низу ставали значно більше ніж необхідне по технології (до 2мм. замість 0,2). Крім того, недоліком є те, що капілярні отвори для виходу газу утворені виступами, які розташовані на елементах. Технологія монтажу такої секції показала, що неможливо зафіксувати ущільнення до моменту, коли зазор між секціями та футерівкою заливають вогнетривким бетоном. При заливані вогнетривким бетоном в бокові щілини попадає цементне молочко і в значної мірі перекриває прохід газу в рідкий метал. При чому цей показник є спонтанний і кожну секцію необхідно додатково тестувати на газопроникність. При монтажі необхідно дуже уважно дивитися якою площиною прикладати елементи між собою. Якщо скласти виступи до виступів і гладку поверхню до гладкої відстань між рядками капілярів буде в двічі більш ніж потрібно по конструкції, а розмір теж в двічі більший ніж потрібно для роботі пристрою. Максимальна товщина капіляру повинна не перебільшувати 0,2мм, оскільки при більший товщині рідкий метал вільно заходить в отвір, замерзає там і секція виходе з ладу. Крім того, у продувних пристроях потрібно мати „маяк безпеки" який показує коли потрібна заміна продувного пристрою. В відомій секції такий елемент відсутній що є порушенням норм безпеки експлуатації пристрою і металургійній ємності в цілому. В основу винаходу поставлена задача створити таку секцію для обробки рідкого металу газом, в якій шляхом зміни конструкції стяжного елементу і герметизації секції досягається підвищення її монтажної міцності з одночасним забезпеченням заданою за направленістю і інтенсивністю стабільного потоку газу. Поставлена задача вирішується тим, що запропонована секція для обробки рідкого металу 93174 4 газами, яка виготовлена з окремих елементів, пов'язаних між собою стяжкою, між якими розташовані капілярні отвори для виходу газу, у якій, згідно з винаходом, капілярні отвори для виходу газу створені, щонайменше двома окремими роздільниками, розташованими між елементами у їх протилежних країв, секція має. щонайменше, один поздовжній наскрізний отвір, розташований на відстані максимальною зносу від верхнього краю секції, а стяжка виконана у вигляді монтажного стержня який розташований у цьому отворі, крім того, бокові поверхні секції мають герметизуюче покриття. В переважному варіанті виконання секція має два поздовжніх наскрізних отвори, розташованих на відстані максимального зносу від верхнього краю секції в кожному з яких розташований монтажний стержень. В окремих варіантах виконання як герметизуюче покриття використовують силікатний клей або АХФ - алюмо - хромофосфатне зв’язуюче, або вогнетривкий цемент. В переважному варіанті виконання секція має форму прямокутника. Але вона може мати, також, форму квадрата або кола. Монтажні стержні виконані суцільними або набірними. В переважному варіанті виконання роздільники виконані у вигляді стрічок з металу або з пластмаси шириною не більше 10мм. Роздільники, також, можуть бути виконані у вигляді пластин або калібрувальних елементів. Сукупність приведених в незалежному пункті формули суттєвих ознак є необхідною і достатньою для всіх випадків, на які поширюються область використання винаходу. Між суттєвими ознаками винаходу і технічнім результатом існує причинно - наслідковий зв'язок, який пояснюється наступними доказами. При застосовані металевих стержнів стяжні зусилля виконують гайки, а вектор сили при цьому має напрям суворо по осі стержня. Тобто стяжний стержень працює тільки на розрив. Стяжні металеві стержні мають діаметр 6-8 міліметрів, а дріт не більш 1 міліметру, тобто міцність стяжних стержнів в десятки разів вища, тому після стягування секції її деформація відсутня. Такі секції можуть транспортувати, перекладати, кантувати без ризику їх пошкодити. Внутрішнє знаходження стержнів не дає змоги елементам здвигатися і порушати цілісність секції в цілому. Діаметр стержня такий, що є помітним при максимальному зносу секції (за даними експериментів) і в змозі відігравати роль „маяку безпеки". Це є дуже важливим показником, тому, що його відсутність може призвести до аварійної ситуації. Наявність роздільників з одного боку дає змогу стягнути секцію з більшим зусиллям, що підвищує її монтажну міцність з іншого - забезпечує незмінний фіксований розмір капілярних отворів для виходу газу, що забезпечує заданий за направленістю і інтенсивністю стабільний потік газу. Наявність герметизуючого покриття з одного боку підвищує монолітність, і відповідно, монтажну міцність секції, з іншого - виключає можливість 5 виходу газу через бокові поверхні секції, що сприяє забезпеченню заданого за направленістю і інтенсивністю стабільного потоку газу. Наскрізний поздовжній отвір в секції можна зробити після її зборки з елементів і можна отвори зробити в кожному елементі, а потім їх зібрати з утворенням єдиного наскрізного отвору. У другому випадку елементи, що мають отвори, значно простіше збирати в секції тому, що стяжні металеві стержні є кондукторами і елементи самі укладаються на своє місце та не потребують спеціальних стендів, тобто монтаж такої секції більш простий і технологічний. Винахід пояснюється кресленнями, де: На Фіг.1 зображено секція в зборі з її елементів. На Фіг.2 показана секція, що вмонтована в футерівку робочого шару металургійної ємності і варіанти застосування. На Фіг.3 показані варіанти зборки секції. Секція для обробки рідкого металу газами виготовлена з окремих елементів 1, пов'язаних між собою стяжними стержнями 2. Між елементами 1 розташовані капілярні отвори 8 для виходу газу, що створені, стрічками 6, встановленими між цими елементами 1 у їх протилежних країв. Секція має два поздовжніх наскрізних отвори 4, що розташовані на відстані максимального зносу секції та футеровки 3 ємності рахуючи від верхнього краю елемента секції, в яких розміщені стяжні стержні 2 і зовні герметизуючий шар вогнетривкого клею 5. Затяжку елементів проводять гайками 7 з контрольованим тиском. Виготовлюють елементи на механічним пресі який призначений для напівсухого пресування вогнетривких виробів з порошків вологістю 4÷8%. Режим пресування двобічний, одноступінчастий при чотирьох одночасно пресованих цеглинах. Конкретні приклади використання секції. Приклад 1. Ливарний ківш ємкістю 16 т має цеглину футеровку 3. Робочий шар днища зроблено з вогнетривкого бетону. Товщина робочою шару дорівнює 300мм. Продувній пристрій складається з трьох секцій, встановлених на їх вертикальний торець 40мм відносно одна до одної і має розмір 530×600мм. Секції складаються з 12 елементів 1, які мають: висоту 300мм, ширину 150мм, довжину 600мм. Продувний пристрій встановлюють в колектор ковша, який розташований на арматурному шарі футеровки ковша. Кожна секція стягнута двома стержнями 2 діаметром 6мм які розташовані в отворах 4 елементів діаметром 8мм. Після цього 93174 6 формують робочий шар печі шляхом заливки простору навколо продувного пристрою і між секціями вогнетривким бетоном. Ківш подають на сушку і після його розігрівання направляють на заповнення рідким металом. Одночасно із заповненням ковша через капілярні отвори 8 продувного пристрою подають газ. Приклад 2 Плавильна піч ДС -25 МТ має товщину робочого шару у поді 160мм. Робочий шар поду зроблений з вогнетривкого бетону. Загальна товщина робочого шару у поді дорівнює 300мм. Продувний пристрій складається з трьох секцій, встановлених на ребро з відстанню 40мм відносно один одного і має розмір 300 X 600мм. Секції складаються з 12 елементів 1, які елементи мають: висоту 150мм, ширину 300мм, довжину 600мм. Продувний пристрій з секцій встановлюють в колектор печі, який розташований на арматурному шарі футеровки печі. Кожна секція стягнута двома стяжними стержнями 2 діаметром 6мм які розташовані в отворах 4 діаметрами 8мм елементів. Після цього формують робочий шар печі шляхом укладання навколо продувного пристрою і між секціями герметизуючого шару ущільнювача з МКС-72 (муліто - корундове зв’язувальне), зачиненого на АХФ. Після цього здійснюють набивання робочого шару за прийнятою технологією. Піч просушують і здійснюють процес плавлення металу. При появі рідкого металу через капілярні отвори 8 секції продувного пристрою подають газ. Наведені приклади показують, що використання окремих елементів, значно розширюють можливості при монтажу секцій, тому, що їх можна укладати як на торець так ребро і мати секцію заввишки 300мм., так і 150мм, коли елемент укладають на ребро. З окремих елементів можна виробляти продувні пристрої які містять як малі ливарні, так і на великі сталерозливні ковші. Застосування окремих елементів дозволить вмонтовувати продувні пристрої будь-якої конфігурації і площі безпосередньо адаптованих під задану ковшову технологію. Елементи можуть виготовлятися іншими розмірами що дорівнюються стандартними для цегли розмірами, наприклад 230 X 114 X 65, 230 X 114 X 40, 300 X 150 X 65 та інші. Тобто така конструкція секції та продувні пристрої є конструктивно міцною, транспортабельною, монтажно придатного і може монтувати по багато варіантній системи, а також адаптуватися до всіх металургійних ємностей. 7 Комп’ютерна верстка Л. Купенко 93174 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601