Пристрій для закривання сталевипускного отвору конвертера

Реферат: Пристрій для закривання сталевипускного отвору конвертера виконано у вигляді металевого листа, вигнутого по формі конуса, причому діаметр основи конуса перевищує діаметр сталевипускного отвору на 20-40 мм. Один з кінців листа вигнутий всередині конуса по формі циліндра, утворюючи напрямну, діаметр якої складає 0,05-0,6 діаметра основи конуса. Товщина металевого листа складає 2-4 мм. UA 71341 U (54) ПРИСТРІЙ ДЛЯ ЗАКРИВАННЯ СТАЛЕВИПУСКНОГО ОТВОРУ КОНВЕРТЕРА UA 71341 U UA 71341 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Пристрій для закривання сталевипускного отвору конвертера належить до чорної металургії, а саме до конструкції конвертерів. Відомий сталеплавильний агрегат, що містить льотку, в порожнині якої встановлений вогнетривкий блок з наскрізними каналами, розташованими під кутом до осі льотки [Авт. св. 3 СССР №819184 М.Кл. С 21 С 5/42, опубл. 07.04.1981, Бюл. №13]. Перед зливом металу в льотку подається газ, наприклад повітря, який відтинає первинний шлак, запобігаючи його попаданню в ківш. Недоліком відомого способу є висока складність, значна вартість, низька надійність та погіршення якості сталі унаслідок насичення газами. Відомий також, вибраний як прототип, пристрій для закривання сталевипускного отвору конвертера на початку випуску плавки, призначений для запобігання попаданню шлаку в сталерозливний ківш [Авт. св. СССР №330196 М.Кл. С 21 С 5/46, опубл. 24.02.1972, Бюл. №8]. Пристрій являє собою сталевий лист, завтовшки 2-4 мм, зігнутий за формою конуса, причому діаметр основи конуса має бути на 20-40 мм більше діаметра сталевипускного отвору конвертера. Пристрій встановлюється перед зливом металу в льотковий канал конвертера таким чином, щоб вершина конуса була направлена всередину конвертера. Завдяки тому, що діаметр основи конуса перевищує діаметр льоткового каналу, пристрій самозаклинюється. При нахилі конвертера в отвір потрапляє шлак, який утримується пристроєм. При подальшому нахилі в отвір надходить метал, витискаючи шлак. При цьому сталевий лист розплавляється та починається злив металу крізь льотковий отвір. Відомий пристрій для відтинання шлаку при переливанні розплавленого металу з конвертера в ківш має ряд недоліків: - низька надійність закріплення пристрою в льотковому каналі (під час встановлення пристрою виникає значне тертя внутрішньої частини сталевого листа по зовнішній, за таких умов конструкція пристрою не є надійно закріпленою); - руйнування вогнетривкого матеріалу льоткового каналу (викликано термічними напруженнями, які виникають при нагріванні пристрою, через його нерівномірну товщину, товщі частини пристрою нагріваються з меншою швидкістю); - низька ефективність відтинання первинного шлаку (пристрій не може бути введений співвісно до осі льоткового каналу, в результаті цього він випадає на ранніх стадіях переливу металу з конвертера у ківш не забезпечуючи відтинання первинного шлаку). В основу винаходу поставлено задачу підвищення надійності запобігання попаданню первинного шлаку в сталерозливний ківш під час випуску металу з конвертера. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що всередину сталевипускного отвору встановлюють пристрій, який виконано у вигляді металевого листа, вигнутого по формі конуса, причому діаметр основи конуса перевищує діаметр сталевипускного отвору на 20-40 мм, який відрізняється тим, що один з кінців листа вигнутий всередині конуса по формі циліндра, утворюючи напрямну, діаметр якої складає 0,05-0,6 діаметра основи конуса, при цьому товщина металевого листа складає 2-4 мм. Загальні риси в порівнянні з прототипом: - перекриття сталевипускного отвору на початкових етапах переливу металу з конвертера; - руйнування матеріалу пристрою під дією теплоти рідкого металу; - використання як матеріалу пристрою сталевого листа. Відмінні риси в порівнянні з прототипом: - наявність у конструкції пристрою напрямної; - використання для введення пристрою стрижня з обмежувачем; - відсутність у конструкції пристрою ділянок підвищеної товщини. Проведений пошук за науково-технічними і патентними джерелами інформації та взятий з переліку аналогів прототип, дозволяє визначити заявникові відсутність аналогів з ідентичними рисами винаходу, який пропонується. Таким чином, технічне рішення, яке пропонується, - "пристрій для закривання сталевипускного отвору конвертера", - задовольняє критерію корисної моделі "новизна". Пристрій, який має конусну форму, з основою, діаметр якої на 20-40 мм більше діаметра льоткового каналу, виконаний з металевого листа товщиною 2-4 мм, вводять у льотковий отвір. Вершина конуса направлена всередину конвертера. Завдяки тому, що діаметр основи конуса на 20-40 мм більше діаметра сталевипускного отвору, пристрій заклинюється й перекриває сталевипускний канал. Оскільки пристрій виконано з металевого листа товщиною 2-4 мм, то він здатен витримувати теплоту рідкого шлаку та без ускладнень розплавляється під дією тепла рідкого металу. При перевищенні діаметра - основи конуса над діаметром льоткового каналу менше, ніж на 20 мм, відсутнє надійне закріплення пристрою. Це викликано значним збільшенням льоткового 1 UA 71341 U 5 10 15 20 25 30 35 40 отвору у процесі експлуатації. При перевищенні діаметра основи конуса над діаметром льоткового каналу більше, ніж на 40 мм, вага пристрою значно збільшується, що ускладнює його введення. При перевищенні діаметра основи конуса над діаметром льоткового каналу у діапазоні 20-40 мм пристрій має вагу, яка не ускладнює його введення та забезпечується його надійне закріплення у льотковому каналі. При діаметрі напрямної менше 0,05 діаметра основи конуса стрижень з обмежувачем гнеться під час введення пристрою у льотковий канал під дією ваги пристрою. При діаметрі напрямної більше 0,6 діаметра основи конуса відсутнє надійне кріплення стрижня з обмежувачем у пристрої. Пристрій вводиться до льоткового каналу не співвісно. При діаметрі напрямної 0,05-0,6 діаметра основи конуса забезпечується надійне співвісне встановлення пристрою в льотковому каналі. В результаті цього пристрій ефективно відтинає первинний шлак при випуску плавки в ківш. При використанні як матеріалу пристрою сталевого листа товщиною менше 2 мм, пристрій не забезпечує відтинання первинного шлаку, адже металевий лист такої товщини не витримує теплоти рідкого шлаку й плавиться до повного видалення шлаку з льоткового каналу і частина шлаку потрапляє у ківш. При використанні як матеріалу пристрою сталевого листа товщиною більше 4 мм відсутнє руйнування пристрою під дією теплоти рідкого металу. Виникає необхідність видалення пристрою вручну. При використанні як матеріалу пристрою сталевого листа товщиною 2-4 мм забезпечується надійне відтинання первинного шлаку та пристрій без ускладнень саморуйнується під дією тепла рідкого металу. Завдяки тому, що пристрій виконано з металевого листа, він добре розчиняється при контакті з металом і забезпечує злив металу через випускний отвір. На фіг. 1 та фіг. 2 зображено пристрій для закривання сталевипускного отвору конвертера та схема його встановлення в льотковому каналі відповідно. Пристрій для закривання сталевипускного отвору конвертера складається з наступних елементів: льоткового каналу 1, в середину якого встановлюється конус для відсікання шлаку 2, що має направляючу 3, в яку вводиться стрижень з обмежувачем пристрою 4. Пристрій для закривання сталевипускного отвору конвертера працює таким чином. Стрижень з обмежувачем 4 вводиться до напрямної 3. За допомогою стрижня з обмежувачем 4, введеного до напрямної 3, пристрій 2 центрується відповідно до осі льотки. Після цього стрижню з обмежувачем 4 надається зусилля F. Завдяки цьому пристрій 3 входить до льоткового каналу і залишається в ньому. Після цього стрижень з обмежувачем 4 виводиться з напрямної 3 пристрою 2. В результаті цього пристрій 2 перекриває льотковий канал. Під час нахилу конвертера в отвір потрапляє шлак, але він утримується пристроєм. При подальшому нахилі в отвір потрапляє метал, витискуючи шлак. Враховуючи те, що густина металу більше, ніж шлаку, шлак залишається зверху, а метал заповнює отвір. При цьому сталевий лист пристрою розплавляється і починається злив металу. Застосування приведеного пристрою забезпечує надійне відтинання первинного шлаку на ранніх стадіях переливу металу з конвертера. Була проведена промислова апробація даного пристрою для закривання сталевипускного отвору конвертера. Результати апробації приведені в таблиці 1. Таблиця 1 Результати промислової апробації Різновиди пристроїв для відтинання шлаку Розроблений пристрій (Пристрій у вигляді конуса з напрямною) Прототип (Пристрій у вигляді конуса) Кількість проведених дослідних, шт. плавок Кількість шлаку в розливному ковші, кг/т сталі 100 3,96,8 100 4,28,4 45 При застосуванні пристрою для закривання сталевипускного отвору конвертера на початку випуску плавки кількість шлаку, що потрапляє в сталеразливний ківш, значно нижча, ніж у прототипу, що свідчить про його ефективність. У всіх випадках був отриманий стабільний результат, що робить даний спосіб відтинання шлаку технологічнішим. 50 2 UA 71341 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 Пристрій для закривання сталевипускного отвору конвертера, який виконано у вигляді металевого листа, вигнутого по формі конуса, причому діаметр основи конуса перевищує діаметр сталевипускного отвору на 20-40 мм, який відрізняється тим, що один з кінців листа вигнутий всередині конуса по формі циліндра, утворюючи напрямну, діаметр якої складає 0,050,6 діаметра основи конуса, при цьому товщина металевого листа складає 2-4 мм. Комп’ютерна верстка М. Ломалова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3