Комбінований моноблок донної продувки

Реферат: Комбінований моноблок донної продувки містить складений капілярний вогнетривкий модуль з капілярами, перерізом в межах 100-330 мкм, встановленим в обойму з газорозподільною колекторною системою, яка містить патрубок для підведення газу, який може виходити з донної пластини обойми або вертикально вниз, або горизонтально з бічної стінки газорозподільної колекторної системи моноблока, або мати Г-подібну конфігурацію, а між стінкою обойми і бічною поверхнею вогнетривкого капілярного модуля щільно вставляють замкову пластину. Складений капілярний вогнетривкий модуль виконаний з такими лінійними розмірами, що при встановленні його в обойму будуть утворюватися зазори шириною в межах 5-50 мм між однією, двома, трьома або чотирма бічними стінками обойми і відповідно - однією, двома, трьома або чотирма вертикальними бічними поверхнями капілярного модуля. Ці зазори після установки капілярного модуля в обойму заповнюють вогнетривким бетоном. UA 99909 U (12) UA 99909 U UA 99909 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до металургії, а саме до обробки розплаву металу газами як у дугових сталеплавильних печах, так і в сталерозливних ковшах з метою скорочення часу виплавки металу та прискорення його рафінування, дегазації, гомогенізації по хімічному складу і температурі. Відомий "Універсальний моноблок дрібнобульбашкового продування" [1] з складеним капілярним вогнетривким модулем з капілярами, перерізом в межах 100-330 мкм, встановленим в обойму з газорозподільною колекторною системою, яка має патрубок для підведення газу, який може виходити з донної пластини обойми або вертикально вниз, або горизонтально з бічної стінки газорозподільної системи моноблока, або мати Г-подібну конфігурацію, а між стінкою обойми і бічною поверхнею вогнетривкого капілярного модуля може щільно вставлятися замкова пластина. Позитивні моменти такої конструкції укладаються в надійності пристрою під час експлуатації, в достатньому ресурсу моноблоків для їх експлуатації без заміни протягом кампанії металургійного агрегату і достатньої кількості варіантів розташування цих продувальних пристроїв в різних металургійних ємкостях. Недоліком такого пристрою є те, що зростає трудомісткість робіт під час точної підгонки попередньо виготовленого складеного капілярного вогнетривкого модуля під внутрішні розміри обойми, що знижує продуктивність праці при збірці моноблоків, а виготовлення суцільнолитого капілярного модуля потребує дорожчого обладнання, що безумовно виключає з процесу виготовлення операції по точній підгонці, але добавляє ще більше часу на термічну обробку досить великого масиву вогнетривкого бетону, з якого виробляється суцільнолитий капілярний модуль шляхом заливки відразу в обойму. Це технічне рішення використано як прототип. В основу корисної моделі поставлена задача виключення з процесу виготовлення продувального пристрою операцій по точній підгонці поверхонь капілярного модуля; підвищення продуктивності праці і зниження собівартості виробництва моноблоків без збільшення витрат на придбання додаткового обладнання. Поставлена задача вирішується тим, що складений капілярний вогнетривкий модуль може бути завчасно виконаний з такими лінійними розмірами, що при встановленні його в обойму будуть утворюватися зазори шириною в межах 5-50 мм між однією, двома, трьома або чотирма бічними стінками обойми і відповідно - однією, двома, трьома або чотирма вертикальними бічними поверхнями капілярного модуля, причому ці зазори після установки капілярного модуля в обойму заповнюються вогнетривким бетоном, а також завдяки тому, що бічні стінки обойми, дотичні з укладеним в зазори вогнетривким бетоном, можуть мати перфорацію, яка розташовується вище за рівень газорозподільної колекторної системи. Загальними з прототипом суттєвими ознаками корисної моделі є: - моноблок має складений капілярний вогнетривкий модуль з капілярами перерізом в межах 100-330 мкм; - капілярний вогнетривкий модуль встановлений в обойму з газорозподільною колекторною системою; - газорозподільна колекторна система має патрубок для підведення газу; - патрубок для підведення газу може виходити з донної пластини обойми або вертикально вниз, або горизонтально з бічної стінки газорозподільної колекторної системи моноблока, або мати Г-подібну конфігурацію; - між стінкою обойми і бічною поверхнею вогнетривкого капілярного модуля може щільно вставлятися замкова пластина. Відмінні від прототипу істотні ознаки корисної моделі наступні: - складений капілярний вогнетривкий модуль може бути завчасно виконаний з такими лінійними розмірами, що при встановленні його в обойму, утворюються зазори шириною в межах 5-50 мм між однією, двома, трьома або чотирма бічними стінками обойми і відповідно однією, двома, трьома або чотирма вертикальними бічними поверхнями капілярного модуля, причому ці зазори після установки капілярного модуля в обойму заповнюються вогнетривким бетоном; - бічні стінки обойми, дотичні з укладеним в зазори вогнетривким бетоном, можуть мати перфорацію, яка розташовується вище за рівень колекторної системи. Наявність приведених істотних ознак корисної моделі є необхідною і достатньою на всі випадки, на які поширюється область використання корисної моделі. Між істотними ознаками корисної моделі і технічнім результатом, - виключення з процесу виготовлення продувального пристрою операцій по точній підгонці поверхонь капілярного модуля, і завдяки чому - підвищення продуктивності праці і зниження собівартості виробництва моноблоків без збільшення витрат на придбання додаткового обладнання, - існує причинно 1 UA 99909 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 наслідковий зв'язок, який пояснюється наступними доказами. Щоб уникнути потрапляння рідкого металу в колекторну систему, гранично допустима ширина зазорів між стінками обойми і капілярним модулем має бути не більше 100 мкм, з урахуванням деформацій жароміцного металу обойми при високих температурах. Виготовлення суцільнолитого капілярного модулю безумовно виключає з процесу виробництва операції по точній підгонці поверхонь капілярного модуля, але потребує дорожчого обладнання і споживає багато часу на термічну обробку досить великого масиву вогнетривкого бетону, з якого виробляється суцільнолитий капілярний модуль відразу в обоймі. Тому виготовлення складених капілярних модулей з завчасно виготовлених вогнетривких плит відносно невеликої товщини - більш привабливе рішення. Щоб уникнути операцій по точній підгонці поверхонь заздалегідь виготовленого складеного капілярного модуля перед його установкою в обойму, збільшуємо зазор до 5-50 мм між стінками обойми і бічною поверхнею капілярного модуля з тим, що б з'явилася можливість якісного укладання бетонної суміші в цей зазор, не звертаючи уваги на нерівності модуля, що нескладно виконується вручну з пошаровим трамбуванням, або з віброущільненням. Безсумнівно, що потім необхідна термічна обробка цієї бетонної суміші для у скорення реакцій в бетоні і видалення зайвої вологи. Але термічна обробка бетону невеликої товщини вимагає небагато часу, а перфорація в стінці обойми грає роль випарів, через які - при дотриманні режимів сушки - волога вільно видаляється з бетону досить швидко, не викликаючи в ньому мікроруйнування. Перфорація в стінках обойми має знаходитися вище верхнього рівня колекторної системи, щоб при експлуатації моноблока газ з колекторної системи не виходив через перфорацію в навколишню футеровку металургійної ємкості, а прямував через капіляри моноблока в рідкий метал. В результаті, з процесу виробництва моноблоків виключаються операції по точній підгонці поверхонь капілярних модулів, час виготовлення зменшується і збільшується продуктивність виробництва при збереженні необхідного рівня якості продувальних пристроїв. Корисна модель пояснюється кресленнями. Суть корисної моделі пояснюють креслення. На Фіг. 1 зображено варіант комбінованого моноблока донної продувки з двома протилежно розташованими зазорами між капілярним модулем і стінками обойми, заповненими вогнетривким бетоном. На Фіг. 2 зображено варіант комбінованого моноблока донної продувки з одним зазором між капілярним модулем і стінкою обойми, заповненим вогнетривким бетоном. На кресленнях показані: 1 - капілярний модуль шириною N; 2 - бетон в зазорах між стінкою обойми і капілярним модулем, зазори: шириною (M-N)/2, на Фіг. 1, шириною (M-N) на Фіг. 2; 3 - обойма шириною Μ з колекторною системою висотою h; 4 - зона розташування колекторної системи висотою h; 5 - патрубок для підведення газу; 6 - зона перфорації бічної стінки обойми висотою Н; 7 - замкова пластина, висота і ширина якої дорівнює, відповідно, висоті і ширині капілярного модуля. Фіг. 1. При виготовленні комбінованого моноблока донної продувки, складений капілярний вогнетривкий модуль 1 шириною N з капілярами перерізом в межах 100-330 мкм вставляється в обойму 3 шириною Μ з колекторною системою висотою h, яка має патрубок для підведення газу 5. Можливе застосування замкової пластини 7. Тому що ширина капілярного модуля 1 менша за ширину обойми 3, між двома протилежними стінками обойми 3 і вертикальними площинами капілярного модулю 1 утворюються зазори шириною (М-N)/2 кожний, в які вручну з пошаровим трамбування або на вібростолі укладається вогнетривка бетонна суміш 2, не звертаючи уваги на нерівності капілярного модуля. Після укладки вогнетривкого бетону в зазори 2, моноблок підлягає термічній обробці. Завдяки тому, що бічні стінки обойми 3, дотичні з укладеним в зазори вогнетривким бетоном 2, мають перфорацію 6, яка розташовується вище за рівень колекторної системи 4 і виконує функцію випарів, волога в бетоні при термічній дії швидко реагує зі складом бетонної суміші, а її залишок випаровується через перфорацію. Так як зона перфорації висотою Η розташована вище колекторної системи, а її отвори перекриті вогнетривким бетоном, то при експлуатації моноблока в ковші або в дугового печі газ прямує з колекторної системи тільки в капіляри, а з них - у об'єм рідкого металу. Аналогічно виготовляються моноблоки з зазорами з трьох або чотирьох сторін, а перфорація 6 стінок обойми 3 виконується також з трьох або чотирьох відповідних сторін, замкова пластина 7 не застосовується. 2 UA 99909 U 5 10 15 20 Фіг. 2. При використанні цього варіанта комбінованого моноблока донної продувки з одним зазором 2 шириною (Μ-Ν) між капілярним модулем 1 і стінкою обойми з перфорацією 6, заповненим вогнетривким бетоном 2, складений капілярний модуль 1 вставляється в обойму 3 так, щоб три його сторони без зазорів примикали до стінок обойми, а з четвертої сторони, яка не потребує точної обробки, укладається бетон. Можливе застосування замкової пластини 7. Трудоємність робіт при цьому зменшується, а продуктивність підвищується, що дає зниження собівартості виготовлення моноблоків. Таким чином, завдяки зміни конструкції комбінованого моноблока донної продувки так, що складений капілярний вогнетривкий модуль може бути завчасно виконаний з такими лінійними розмірами, що при встановленні його в обойму будуть утворюватися зазори шириною в межах 5-50 мм між однією, двома, трьома або чотирма бічними стінками обойми і відповідно - однією, двома, трьома або чотирма вертикальними бічними поверхнями капілярного модуля, причому ці зазори після установки капілярного модуля в обойму заповнюються вогнетривким бетоном, а бічні стінки обойми, дотичні з укладеним в зазори вогнетривким бетоном, можуть мати перфорацію, яка розташовується вище за рівень колекторної системи, технічна задача, - що до виключення з процесу виготовлення продувального пристрою операцій по точній підгонці поверхонь капілярного модуля, а також підвищення продуктивності праці і зниження собівартості виробництва моноблоків без збільшення витрат на придбання додаткового обладнання, - повністю вирішена. Джерела інформації: 1. "Універсальний моноблок дрібнобульбашкового продування ". Патент UA 71798. Опубліковано 25.07.2012, бюл. № 14/2012. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 30 35 40 1. Комбінований моноблок донної продувки, що містить складений капілярний вогнетривким модуль з капілярами перерізом в межах 100-330 мкм, встановленим в обойму з газорозподільною колекторною системою, яка містить патрубок для підведення газу, який може виходити з донної пластини обойми або вертикально вниз, або горизонтально з бічної стінки газорозподільної колекторної системи моноблока, або мати Г-подібну конфігурацію, а між стінкою обойми і бічною поверхнею вогнетривкого капілярного модуля щільно вставляють замкову пластину, який відрізняється тим, що складений капілярний вогнетривкий модуль виконаний з такими лінійними розмірами, що при встановленні його в обойму будуть утворюватися зазори шириною в межах 5-50 мм між однією, двома, трьома або чотирма бічними стінками обойми і відповідно - однією, двома, трьома або чотирма вертикальними бічними поверхнями капілярного модуля, причому ці зазори після установки капілярного модуля в обойму заповнюють вогнетривким бетоном. 2. Комбінований моноблок донної продувки за п. 1, який відрізняється тим, що бічні стінки обойми, дотичні з укладеним в зазори вогнетривким бетоном, мають перфорацію, яка розташовується вище за рівень колекторної системи. 3 UA 99909 U 4 UA 99909 U Комп’ютерна верстка І. Мироненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут інтелектуальної власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5