УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТРУЙНОГО ВАКУУМИРОВАНИЯ МЕТАЛЛА Российский патент 1995 года по МПК C21C7/10 

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к устройствам, используемым при струйном вакуумировании жидкой стали в проточной камере непосредственно при непрерывной разливке на МНЛЗ.

Известно устройство для вакуумирования жидкой стали, содержащее вакуум-камеру, выполненную в виде футерованного корпуса с днищем, сливным отверстием и обечайкой, дополнительную емкость со сталевыпускным отверстием и юбкой, вакуумплотно установленной на вакуум-камере, закрепленный на днище дополнительной емкости шиберный затвор с приводом, вакуумплотно пропущенный через стенку юбки, огнеупорный экран и патрубок для подвода инертного газа (см. авт. св. N 1284240, кл. С 21 С 7/10, 1985), которое является прототипом предложенного. Оно позволяет повысить производительность и эффективность вакуумирования стали.

Однако из-за большого количества стыковочных соединений известная конструкция является достаточно сложной. Шиберный затвор, состоящий из двух плит, усложняет вертикальное истечение струи металла из-за наличия горизонтального смещения. Выполнение экрана в виде плиты не обеспечивает эффективности экранирования и снижает его стойкость.

Отличие предложенного устройства от известного состоит в том, что юбка сталевыпускного отверстия установлена непосредственно на фланце обечайки вакуум-камеры, шиберный затвор выполнен трехплиточным, а его привод представляет собой гидроцилиндр, ось которого совпадает с направлением перемещения подвижной плиты шиберного затвора, при этом огнеупорный экран выполнен в виде купольного свода с центральным отверстием и свободно установлен на фланце обечайки вакуум-камеры, а патрубок для подвода инертного газа встроен в стенку юбки и направлен на нижнюю поверхность шиберного затвора.

Такое конструктивное выполнение устройства для струйного вакуумирования жидкого металла устраняет недостатки прототипа и позволяет обеспечить более эффективное вакуумирование струи металла за счет того, что непосредственная установка юбки на фланце обечайки позволяет уменьшить количество уплотняемых стыков и тем самым упростить конструкцию и повысить ее надежность. Кроме того, при этом исключается необходимость в металлической крышке. Выполнение шиберного затвора трехплиточным с центральной подвижной плитой позволяет исключить горизонтальные смещения струи металла, уменьшить отверстие в экране и повысить эффективность экранирования затвора от теплового излучения из вакуум-камеры. Выполнение экрана в виде купольного свода повышает его стойкость и позволяет исключить металлическую крышку, а его свободная установка на обечайке упрощает конструкцию всего устройства.

На фиг. 1 изображен общий вид устройства; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1, изображающий сочленение дополнительной емкости с вакуум-камерой и установку шиберного затвора.

Устройство для струйного вакуумирования металла состоит из вакуум-камеры 1 и дополнительной емкости 2. Патрубок вакуум-камеры погружен в феррозатвор емкости 3 (например, промковки МНЛЗ). Вакуум-камера 1 представляет собой футерованный корпус с днищем 4, сливным патрубком 5, обечайкой 6 и фланцем 7. Дополнительная емкость 2 представляет собой удлиненный футерованный корпус с плоским днищем 8, выпускным отверстием 9, цилиндрической юбкой 10 и фланцем 11. Дополнительная емкость 2 установлена своим фланцем 11 на фланец 7 вакуум-камеры и соединена с ней герметично посредством уплотнения 12 и струбцин 13. На днище 8 накопителя 2 под выпускным отверстием закреплен шиберный затвор 14 с приводом 15.

Шиберный затвор 14 выполнен трехплитным. Центральная подвижная плита 16 и гидроцилиндр привода 15 расположены на одной оси, а корпус гидроцилиндра привода 15 пропущен через обечайку цилиндрической юбки 10 и герметично с ней соединен с помощью уплотнения 17. Стакан 18 шиберного затвора 14 входит в отверстие 19 огнеупорного экрана 20. Огнеупорный экран 20 выполнен в виде купольного свода и свободно опирается на фланец 21 обечайки 6 корпуса вакуум-камеры 1.

Через цилиндрическую обечайку юбки 10 пропущен патрубок 22 под днище корпуса шиберного затвора 14 к отверстию 19 в огнеупорном экране 20 для подачи инертного газа в вакуум-камеру 1. Патрубок 22 закреплен в обечайке юбки 10 вакуумплотным сварным швом. Аналогичным образом подведен патрубок 23 для подачи инертного газа к плитам шиберного затвора.

Устройство для струйного вакуумирования работает следующим образом.

Соединенные между собой вакуумплотно дополнительную емкость 2 и вакуум-камеру 1 опускают до образования зазора между днищем промковша МНЛЗ и патрубком 5 вакуум-камеры 1 примерно 100 мм. Из стальковша металл заливают в дополнительную емкость 2, причем перед началом заливки включают подачу инертного газа в пористые плиты шиберного затвора 14 через патрубок 23, вакуумплотно пропущенный через обечайку юбки 10, для предотвращения залипания металла между плитами. Затем с помощью гидроцилиндра 15, установленного соосно с подвижной плитой, перемещают подвижную плиту шиберного затвора 14, открывая выпускное отверстие 9 в дополнительной емкости 2. Металл, проходя через отверстие 19 в огнеупорном экране 20 вакуум-камеры 1, и далее через сливной патрубок 5, заполняет промковш 3. После затопления патрубков 5 (создания феррозатвора) создают вакуум в вакуум-камере. По мере поднятия уровня металла в промковше 3 вакуум-камеру 1 с дополнительной емкостью поднимают, начинают слив металла из промковша и сам процесс струйного вакуумирования. В зависимости от уровня металла в промковше соответственно изменяется положение вакуум-камеры 1 с дополнительной емкостью 2.

В случае прерывания процесса в вакуум-камеру 1 подают инертный газ по патрубку 22. Инертный газ, смывая нижнюю часть корпуса шиберного затвора 14, через отверстие 19 затекает в полость вакуум-камеры.

По сравнению с лучшими образцами аналогичного оборудования данное устройство для струйного вакуумирования обладает следующими основными преимуществами:
более простая и надежная конструкция сочленения дополнительной емкости и вакуум-камеры вследствие уменьшения количества уплотняемых стыков;
исключение горизонтального смещения струи металла вследствие применения трехплитного шиберного затвора с центральной подвижной плитой, ось перемещения которой совпадает с осью привода;
повышенная эффективность шиберного затвора за счет экранирования огнеупорным сводом с уменьшенным отверстием в нем для ввода сливного стакана шиберного затвора и омывания нижней части корпуса затвора инертным газом;
более простая и надежная конструкция экрана вследствие выполнения его в виде купольного свода с центральным отверстием и свободно опертым на фланец обечайки вакуум-камеры.

Изобретение может быть использовано в черной металлургии, в частности при струйном вакуумировании жидкой стали в проточной камере, непосредственно при непрерывной разливке на МНЛЗ. Сущность: устройство для струйного вакуумирования металла содержит вакуум-камеру, выполненную в виде футерованного корпуса с днищем, сливным отверстием и обечайкой, дополнительную емкость со сталевыпускным отверстием и юбкой, вакуумплотно установленной на вакуум-камере, закрепленный на днище дополнительной емкости шиберный затвор с приводом, вакуумплотно пропущенным через стенку юбки, огнеупорный экран и патрубок для подвода инертного газа. Юбка сталевыпускного отверстия установлена непосредственно на фланце обечайки вакуум-камеры, шиберный затвор выполнен трехплиточным, а его привод представляет собой гидроцилиндр, ось которого совпадает с направлением перемещения подвижной плиты шиберного затвора, при этом огнеупорный экран выполнен в виде купольного свода с центральным отверстием и свободно установлен на фланце обечайки вакуум-камеры,а патрубок для подвода инертного газа встроен в стенку юбки и направлен на нижнюю поверхность шиберного затвора. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТРУЙНОГО ВАКУУМИРОВАНИЯ МЕТАЛЛА, содержащее вакуум-камеру, выполненную в виде футерованного корпуса с днищем, сливным отверстием и обечайкой, и дополнительную емкость с перекрываемым затвором сталевыпускным отверстием и юбкой, вакуумплотно установленной на вакуум-камере, отличающееся тем, что устройство снабжено огнеупорным экраном, юбка установлена непосредственно на фланце обечайки вакуум-камеры, затвор выполнен в виде трехприточного шиберного с гидроцилиндром, выкуумплотно пропущенным через стенку юбки, при этом огнеупорный экран выполнен в виде купольного свода с центральным отверстием и свободно установлен на фланце обечайки вакуум-камеры. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что через стенку юбки вакуумплотно пропущен патрубок для подвода инертного газа, направленный на нижнюю поверхность шиберного затвора.