КОМПЛЕКС ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО ПРОИЗВОДСТВА МЕТАЛЛОПРОДУКЦИИ Российский патент 1997 года по МПК C21C5/56 F27B19/00 

Изобретение относится к области металлургии.

Известны комплексы, объединяющие агрегаты для проведения различных операций с металлом в одной печи [1] Однако не всегда удается разместить агрегаты с совершенно разными функциями, например, агрегат для выплавки чугуна, получения стали и машину непрерывного литья заготовок (МНЛЗ).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к объекту изобретения является комплекс для непрерывного производства металлопродукции [2] Известный комплекс состоит из сообщающихся металлопроводами агрегатов для выплавки металла и его литья. Металлопроводы являются средствами соединения отдельных агрегатов в единое устройство, что позволяет передавать расплавленный металл по переделам и обеспечить непрерывность производственного процесса. Недостатком известного решения является необходимость дополнительного подогрева металла в металлопроводах, поскольку источник тепла присоединен не к металлопроводу, а к агрегату. Это вызывает дополнительные трудности в период запуска металла в металлопровод, когда последний еще не подогрет до нужной температуры, а также в паузах между сливами через металлопровод, когда становится возможным перемерзание металла.

Предлагается каждый агрегат снабдить закрепленной на нем отъемной канальной индукционной единицей, сообщающейся каналом с агрегатом. Последний сообщается с металлопроводом посредством выполненного в отъемной канальной индукционной единице дополнительного канала с примыкающим к нему шиберным затвором, установленным с возможностью соединения его канала с дополнительным каналом и металлопроводом. Такое решение приводит к тому, что затворы находятся непосредственно у источника тела (индукционной единицы), что не позволяет заморозить в них металл ни при каких обстоятельствах.

На фиг. 1 изображена схема расположения заявляемого комплекса, на фиг. 2 представлена детальная планировка, фиг. 3 представляет собой продолжение планировки, а на фиг. 4 изображена в разрезе отъемная канальная индукционная единица с примыкающим к ней затвором.

Агрегат 1 (фиг.1) для получения высокоуглеродистого расплава имеет закрепленную на нем отъемную канальную индукционную единицу (ОКИЕ) 2, которая сообщена каналом 3 с агрегатом 1. Благодаря сердечнику 4 в металле, находящемся в канале 3, наводятся вихревые токи, которые и поддерживают необходимый тепловой режим и перемешивание ванны расплава. Для управления расходом металла используется затвор 5, помещенный на металлопроводе 6.

Агрегат 7 для получения стали также имеет закрепленную на нем ОКИЕ 8, которая сообщена каналом 9 с агрегатом 7. Функция сердечника 10, затвора 11 и металлопровода 12 аналогичны функциям устройства 4, 5 и 6.

Агрегат 13 выполняет функции миксера и имеет закрепленную на нем ОКИЕ 14, которая сообщена каналом 15 с агрегатом 13. Функции сердечника 16, затвора 17 и металлопровода 18 аналогичны функциям устройств 4, 5 и 6. Металлопровод 18 связывает емкость агрегата 13 с ванной жидкого металла в кристаллизаторе 19, откуда слиток вытягивают ролики 20 МНЛЗ. Каждая из ОКИЕ 2, 8 и 14 имеет дополнительные каналы соответственно 21, 22 и 23, к которым примыкают заторы 5, 11 и 17.

Один из вариантов выполнения устройства изображен на фиг 2. Агрегат для выплавки железоуглеродистого расплава включает бункерное загрузочное устройство 24, снабженное шнеком 25, соединенное шихтопроводом с печью 26 для выплавки чугуна и камеру дожигания угарного газа 27. Агрегат снабжен также ОКИЕ 2 и затвором 5 и сообщается металлопроводом 6 с установкой 7 для выплавки стали. Установка 7 снабжена ОКИЕ 8 и затвором 11 и сообщается металлопроводом 12 с промежуточным ковшом 13 МНЛЗ либо сменным промежуточным ковшом 28, смена ковшей производится лебедкой 29. Комплекс обслуживает вакуумная установка 30, снабженная трубопроводами 31 и 32. МНЛЗ включает кристаллизатор 33 и механизм 34 (фиг. 3) вытягивания слитка из кристаллизатора.

В состав комплекса может входить проходная печь 35 для выравнивания температуры по сечению литой заготовки. За проходной печью установлены ножницы 36 горячей реки литой заготовки и отводящий рольганг 37, сообщающий МНЛЗ с деформирующей установкой (не показана). В приведенном варианте использованы два агрегата, имеющие для подвода энергии канальные единицы. Естественно, что в каждом конкретном случае количество единиц и место их установки диктуется технологической необходимостью.

ОКИЕ (фиг. 4) присоединена к стенке агрегата 1, в которой выполнены отверстия 38 и 39, с помощью которых он сообщается с каналом 3, перпендикулярно которому расположен сердечник индуктора 4. Устройство имеет дополнительный канал 21, к которому примыкает подогреваемый шиберный затвор в виде керамических неподвижных плит 40 и 41 и подвижной плиты 42, связанной с тягой 43, имеющей привод возвратно-поступательного перемещения. Канал затвора соединен с металлопроводом 6. Аналогичное устройство имеет узел ОКИЕ установки 7 (фиг. 2).

Подготовленную шихту засыпают в бункерное устройство 24 (фиг. 2) и шнеком 25 подают в печь 26, где производится плавка, восстановление железа и насыщение его углерода. При этом шиберный затвор 5 находится в закрытом состоянии. Подвод тепла осуществляется ОКИЕ 2 прокачкой металла по каналам 38, 3, 39 (фиг. 4) с помощью электромагнитного поля, создаваемого сердечником 4. Благодаря соседнему расположению ОКИЕ и затвора последний находится под воздействием тепла расплавленного металла, поэтому постоянно нагревает до высокой температуры.

После окончания плавки открывают затвор 5, для чего перемещают тягой 43 (фиг. 4) подвижную плиту 42 до совпадения отверстий деталей 40, 41, 42, вследствие чего металл по металлопроводу 6 из дополнительного канала 21 поступает в установку 7 (фиг. 2) после слива металла затвор 5 закрывают, а в печи 26 обрабатывают и затем сливают шлак. В установке 7 металл обезуглероживают подачей кислорода, обеспечивая заданный температурный интеграл канальной единицей 8, после чего открывают затвор 11 и по металлопроводу 12 сливают металл в ковш 13. При необходимости используют ковш 28, выдвигаемый на место ковша лебедкой 29. Установка 30 может быть подключена через трубопровод 32 в случае необходимости обезуглероживания под вакуумом.

В ковше 13 или 28 осуществляют внепечную обработку металла и подают последний в кристаллизатор 33 (фиг. 3), откуда механизм 34 вытягивают закристаллизовавшийся слиток. В печи 35 выравнивают температуру металла, слиток режут на мерные длины ножницами 36 и по рольгангу 37 передают заготовку на деформирующую установку. Угарный газ дожигается в камере 27.

Комплекс может служить также для переработки цветных металлов.

Технический результат заключается в упрощении эксплуатации оборудования, поскольку отпадает необходимость специального подогрева металлопроводов и запирающей арматуры благодаря их размещению непосредственно рядом с источником тепла, в роли которого выступает канальная единица.

Использование металлургия. Сущность: комплекс включает сообщающиеся металлопроводами агрегаты для выплавки металла и его литья с закрепленными на них отъемными канальными индукционными единицами, каждая из которых сообщается каналом с агрегатом; канальные единицы имеют дополнительные каналы, к которым примыкают подогреваемые шиберные затворы, каналы которых соединены с металлопроводами. 4 ил.

Комплекс для непрерывного производства металлопродукции, состоящий из сообщающихся металлопроводами агрегатов для выплавки металлов и его литья, отличающийся тем, что каждый агрегат снабжен закрепленной на нем отъемной канальной индукционной единицей, сообщающейся каналом с агрегатом, сообщающимся с металлопроводом посредством выполненного в отъемной канальной индукционной единице дополнительного канала с примыкающим к нему шиберным затвором, установленным с возможностью соединения его канала с дополнительным каналом и металлопроводом.