ШЛАКОВОЗ Российский патент 1997 года по МПК C21B3/10 

Изобретение относится к металлургии, конкретно, к оборудованию для приема шлакового расплава из доменных печей и его транспортировки к перерабатывающим установкам.

Известен шлаковоз, включающий корпус, футерованный огнеупорным материалом, состоящий из конических боковых частей и центральной цилиндрической части с приемно-сливной горловиной /1/.

Недостатком этого шлаковоза является образование шлаковой настыли на горловине. При наполнении шлаковоза расплавом струя его разбрызгивается, и капли попадают на внутренние стенки горловины, в результате чего на них образуются шлаковые корки. С каждым наливом толщина настыли увеличивается, а при сливе шлака к ней примораживаются корки, образовавшиеся на зеркале расплава при его охлаждении через горловину. Такая настыль не позволяет полностью слить расплав из ковша, что приводит к ускорению процесса образования корок и резкому уменьшению полезной вместимости шлаковоза. Очистка горловины от настыли, образовавшей монолит с футеровкой корпуса с помощью ударных механизмов, без вывода шлаковоза из работы и его охлаждения трудоемка и малоэффективно.

Известен также чугуновозный ковш, зафутерованный огнеупором, выполненный с кольцевой выемкой в верхней части, в которую помещена кольцевая футерованная съемная насадка /2/ прототип. При необходимости кольцевую объемную насадку с настылью извлекают и заменяют на запасную, сокращая простой ковша на ремонте.

Однако использование чугуновозного ковша указанной конструкции в качестве шлаковоза также малоэффективно. Причины этого заключается в следующем. Если при наполнении ковша чугуном, обладающим малой вязкостью, высокой теплопроводностью и поступающим компактной струей, образование настыли на съемной насадке происходит медленно, то при наполнении шлаковоза шлаком на зеркале расплава образуются корки, и настыль в съемной насадке формируется очень быстро, срастаясь с гарнисажем внутри корпуса. Большая площадь сечения горловины способствует выстуживанию шлаковоза, как порожнего, так и наполненного расплавом, что в свою очередь ускоряет образование корок и настыли. Поэтому шлаковоз нужно часто выводить из эксплуатации, остуживать, производить полную очистку от настыли и гарнисажа. Только после этого можно произвести замену съемной насадки и ввести шлаковоз в работу.

Отсюда следует, что описанная конструкция не дает возможности использовать чугуновоз в качестве шлаковоза с длительным использованием без вывода из оборота для очистки.

Задачей изобретения является создание шлаковоза, эксплуатируемого без вывода из оборота для очистки горловины.

Поставленная задача решается благодаря тому, что съемная насадка выполнена суживающейся книзу под углом 25 45 градусов по отношению к вертикальной оси шлаковоза, при этом ее длина составляет 0,5 0,8 длины горловины в верхней ее части, а высота 0,6 0,9 высоты горловины в месте ее продольного примыкания к корпусу шлаковоза.

Съемная насадка может быть также с торцов оснащена отбойными щитками, направленными вниз под углом 25 45 градусов по отношению к вертикальной оси шлаковоза.

Сущность заявляемого изобретения заключается в том, что съемная насадка перекрывает значительную площадь горловины и уменьшает теплопотери через нее из корпуса шлаковоза, предотвращая образование корок на зеркале расплава и в горловине. При этом настыль на съемной насадке не соединяется с гарнисажем внутри шлаковоза и может быть легко удалена.

Таким образом, предложенная конструкция шлаковоза имеет существенно новые признаки по сравнению с известным ковшом, выбранным за прототип. Во-первых, в прототипе съемная насадка помещена в кольцевой выемке в верхней части ковша и вследствие этого повторяет конфигурацию корпуса ковша и примыкает по всей внешней поверхности к нему. Съемная же насадка в предполагаемом изобретении суживается книзу под углом 25 45 градусов по отношению к вертикальной оси шлаковоза. Поэтому стенки съемной горловины в ее нижней части значительно удалены от внутренней поверхности горловины. Во-вторых, суживающаяся книзу съемная насадка по длине равна 0,5 0,8 длины горловины в ее верхней части, а по высоте равна 0,6 0,9 высоты горловины в месте ее продольного примыкания к корпусу шлаковоза. Это позволяет в значительной степени перекрыть площадь выстуживания корпуса шлаковоза изнутри, оставить проемы в торцах горловины для слива расплава и исключить контакт съемной насадки с зеркалом расплава. В прототипе горловина как таковая отсутствует, съемная насадка фактически является продолжением футерованного корпуса, и уровень расплава после наполнения ковша находится в пределах. В-третьих, съемная насадка с торцов может быть оснащена отбойными щитками, направленными вниз под углом 25 45 градусов по отношению к вертикальной оси шлаковоза (в прототипе отсутствуют). То есть предполагаемое изобретение удовлетворяет критерию "новизна".

При анализе на критерий "изобретательский уровень" не обнаружено источников информации, указывающих на известность решений, использования новых существенных конструктивных решений по функциональному значению и поставленной задаче изобретения.

На фиг. 1 представлен общий вид шлаковоза, на фиг.2 его центральное сечение, а на фиг.3 горловина со съемной насадкой (вид сверху).

Корпус 1, защищенный изнутри огнеупорной футеровкой 2, оборудован приемно-сливной горловиной 3. В верхней части горловины 3 закреплена съемная насадка 4 (конструкция крепления на чертеже не показана). Съемная насадка 4 выполнена суживающейся книзу под углом 25 45 градусов по отношению к вертикальной оси шлаковоза, по ширине перекрывает горловину 3, при этом ее длина составляет 0,5 0,8 длины горловины в верхней ее части, а высота равна 0,6 0,9 высоты горловины в месте ее продольного примыкания к корпусу шлаковоза.

Съемная насадка 4 может быть также с торцов оснащена отбойными щитками 5, направленными вниз под углом 25 45 градусов по отношению к вертикальной оси шлаковоза. Жирной линией 6 показана линия разъема между горловиной 3 и съемной насадкой 4.

Шлаковоз работает следующим образом.

Струя шлакового расплава через съемную насадку 4 поступает в корпус 1. Отбойные щитки 5 при отклонении струи шлакового расплава направляют ее в корпус 1 через проемы, оставшиеся между съемной насадкой 4 и торцевыми стенками горловины 3. Наклон стенок съемной насадки 4 и отбойных щитков 5 под углом 25 45 градусов к вертикали обеспечивает стекание по ним расплава без значительного роста настыли и в то же время позволяет перекрыть в требуемых пределах площадь сечения горловины 3. Слив шлакового расплава из шлаковоза осуществляют через проемы, оставшиеся между съемной насадкой 4 и торцевыми стенками горловины 3. При этом съемная насадка 4 перекрывает площадь горловины на 60 85% что позволяет в достаточной степени уменьшить теплопотери шлака и предотвратить образование корок на зеркале расплава. Сокращению площади выстуживания способствуют также отбойные щитки 5. Так как на зеркале расплава корки не образуется, сечение сливных проемов после формирования на них гарнисажа остается постоянным, и они не нуждаются в очистке.

Чем выше съемная насадка 4, тем полнее при наклоне ее стенок на 25 45 градусов по отношению к вертикальной оси шлаковоза перекрывается горловина 3. Однако, с другой стороны, съемная насадка 4 не должна быть погружена в расплав во избежание образования на ней сплошной корки. Обычно шлаковоз заполняется шлаком до уровня горловины 3, поэтому оптимальная высота съемной насадки 4 на основании практического опыта должна быть в указанных выше пределах.

По мере необходимости съемную насадку 4 очищают от настыли, что не представляет большой трудности, так как настыль не соединена в монолит со шлаковым гарнисажем внутри корпуса 1 или горловины 3. Возможна также замена съемной насадки 4 на запасную без вывода шлаковоза из работы. В этом случае снятую съемную насадку 4 охлаждают водой, шлаковая настыль растрескивается и отделяется от металла, а съемная насадка 4 вновь используется для установки в горловину 3.

Таким образом, изобретение эффективно решает вопросы предотвращения зарастания горловины и позволяет осуществить эксплуатацию шлаковоза с малыми трудозатратами. Изобретение может быть реализовано в промышленных условиях с использованием существующих металлургических агрегатов и без больших капиталовложений в изготовление шлаковоза.

Изобретение относится к металлургии, конкретно, к оборудованию для приема шлакового расплава из доменных печей и его транспортировки к перерабатывающим установкам. Шлаковоз содержит корпус с приемно-сливной горловиной, в которую помещена съемная насадка, которая выполнена суживающейся книзу под углом 25 - 45 градусов, при этом ее длина составляет 0,5 - 0,8 длины горловины и высота 0,6 - 0,9 максимальной высоты горловины. Съемная насадка может быть оснащена с торцов отбойными щитками, направленными вниз под углом 25 - 45 градусов. 3 ил.

1. Шлаковоз, включающий корпус с горловиной и съемную насадку, отличающийся тем, что съемная насадка выполнена суживающейся книзу под углом 25 45^o к вертикальной оси шлаковоза, при этом ее длина составляет 0,5 - 0,8 длины горловины в верхней части, а высота 0,6 0,9 высоты горловины в месте ее продольного примыкания к корпусу шлаковоза. 2. Шлаковоз по п.1, отличающийся тем, что съемная насадка с торцов оснащена отбойными щитками, направленными вниз под углом 25 45^o к вертикальной оси шлаковоза.