КРЫШКА ДЛЯ СТАЛЕРАЗЛИВОЧНОГО КОВША Российский патент 1998 года по МПК B22D41/00 

Изобретение относится к металлургии, конкретнее, к сталеразливочным и промежуточным ковшам, применяемым при непрерывной разливке.

Наиболее близкой по технической сущности является крышка для сталеразливочного ковша, включающая металлический кожух, внутри которого выложены огнеупорные кирпичи на огнеупорной связке.

Недостатком известной крышки для сталеразливочного ковша является низкая ее стойкость. Это объясняется разрушением футеровки крышки в процессе эксплуатации сталеразливочного ковша и, как следствие, выпадением огнеупорных кирпичей из кожуха крышки. Вследствие этого дальнейшая эксплуатация крышки для сталеразливочного ковша становится невозможной. Кроме того, футеровка крышки из огнеупорных кирпичей обладает значительной теплопроводимостью, что приводит к потерям тепла жидкого металла в процессе его разливки сверх допустимых значений.

Технический эффект при использовании изобретения заключается в повышении стойкости крышки для сталеразливочного ковша.

Указанный технический эффект достигается тем, что крышка для сталеразливочного ковша содержит металлический кожух с огнеупорной футеровкой.

На внутренней вогнутой поверхности кожуха крышки прикреплены, по крайней мере, две волнистые металлические полосы, а футеровка выполнена их жаропрочного бетона с наполнителем в виде сечки из стальной проволоки. Содержание наполнителя по площади периферийного кольца футеровки крышки в районе ее контакта с футеровкой боковых стенок сталеразливочного ковша составляет 4,5 - 8,9%, а в центральной части - 2,0^oC4,0%. Ширина периферийного кольца составляет 0,05 - 0,15 внутреннего диаметра футеровки крышки.

Повышение стойкости крышки для сталеразливочного ковша будет происходить вследствие выполнения футеровки крышки ковша из жаропрочного бетона с металлическим наполнителем. Для предотвращения разрушения футеровки из жаропрочного бетона и его самопроизвольного удаления из крышки предусмотрены металлические волнистые полосы, прикрепленные к кожуху крышки повышающие сцепление слоя жаропрочного бетона с кожухом крышки. Изменение величины содержание наполнителя по площади внутренней поверхности кожуха объясняется более тяжелыми условиями эксплуатации краевых кольцевых участков футеровки крышки, контактирующих с футеровкой стенок ковша. При меньших значениях величины наполнителя в жаропрочном бетоне будет снижаться стойкость футеровки крышки. При больших значениях будет происходить перерасход дорогостоящего металлического наполнителя без дальнейшего повышения эксплуатационных свойств крышки.

Кроме того, выполнение футеровки крышки из жаропрочного бетона повышает теплоизоляционные свойства футеровки и, как следствие, приводит к сокращению потерь от жидкой стали в процессе ее разливки. В этих условиях температура стали может быть понижена, что приводит к повышению стойкости футеровки боковых стенок и днища ковша.

Диапазон значений ширины периферийного кольца крышки в пределах 0,05 - 0,15 внутреннего диаметра футеровки крышки объясняется условиями работы этих участков. При меньших значениях стойкость краевых участков крышки будет низкой. При больших значениях будет происходить перерасход наполнителя. Указанный диапазон устанавливается в прямой зависимости от внутреннего диаметра футеровки крышки.

Анализ научно-технической и патентной литературы показывает отсутствие совпадения отличительных признаков предлагаемой крышки для сталеразливочного ковша с признаками известных технических решений. На основании этого делается вывод о соответствии предлагаемого технического решения критерию изобретательского уровня.

На фиг. 1 дана схема сталеразливочного ковша с крышкой, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, разрез А-А.

Сталеразливочный ковш состоит из металлического корпуса 1, арматурного 2 и рабочего 3 слоев огнеупорной футеровки, разливочного стакана 4, шиберного затвора 5, металлического кожуха 6, металлических полос 7, слоя бетона 8. Позицией l обозначена ширина периферийного кольца футеровки крышки.

Крышка для сталеразливочного ковша работает следующим образом.

Пример. В процессе непрерывной разливки жидкая сталь марки ст 3 вытекает из сталеразливочного ковша через разливочный стакан 4 в промежуточный ковш и далее в кристаллизаторы (на чертеже не показаны). Расход металла из сталеразливочного ковша регулируется при помощи шиберного затвора 5. Футеровка боковых стенок и днища ковша выполнена из арматурного слоя 2, выложенного из шамотных кирпичей, и рабочего слоя 3, выложенного из пекодоломитовых кирпичей. Корпус 1 ковша выполнен из листовой стали.

Крышка для сталеразливочного ковша состоит из стального кожуха 6 выпуклой формы. На внутренней вогнутой поверхности кожуха 6 крышки приварены в своих вершинах, по крайней мере, две волнистые стальные полосы 7. В общем случае полосы 7 могут располагаться в радиальном направлении или параллельно друг другу. Высота волны полос 7 составляет 150 - 170 мм, шаг волны 200 - 400 мм, ширина полосы 30 - 50 мм. Зазор между полосами 7 при их параллельном расположении составляет 200 - 400 мм.

Внутренняя вогнутая поверхность кожуха 6 крышки заполнена слоем 8 высокоглин-земистого жаропрочного бетона марки МК-94. Толщина слоя 8 бетона составляет 160 - 200. Жаропрочный бетон 8 замешен с наполнителем в виде сечки из стальной проволоки. Длина проволок сечки составляет 20 - 30 мм, диаметр 0,5 - 1,0 мм, материал сечки - сталь Х18Н10Т. Содержание наполнителя по площади периферийного кольца футеровки крышки на длине l в районе ее контакта с футеровкой 2 и 3 боковых стенок ковша составляет 4,5 - 8,0%, в остальной ее центральной части - 2 ^oC4% (%-массовые). Длина l периферийного кольца футеровки крышки составляет 0,05 - 0,15 внутреннего диаметра футеровки крышки.

В первом примере вследствие малой величины содержания наполнителя в бетоне в краевых участках и центральной части крышки не обеспечивается необходимая стойкость футеровки крышки и ковша в целом из-за малой прочности и износостойкости слоя жаропрочного бетона.

В пятом примере вследствие большого содержания наполнителя в бетоне происходит перерасход наполнителя без дальнейшего повышения эксплуатационных свойств крышки ковша.

В шестом примере, прототипе, вследствие выполнения футеровки крышки из шамотных кирпичей не обеспечивается необходимая ее стойкость.

В оптимальных примерах 2-4 вследствие наличия необходимого количества волнистых полос и содержания наполнителя в бетоне обеспечивается необходимое сцепление футеровки с кожухом крышки, необходимая прочность и износостойкость футеровки, а также незначительная теплопроводность крышки.

Применение изобретения позволяет повысить стойкость футеровки сталеразливочного ковша на 20 - 30% и его крышки - в 3 - 5 раз.

Крышка для сталеразливочного ковша содержит металлический кожух с огнеупорной футеровкой. На внутренней вогнутой поверхности кожуха крышки прикреплены, по крайней мере, две волнистые металлические полосы. Футеровка выполнена из жаропрочного бетона с наполнителем в виде сечки из стальной проволоки. Содержание наполнителя в периферийной кольцевой части футеровки в районе ее контакта с футеровкой ковша составляет 4,5 - 8,0%, в центральной части - 2-4%. Ширина периферийной кольцевой части составляет 0,05 - 0,15 внутреннего диаметра футеровки крышки. Наличие наполнителя в бетоне и металлических полос позволяет повысить стойкость крышки. 2 ил, 1 табл.

Крышка для сталеразливочного ковша, содержащая металлический кожух с огнеупорной футеровкой, отличающаяся тем, что она снабжена по крайней мере двумя волнистыми металлическими полосами, прикрепленными к внутренней поверхности кожуха, а футеровка выполнена из жаропрочного бетона с наполнителем в виде сечки из стальной проволоки, при этом содержание наполнителя в периферийной кольцевой части футеровки в районе ее контакта с футеровкой ковша составляет 4,5 8,0% в центральной части 2,0 4,0% а ширина периферийной кольцевой части составляет 0,05 0,15 внутреннего диаметра футеровки крышки.