КОВШ ДЛЯ ВНЕПЕЧНОЙ ОБРАБОТКИ ЖИДКОЙ СТАЛИ Российский патент 2003 года по МПК B22D41/00 

Предлагаемое изобретение относится к области металлургии, а конкретно к сталеплавильному производству.

Известен сталеразливочный ковш, содержащий футерованный изнутри огнеупорным материалом корпус, состоящий из днища и стенки с опорными площадками, цапфовыми плитами и цапфами, а также шиберный затвор (Сталеплавильное оборудование. Отраслевой каталог. ЦНИИТЭИТЯЖМАШ. М., 1989 г., с.113).

При его использовании для внепечной обработки в связи с необходимостью иметь запас свободного борта до 1,2 м (во избежание выбросов металла и шлака) существенно уменьшается полезный объем, что влечет за собой значительное снижение производительности сталеплавильного оборудования.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемым результатам является ковш для внепечной обработки жидкой стали, содержащий футерованный изнутри огнеупорным материалом цилиндрический корпус, состоящий из днища и стенки с опорными площадками, цапфовыми плитами и цапфами, а также шиберный затвор (М.Кепка и др. Металлургия производства в рафинировочных печах ASEA. В сб. Новые технологические процессы в черной металлургии, г. Фридек-Мистек, 1988 г., с.118).

К его недостаткам относится ограниченная вместимость ввиду неэффективного использования пространства между рабочими поверхностями цапф, увеличенная высота и низкая надежность вследствие недостаточной жесткости стенки и консольного нагружения цапф. Из-за вертикального расположения стенки и смещения опорных площадок по отношению к осям крановых крюков невозможно совместное использование данных ковшей и существующих в цехах сталевозов, ремонтных и нагревательных стендов.

Целью предлагаемого изобретения является увеличение полезного объема ковша при обеспечении требуемого запаса свободного борта и сохранении габаритных и установочных размеров стандартных сталеразливочных ковшей, а также повышение стойкости и надежности за счет увеличения жесткости элементов корпуса.

Поставленная цель достигается тем, что в известном ковше, содержащем футерованный изнутри огнеупорным материалом цилиндрический корпус, состоящий из днища и стенки с опорными площадками, цапфовыми плитами и цапфами, а также шиберный затвор, цапфовая плита с цапфами и прилегающим участком футеровки утоплена внутрь корпуса, при этом цилиндрическая стенка выполнена ступенчатой с выступающей наружу верхней частью, а внутри корпуса между уступом стенки и цапфовой плитой установлены опоры коробчатого сечения, футерованные огнеупорным материалом, образующим вертикальные выступы. Выступы сверху ограничены кольцевым огнеупорным поясом.

Смещение цапфовой плиты внутрь ковша позволяет увеличить диаметр стенки и площадь сечения ковша без изменения расстояния между осями крюков цехового крана. При этом улучшаются условия нагружения цапфы (уменьшается вылет цапфы по отношению к стенке), что повышает прочность и надежность конструкции. Выполнение стенки ступенчатой позволяет повысить жесткость конструкции и одновременно сохранить установочные размеры ковшей, т.е. обеспечивает возможность использования предлагаемых ковшей в существующих цехах. Наличие кольцевого огнеупорного пояса, ограничивающего сверху вертикальные выступы в футеровке, способствует повышению долговечности наиболее изнашиваемой зоны футеровки, увеличивает прочность огнеупорных выступов и тем самым обеспечивает повышение межремонтного цикла футеровки.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется примером его конкретного выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи, где на фиг.1 изображен общий вид ковша, на фиг.2 - то же, вид сверху, на фиг.3 - вид А по фиг.1.

Сталеразливочный ковш содержит корпус 1, состоящий из днища 2 и стенки 3 с опорными площадками 4, цапфовыми плитами 5 и цапфами 6, а также шиберный затвор 7. Изнутри корпус облицован слоем огнеупорной футеровки 8.

Цапфовые плиты 5 с цапфами 6 и прилегающим участком 9 футеровки утоплены внутрь корпуса 1, при этом цилиндрическая стенка 3 выполнена ступенчатой и состоит из нижней части 10, уступа 11 и выступающей наружу верхней части 12, а внутри корпуса 1 между уступом 11 стенки 3 и цапфовыми плитами 5 установлены вертикальные опоры 13 коробчатого сечения, футерованные огнеупорным материалом, образующим выступы 14, выполненные в виде кольцевых секторов. Выступы сверху ограничены кольцевым огнеупорным поясом 15, выполненным из огнеупорного материала с повышенной стойкостью, например магнезитохромитового кирпича.

Перед завершением выплавки стали краном 16 ковш устанавливают на сталевоз 17, посредством которого подают его под сталеплавильный агрегат (не показан).

В процессе выпуска расплава сталеразливочный ковш заполняется металлом 18, на поверхности которого находится слой шлака 19. При номинальной массе плавки слой шлака находится на уровне кольцевого пояса 15 на расстоянии от верхнего уровня 20 шлака до верхней кромки 21 ковша, определяемом технологическим процессом последующей внепечной обработки, например при вакуум-кислородном рафинировании высота свободной поверхности ковша должна находиться в пределах 1,0-1,2 м, при ковшевом вакуумировании - 0,8-1,0 м и т.д.

После внепечной обработки ковш с расплавом кранами и/или передаточными тележками передают на разливку.

По сравнению с лучшими образцами аналогичного оборудования предлагаемый ковш обладает следующими технико-экономическими преимуществами:
- увеличенной на 20-25% полезной вместимостью,
- более широкими технологическими возможностями,
- повышенной жесткостью и долговечностью корпуса,
- повышенной стойкостью футеровки.

Его применение не требует замены существующего подъемно-транспортного и ремонтного оборудования. Наибольший эффект достигается при использовании предлагаемого технического решения в конвертерных цехах большой мощности.

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано в сталеплавильном производстве. В ковше цилиндрическая стенка корпуса выполнена ступенчатой с выступающей наружу верхней частью. Цапфовые плиты с цапфами и прилегающими участками футеровки утоплены внутрь корпуса. Внутри корпуса между уступом стенки и цапфовой плитой установлены опоры коробчатого сечения. Опоры футерованы огнеупорным материалом, образующим вертикальные выступы. Ковш обладает увеличенной полезной вместимостью, жесткостью и долговечностью корпуса, повышенной стойкостью футеровки. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

1. Ковш для внепечной обработки жидкой стали, содержащий футерованный изнутри огнеупорным материалом цилиндрический корпус, состоящий из днища и стенки с опорными площадками, цапфовыми плитами и цапфами, а также шиберный затвор, отличающийся тем, что цапфовые плиты с цапфами и прилегающими участками футеровки утоплены внутрь корпуса, при этом цилиндрическая стенка выполнена ступенчатой с выступающей наружу верхней частью, а внутри корпуса между уступом стенки и цапфовой плитой установлены опоры коробчатого сечения, футерованные огнеупорным материалом, образующим вертикальные выступы. 2. Ковш по п.1, отличающийся тем, что выступы сверху ограничены кольцевым огнеупорным поясом.