СЕКЦИЯ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ЖИДКОГО МЕТАЛЛА ГАЗАМИ Российский патент 2023 года по МПК B22D41/00 B22D1/00 C21C5/48 

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при обработке стали инертными газами с целью ее гомогенизации и рафинирования от неметаллических включений и растворенных газов.

Известна секция для обработки металла газами (патент на изобретение Украины №35356, МПК B22D 41/00, опубл. 10.09.2008 г.), изготовленная из отдельных элементов, стянутых между собой проволокой, обвитой вокруг секции, между которыми расположены сквозные щелевидные капиллярные отверстия, образованные зазором между элементами, сформированными благодаря выступам высотой 0,220-170мм.

Недостатками данного изобретения является использование в качестве стяжного элемента проволоки, что ведет к ухудшению качества секции. Кроме того, капиллярные отверстия для выхода газа образованы выступами, расположенными на элементах, что приводит к попаданию цементного молочка в боковые щели при заливке огнеупорным бетоном. Максимальная толщина капилляра не должна превышать 0,2мм, поскольку при большей толщине жидкий металл свободно попадает в отверстие, что приводит к нарушению работы секции.

Наиболее близким аналогом является секция для обработки жидкого металла газами (патент на полезную модель Украины №93174 МПК C21C 7/072, C21C 5/48, И22В1/00бИ22В 41/00 опбул.10.01.2011 г.), изготовленная из отдельных элементов, связанных между собой стяжкой, между которыми расположены капиллярные отверстия для выхода газа. Капиллярные отверстия для выхода газа имеют не менее двух отдельных разделителей, расположенных между элементами в их противоположных краях. Секция имеет по меньшей мере одно продольное сквозное отверстие, расположенное на расстоянии максимального износа от верхнего края секции, а стяжка выполнена в виде монтажного стержня, расположенного в этом отверстии. Кроме того, боковые поверхности секции имеют герметизирующее покрытие.

Недостатками данной модели являются значительное изменение длины металлических монтажных стержней при нагреве, а также наличие не менее двух отдельных разделителей для получения капиллярных отверстий, расположенных между элементами в их противоположных краях. А также, во время заливки огнеупорным бетоном происходит попадание цементного молочка в боковые щели, что приводит к перекрытию прохода газа в жидкий металл.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в предотвращении циклических напряжений в монолите бетона футеровки металлургической емкости, засорения и закупорки капилляров при попадании жидкого бетона и его закупорки при монтаже и бетонировании.

Технический результат, достигаемый при использовании настоящего изобретения, заключается в сохранении прочности футеровки ковша для разливки стали и увеличение эффективности подачи газа в расплав.

Технический результат достигается за счет секции для обработки жидкого металла газами, содержащей элементы из огнеупорного материала, связанные между собой стяжкой, при этом между элементами секции по всей площади их контакта размещена капиллярообразующая пленка, образующая капилляры в процессе нагревания, а элементы секции связаны между собой монтажной или упаковочной лентой из органического материала.

Далее изобретение поясняется следующими чертежами:

Фиг.1. Общий вид ковша в сборе.

Фиг.2. Общий вид элементов секции.

Система подачи газа в сталеразливочный ковш 1 включает газопровод 2, коллектор 3, секции 4 для подачи газа в расплав, снабженные капиллярами, и коллекторный короб 5, связанный по трубопроводу с продувочным блоком, состоящим из секций 4 для подачи газа в расплав.

Секции 4 для подачи газа в расплав состоят из элементов 6, каждый из которых представляет собой пластину из огнеупорного материала, размер которой зависит от высоты столба расплава и от толщины рабочего слоя. Выбор огнеупорного материала для элементов секции зависит от температуры расплава и от нагрузки, которая приходится на элемент секции.

Для изготовления элементов могут быть применены технологии изготовления прессованных изделий, например, кирпичи разных марок, или другие фасонные изделия.

Более предпочтительным является изготовление элементов 6 из огнеупорного бетона, например производства компаний RATH (Австрия), SBS IDUSTRIAL SOLUTIONS GMBH REFSUD (Франция), GEOINSERTE REFRACTTORIES (Португалия), OST (Россия).

В частном случае, размер пластины из огнеупорного материала может варьироваться (120-150) * (20-80) * (300-400) мм.

Между элементами 6 секции 4 уложена капиллярная пленка 7 из полимерного материала, толщиной 0,1 - 0,2 мм по всей площади контакта элементов и препятствующая проникновению цементного молочка в капиллярное пространство.

В частном случае, толщина пленки зависит от ферростатического давления. Чем выше давление, тем меньше должен быть капилляр.

Секции 4 для подачи газа в расплав связаны между собой стяжкой 8.

В частном случае, стяжку можно производить материалом типа тарной неметаллической ленты или упаковочным скотчем. Упаковочный скотч обматывают с натягом в 3 - 4 слоя, что достаточно для надежной фиксации конструкции секции при транспортировке и монтаже продувочного блока.

Пример осуществления изобретения:

Секции 4 состоят из двенадцати элементов 6 размером 150 * 40 * 300 мм. Между элементами уложена полиэтиленовая пленка 7 толщиной 0,2 мм по всей площади элемента 6. Элементы секции монтируют в кондукторе, состоящим из направляющих, которые позволяют установить элемент секции 6 точно на посадочное место, состыковав элементы между собой.

После завершения монтажа секций 4, ее стягивают монтажной полипропиленовой лентой 8 в три слоя.

После установки в коллекторный короб 5 секций 4, заливают рабочий слой футеровки. Ковш 1 подают на сушку, в результате чего капиллярообразующая пленка 7 выгорает, при этом капилляры открываются. Этот процесс начинается при сушке и заканчивается при нагреве ковша 1 под плавку. После чего ковш 1 подают под слив жидкого металла.

Преимущества заявляемого изобретения заключаются в сохранении прочности футеровки за счет исключения металлических элементов конструкции и увеличении эффективности подачи газа в расплав при использовании секций за счет увеличения площади продувочных капилляров и предотвращения закупоривания капилляров благодаря укладке капиллярной пленки по всей площади контакта элементов, препятствующей проникновению цементного молочка в капиллярное пространство.

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при обработке стали инертными газами. Секция для обработки жидкого металла газами содержит элементы (6) из огнеупорного материала, связанные между собой монтажной или упаковочной лентой (8) из органического материала. Между элементами секции (4) по всей площади их контакта размещают пленку (7), образующую капилляры между упомянутыми элементами при нагревании секции. Обеспечивается сохранение прочности футеровки ковша для разливки стали при увеличении эффективности подачи газа в жидкий металл за счет увеличения площади капилляров и предотвращения закупоривания капилляров при изготовлении секции. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 пр.

1. Секция для обработки жидкого металла газами, содержащая элементы из огнеупорного материала, связанные между собой стяжкой, отличающаяся тем, что между элементами секции по всей площади их контакта размещена капиллярообразующая пленка, образующая капилляры в процессе нагревания, а элементы секции связаны между собой монтажной или упаковочной лентой из органического материала.

2. Секция по п. 1, отличающаяся тем, что элементы секции выполнены в виде бетонных пластин.