Способ заполнения сталевыпускного канала стартовой смесью Российский патент 2023 года по МПК B22D41/44 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для заполнения сталевыпускного канала стартовой смесью.

На данный момент при заполнении сталевыпускного канала стартовой смесью при помощи кессона к недостаткам можно отнести следующее:

- отсутствие контроля за выполнением операции по засыпке канала;

- повышенные физические нагрузки и температура в кессоне;

- потеря кранового времени на выведение/заведение захватов главного подъема при засыпке;

При заполнении сталевыпускного канала стартовой смесью с помощью консольного крана с заранее заполненным стартовой смесью бункером к недостаткам можно отнести следующее:

- отсутствие прямого визуального контроля за засыпкой канала;

- невозможность четкого позиционирования бункера над сталевыпускным каналом, что приводит к смещению горки смеси от центра канала;

- потеря кранового времени на выведение/заведение захватов главного подъема при засыпке.

Общим недостатком применяемых способов заполнения является отсутствие возможности контроля операции по засыпке, подогрева стартовой смеси при ее подаче и увеличенное крановое время.

Известен способ подготовки металлургического ковша с шиберным затвором, включающий установку сталеразливочного ковша в вертикальное положение, монтаж к торцевой поверхности стакана коллектора шиберного затвора направляющей втулки, ввод трубы в сталевыпускной канал через отверстие направляющей втулки, подачу стартовой смеси (предварительно упакованную в герметичные контейнеры) по центрально-проходному отверстию трубы снизу-вверх с разрушением верхней части контейнера при выходе его из трубы и заполнением стартовой смесью полости сталевыпускного канала по периметру трубы, демонтаж трубы из канала, в то время как стартовую смесь удерживают в канале по мере удаления трубы [Патент RU № 2569198, МПК B22D 41/44, 2015].

Недостатком известного технического решения являются значительные затраты времени на выполнение ряда технологических операций при заполнении сталевыпускного канала ковша стартовой смесью: монтаж направляющей втулки, ввод трубы в сталевыпускной канал через отверстия направляющей втулки до выступания ее торца над поверхностью днища ковша, демонтаж трубы из сталевыпускного канала, в то время как стартовую смесь удерживают в канале, по мере удаления трубы, специальным приспособлением.

Высокие эксплуатационные затраты на обслуживание специальных приспособлений: направляющая втулка, труба, толкатель, удерживающий толкатель, клапан. Повышенный расход стартовой смеси (наличие просыпи).

Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является способ подготовки к разливке металлургического ковша с шиберным затвором, включающий осмотр и очистку сталевыпускного канала и введение в него контейнеров со стартовой смесью снизу со стороны шиберного затвора, при этом на первый контейнер со стартовой смесью предварительно надет защитный рукав, на нижнем торце которого закреплен кольцевой экран. Первый контейнер вводят вместе с защитным рукавом в сталевыпускной канал до упора кольцевого экрана в торцевую поверхность стакана коллектора шиберного затвора, выталкивают первый контейнер со стартовой смесью из защитного рукава последующим контейнером со стартовой смесью с одновременным разрушением вышеупомянутого контейнера при выходе из защитного рукава и заполнением сталевыпускного канала стартовой смесью [Патент RU № 2639109, МПК B22D 41/44, 2017].

Недостатком данного способа является увеличение затрат на стартовую смесь по причине необходимости использования специализированных контейнеров. Так же к недостаткам можно отнести невозможность установки контейнера в сталеразливочный канал по причине образования в сталевыпускной проводке окислов металла (либо его преждевременное разрушение).

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в снижении времени заполнения сталевыпускного канала, снижении трудозатрат и снижении расхода стартовой смеси.

Технический результат достигается тем, что в способе заполнения сталевыпускного канала стартовой смесью, включающем осмотр сталевыпускного канала и введение в него стартовой смеси снизу со стороны шиберного затвора, подачу стартовой смеси осуществляют посредством устройства подачи, из бункера которого стартовую смесь подают в сталевыпускной канал через трубу для подачи стартовой смеси устройства подачи с размещенным в ней шнековым транспортером, соединенным с мотор-редуктором, при осуществлении видеонаблюдения сталевыпускного канала посредством системы видеонаблюдения.

Устройство подачи снабжают системой подачи газа в трубу для подачи стартовой смеси.

В качестве подаваемого газа используют воздух.

Подачу стартовой смеси осуществляют посредством размещенного в трубе для подачи стартовой смеси шнекового транспортера или шнекового транспортера и подаваемого газа.

Стартовую смесь подают при ее температуре не менее 20°C.

Подачу стартовой смеси осуществляют в течение не более 5 мин.

Применяют стартовую смесь с влажностью не более 0,15% и насыпной плотностью 2,1-2,4 г/м³.

Бункер снабжают обогревающими тенами.

Сущность заявляемого технического решения

На фиг. 1 изображена схема устройства подачи, которая позволяет реализовать заявленный способ заполнения сталевыпускного канала стартовой смесью.

Устройство подачи состоит из бункера (1), в котором могут располагаться при необходимости обогревающие тены, мотор-редуктора (2), трубы (3) для подачи смеси, с размещенным в ней шнековым транспортером (4) и системы видеонаблюдения (5) сталевыпускного канала.

Бункер (1) предназначен для хранения стартовой смеси.

Мотор-редуктор (2) соединен с шнековым транспортером (4), размещенным в трубе (3) для подачи смеси. При включении мотор-редуктора (2) на шнековый транспортер (4) передается вращательное движение, смесь из бункера (1) по шнековому транспортеру (4) поступает в сталевыпускной канал, таким образом, заполняя его.

Система видеонаблюдения (5), расположенная рядом с выходом из шнекового транспортера (4), позволяет контролировать количество засыпаемой стартовой смеси и позволяет проводить осмотр сталевыпускного канала на степень загрязнения перед его заполнением.

Способ позволяет подавать стартовую смесь снизу со стороны шиберного затвора металлургического ковша через устройство подачи.

Устройство подачи может быть снабжено системой подачи газа в трубу. Использование газа способствует увеличению скорости подачи стартовой смеси в сталевыпускной канал и исключает бурение стартовой смеси на выходе из шнекового транспортера. В качестве газа применяется воздух.

Подача стартовой смеси при ее температуре в 20°C и более позволяет исключить конденсирование влаги в стартовую смесь ввиду ее гигроскопичности.

Обогревающие тены в бункере предназначены для поддержания температуры стартовой смеси, в случае, если температура стартовой смеси будет ниже 20°С, то это приведет к конденсированию влаги в стартовой смеси, что может привести к спеканию смеси, что затруднит ее проход через шиберный затвор.

Подача стартовой смеси продолжительностью более 5 минут приведет к снижению производства и увеличению издержек, связанных с крановым временем.

Влажность и насыпная плотность стартовой смеси подобраны экспериментальным путем так, чтобы обеспечить открытие плавок самотеком.

Пример осуществления способа

В цехе подготовки ковшей было выполнено 50 плавок с использованием устройства подачи стартовой смеси.

Перед заполнением сталевыпускного канала стартовой смесью проводили его осмотр с помощью видеокамеры в системе видеонаблюдения (5), расположенной рядом с выходом из шнекового транспортера (4), в результате выявили, что в чистке сталевыпускного канала нет необходимости.

Затем осуществляли засыпку стартовой смеси в бункер. Стартовая смесь имела влажность 0,11% и насыпную плотность 2, 2 г/м³. Температура стартовой смеси составляла 25°C.

Снизу со стороны шиберного затвора осуществляли подачу стартовой смеси через устройство подачи, состоящее из бункера (1), снабженного обогревающими тенами, мотор-редуктора (2), трубы (3) для подачи стартовой смеси, с размещенным в ней шнековым транспортером (4), в которую подается воздух и системы видеонаблюдения (5) сталевыпускного канала. Для этого мотор-редуктор включали, в движение приходил шнековый транспортер и по трубе смесь поступала в сталевыпускной канал, заполняя его. Системой видеонаблюдения отслеживался процесс заполнения канала, как только сталевыпускной канал был заполнен достаточно, мотор-редуктор отключали.

Обогревающие тены поддерживали температуру стартовой смеси до 25-30°C.

Время заполнения сталевыпускного канала во всех плавках составляло 4-5 минут.

В результате соблюдения всех параметров наблюдали снижение времени заполнения сталевыпускного канала стартовой смесью на 30% и более. Так, при помощи кессона заполнение сталевыпускного канала занимало 10-12 минут, заполнение с использованием консольного крана с заранее заполненным стартовой смесью бункером длилось 7-10 минут, а использование устройства подачи стартовой смеси позволило сократить время засыпки до менее 5 минут.

При заполнении сталевыпускного канала методом засыпки без использования кессона нет контроля количества засыпаемой стартовой смеси. Использование видеокамеры позволяет контролировать объем подаваемой стартовой смеси. По результатам плавок наблюдалось снижение расхода стартовой смеси не менее, чем на 10 кг на плавку.

При заполнении сталевыпускного канала с помощью кессона человеку приходилось спускаться внутрь кессона и производить заполнение канала стартовой смесью вручную, при этом находясь в месте с высокой температурой. Использование предлагаемого способа заполнения сталевыпускного канала позволяет исключить человеческий фактор.

Ряд экспериментов показал, что использование предлагаемого способа заполнения сталевыпускного канала позволяет снизить расход стартовой смеси на 15% на плавку, сократить время заполнения сталевыпускного канала на 30% и более и исключить человеческий фактор.

Изобретение относится к области металлургии. Способ заполнения сталевыпускного канала стартовой смесью включает осмотр сталевыпускного канала и введение в него стартовой смеси снизу со стороны шиберного затвора при осуществлении видеонаблюдения сталевыпускного канала посредством системы видеонаблюдения (5). Подачу стартовой смеси осуществляют посредством устройства подачи, из бункера (1) которого стартовую смесь подают в сталевыпускной канал через трубу (3) для подачи стартовой смеси устройства подачи с размещенным в ней шнековым транспортером (4), соединенным с мотор-редуктором (2). Обеспечивается снижение времени заполнения сталевыпускного канала и расхода стартовой смеси, а также снижение трудозатрат. 7 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 пр.

1. Способ заполнения сталевыпускного канала стартовой смесью, включающий осмотр сталевыпускного канала и введение в него стартовой смеси снизу со стороны шиберного затвора, отличающийся тем, что подачу стартовой смеси осуществляют посредством устройства подачи, из бункера которого стартовую смесь подают в сталевыпускной канал через трубу для подачи стартовой смеси устройства подачи с размещенным в ней шнековым транспортером, соединенным с мотор-редуктором, при осуществлении видеонаблюдения сталевыпускного канала посредством системы видеонаблюдения.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что устройство подачи снабжают системой подачи газа в трубу для подачи стартовой смеси.

3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что в качестве подаваемого газа используют воздух.

4. Способ по п. 2, отличающийся тем, что подачу стартовой смеси осуществляют посредством размещенного в трубе для подачи стартовой смеси шнекового транспортера или шнекового транспортера и подаваемого газа.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что стартовую смесь подают при ее температуре не менее 20°С.

6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что подачу стартовой смеси осуществляют в течение не более 5 мин.

7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что применяют стартовую смесь с влажностью не более 0,15% и насыпной плотностью 2,1-2,4 г/м³.

8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что бункер снабжают обогревающими тенами.