Устройство для удаления шлака из ковша Советский патент 1986 года по МПК C21C7/10 

изобретение относится к металлургии, а именно к внепёчной комплексной обработке стали с применением вакуума в установках типа печь-ковш где используются устройства для удаления шлака с поверхности стали в ковше или тигель-ковше.

Цель изобрете ния - повьш1ение производительности удаления шлака, исключение потерь металла и повьш1е- ние надежности устройст ра.

На (Ьиг.1 схематически изображено предлагаемое устройство с поперечны сечением его элементов, общий вид; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.З - вид и на фиг.1 .(вид на колпак снизу); на фиг.4 - сечение В-В на фиг.1, одна из тяг с пространственными шарнирами одного из- самоус- танавливающихся скребков |( повернуто на -на фиг.З - сечение Г-Г на фиг. 1 (колпак условно не показан К

i

Предлагаемое устройство (фиг.1) состоит из вакуумной камеры 1 с закрепленной к ней всасывающей трубой 2, на конце которой установлен колпак 3 с приводом 4 вращения. Патрубком 5 вакуумная камера 1 подключена к вакуумной системе (не показана) и посредством каретки 6 с приводом 7 консольно соединена с колонной 8, снабженной приводом 9 поворота. Колпак 3 для возможности вращения установлен своей верхней цилиндрической опорной частью на подшипниках 10 и снабжен сверху вакуумным уплотнением 11, а снизу его опорной части вблизи ее примыкания с зазором к всасывакяцей трубе 2 - теплозащитным асбесто-графитовым уплотнением 12. В этом же месте по образукяцей наружной поверхности колпака 3 установлены с равными интервалами плоские вертикальные теплоотдающие ребра 13. Внутри колпака 3 радиально установлены скребки 14 |фиг.ЗК которые закреплены к нему внутренними концами посредством тяг 15 с пространственными шарнирами 16 (фиг.4), а периферийными концами - посредством пространственных шарниров 17. Каждый из скребков I4 представляет собой металлическую обойму 18, внутрь которой вставлены сменные огнеупорные (стандартные) i кирпичи 19, через металлическую прокладку 20 закреппенные винтами 21.

113062

Всасывающая труба 2 встроена в колпак 3 так, что ее нижний конец заходит внутрь его на определенную величину, как показано на фиг.1, при

5 этом торец всасывающей трубы 2 снабжен клапаном 22, подвешенным на трех, расположенных под углом 120° (в плане) одна относительно другой тягах 23, покрытых в нижней части защитны ми экранами 24. Тяги 23 телескопически встроены в воДоохлаждаемые гиль зы 25 (фиг.5), закрепленные на всасывающей трубе 2 так, что их оси параллельны оси всасывающей трубы 2.

15 Места выхода тяг 23 из гильз 25 снабжены вакуумными уплотнениями 26, а их верхние концы соединены шарнирами 27 со штоками 28 цилиндров 29, закрепленных теплоизолированными шарни20 рами 30 на всасывающей трубе 2.

Три одинаковые полости 31 образованы между гильзами 25, наружной поверхностью всасывающей трубы 2 и внутренней поверхностью корпуса 32 и

25 заглушены с нижнего и верхнего торцов крьш1ками 33. Каждая из полостей снабжена заглубленной в нее трубкой 34 и штуцером 35, вмонтированными в верхнюю крьш1ку 33.

30 Вакуумная камера 1 сверху дополнительно снабжена встроенной внутрь ее расширительной камерой 36 с диффузором 37, на наружной выступакядей из вакуумной камеры 1 поверхности

35 которой установлен клапан 38, соединенный с дозатором 39 жидкости известной конструкции, подключенный к водопроводу (не показан). Патрубок 5 вакуумной камеры 1 дополни40 тельно снабжен предохранительным клапаном 40 с пружинно-поршневым приводом 41. На фиг.1 и 2 также обозначены ковш 42 с .расплавами стали и шлака, пара зубчатых конических ко45 лес 43 привода 4 и шлаковый ковш 44. Устройство работает следующим образом.

Ковш 42 с расплавами стали и шлака устанавливают против устройства

50 для удаления шлака. Оператор включает привод 7 и опускает каретку 6 с вакуумной камерой 1 и всем закрепленным на ней оборудованием до тех пор, пока колпак 3 не погружается в

55 щлак на столько, что уровень ишака в ковше 42 начинает заметно подниматься вследствие вытеснения его из-под ковша колпака 3 погруженными

скребками 14, клапаном 22 и заключенным под колпаком воздухом. Затем одновременно включается насос ваку- зтной системы и привод 4 вращения, который через пару зубчатых конических колес 43 приводит во вращение колпак 3.

Под действием вакуума шлак инжектируется через всасывающзпо трубу 2 в вакуумную камеру 1. Высота подъема шлака Н при заполнении вакуумной камеры 1 определяется величиной барометрического давления. При вращении колпака 3.скребки 14, преодолевая сопротивление шлака, самоустанавливаются так, как это показано на фиг.3 и 4. При этом периферийные концы скребков 14 разворач иваются на пространственных шарнирах 17 в сторону, противоположную вращению колпака 3 и углом вперед (фиг.З), а внутренние концы скребков 14, имея большую степень свободы вследствие дополнительного смещения при повороте в пространственньпГ шарнирах 16 тяг 15, не только поворачиваются, но и отклоняются на определенный угол от вертикали.

Таким образом, создается йаправ- ленное перемещение шлака вдоль скребков 14 от периферии колпака 3 к его центру и нижнему концу всасывающей трубы 2, а это в сочетании с инжек- цией способствует эффективному и качественному удалению шлака со всей поверхности зеркала металла.

Клапан 22 в процессе работы устройства выполняет несколько функций. В начальный момент, когда устройство- готово к работе, клапан 22 находится в крайнем нижнем положении и свободно висит на тягах 23, при этом нижний торец всасывающей трубы 2 п ол- ностью открыт, равно как и проходы к нему с боков между тягами 23 с теплозащитными экранами 24. Затем при включении устройства и погрзгжении колпака 3 в шлак клапан 22 выдавливает шлак из-под себя в стороны и вверх, при этом экранируя металл непосредственно под нижнем торцом всасывающей трубы 2, где сила инжекции особенно велика, и тем самым исключает засасывание металла вместе со шлаком во всасывающую трубу 2 и вакуумную камеру 1. Когда шлак удален, клапан 22 со скребками 14 выталкивается более плотным чем шлак металлом вверх.

10

12113064

при этом выталкиваются вверх тяги 23 сквозь вакуумные уплотнения 26. На тягах 23 и всасывающей трубе 2 наносятся фиксирующие их взаимное расположение риски, по которьтм оператор определяет момент полного удаления шлака с поверхности металла. Кроме того, оператор может определять степень удаления шлака путем визуального наблюдения за наличием шлака в пространстве между ковшом 42 и периферийным краем колпака 3, а также по характерному шуму, появляющемуся в конце операции и вызываемому засасываемым под колпак с последними остатками пшака воздухом. После полного удаления шпака оператор выключает привод 4 вращения колпака 3, включает в действие цилиндры 29, которые поднимают до предела клапан 22 и запирают им выход шлаку из всасывающей, трубы 2. Затем включается привод 7-и все устройство поднимается на определенную высоту, ограничиваемую, на15

20

25 пример, конечными выключателями {не показаны) так, чтобы нижний край колпака 3 был верхнего фланца ковт- ша 42 на 200-300 мм.

Потом включается привод 9 поворо30 та и колонна 8 .(Лиг.2) поворачивается вместе со всем смонтированным на ней устройством на уголо., остан1ав- ливаясь также посредст1вом, например, конечного выключателя (не показан)

35 над шлаковым ковшом ( шлаковней 44 так,чтобы его вертикальная ось совпадала с вертикальной осью колпака 3, После этого оператор приводом 7 опускает внутрь шлакового ковша 44 кол40 пак 3 TaKj чтобы его нижний край на 100-200 мм находился ниже, верхнего фланца шлакового ковша 44 и исклю- г чался брызговьшос шлака наружу. Далее включаются цилиндры 29, которые

45 перемещают до предела вниз клапан 22, и открывается выход шлака из всасывающей трубы 2, после чего выключается вакуумная система и шлак устремляется в шлаковый ковш 44. Затем

50 включается пружинно-поршневой привод 41 и предохранительньй клапан 40 закрывает выход патрубка 5 из вакуумной камеры 1 в вакуумную систему. Включается клапан 38, и из дозатора

55 39 в расширительную камеру 36 впрыскивается порция воды, которая превращается под воздействием температуры, созданной жидким шлаком, во

пример, конечными выключателями {не показаны) так, чтобы нижний край колпака 3 был верхнего фланца ковт- ша 42 на 200-300 мм.

Потом включается привод 9 поворота и колонна 8 .(Лиг.2) поворачивается вместе со всем смонтированным на ней устройством на уголо., остан1ав- ливаясь также посредст1вом, например, конечного выключателя (не показан)

над шлаковым ковшом ( шлаковней 44 так,чтобы его вертикальная ось совпадала с вертикальной осью колпака 3, После этого оператор приводом 7 опускает внутрь шлакового ковша 44 колпак 3 TaKj чтобы его нижний край на 100-200 мм находился ниже, верхнего фланца шлакового ковша 44 и исклю- г чался брызговьшос шлака наружу. Далее включаются цилиндры 29, которые

перемещают до предела вниз клапан 22, и открывается выход шлака из всасывающей трубы 2, после чего выключается вакуумная система и шлак устремляется в шлаковый ковш 44. Затем

включается пружинно-поршневой привод 41 и предохранительньй клапан 40 закрывает выход патрубка 5 из вакуумной камеры 1 в вакуумную систему. Включается клапан 38, и из дозатора

39 в расширительную камеру 36 впрыскивается порция воды, которая превращается под воздействием температуры, созданной жидким шлаком, во

влажный пар, который направленно благодаря диффузору 37 воздействует на внутренние поверхности вакуумной камеры 1 и всасывающей трубы 2, очищая их от остатков шлака и гарниса- жа, образовавщегося в процессе работы устройства. Все з азанные последовательные операции могут быть автоматизированы.

В момент выхода смеси пара, остатков шлака и обломков гарнисажа из нижнего конца всасывающей трубы 2 клапан 22 i выполняет свою последннио функцию - тормоза-распылителя указан- ной смеси, гася ударную волну, которая одновременно очищает от налипшего шлака скребки 14, тяги 15 и прост ранствениые шарниры 16 и 17. После этого предохранительный клапан 40 под воздействием пружинно-поршневого привода 41 возвращается в начальное

положение. Устройство возвращается в исходное положение поворотом колонны 8 приводом 9, после чего оно готово к дальнейшей работе, и весь процесс повторяется. Надежность наиболее теплонапряженных элементов, деформация которых недопустима, обеспечивается тем, что посредством трубок 34 и штуцером 35 подводится и отводится вода в полости 31, При этом охлаждаются гильзы 25, поверхность корпуса 32, являкицаяся одновременно базой подшипников 10, одной

из опорных поверхностей вакуумного уплотнения 11 и теплозащитного уплотнения 12.

Предлагаемое устройство обеспечи- вает повышение производительности роцесса удаления шлака в 2 раза и величение вьпсода годного металла.

fue.1

А -А

сраа.г

Вид В

Г Г

32

фиг.4Редактор С.Лисина

Составитель В.Сарамутин

Техред С.МигуноваКорректор А/Тяско

612/32Тираж 552Поддасное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ШШ Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

сриз.5