Плавающий стопор для отделения шлака от металла Советский патент 1991 года по МПК C21C5/46 F27D3/15 

Изобретение относится к металлургии, а конкретно к устройствам для отсечки шлака от металла при выпуске плавки из сталеплавильного агрегата.

Цель изобретения - повышение эффективности отсечки шлака.

На фиг.1 изображен стопор, разрез: ка фиг,2 - то же, вариант с конической боковой поверхностью: на фиг.З - устройство перед выпуском расплава, общий вид; на фиг.4 - то же, в рабочем положении; на фиг.5 - то же, при втором варианте выполнения стопора; на фиг.6 - схема нагрузок, действующих на стопор.

Плавающий стопор (фиг. 1) содержит металлический шар 1 с радиальными штырями 2, футерованный огнеупорной массой 3. Металлический шар 1 расположен эксцентри - но относительно геометрического центра 4 стопора. Величина эксцентриситета Ь между геометрическим центоом 4 стопора и е- ометричееким центром 5 металлического шара 1 находится в пределах 0,1-0,3 габаритного размера D, по линии которого происходит смещение (в данном случае см о диаметр, круглого стопора). Радиальные штыри 2 имеют различную длину: штыри максимальной 6 и минимальной 7 длины расположены противоположных сторон металлического шара 1. Это обеспечивав; искомый эксцентриситет при изготовлении стопоров в пресс-формах.

Плавающий стопор может быть выполнен (фиг. 2) с ббковой конической поверхноО vj СО О О

Сл

стью 8. В этом случае эксцентриситет в расположении металлического шара 1 относительно геометрического центра 4 фигуры-стопора осуществляется по линии габаритного размера D.

Устройство работает следующим образом.

Во время выпуска металла из сталеплавильного агрегата (например, конвертера) в ковш стопор опускают в расплав в зоне ста- левыпускного отверстия 9 (фиг.З). При этом стопор располагается на границе двух средгметалла 10 и шлака 11. При истечении жидкого металла в районе отверстия 9 возникает гидродинамическая воронка 12,в зону действия которой попадает стопор. При этом на него действуют центробежные силы, стремящиеся вынести стопор из зоны действия гидродинамической воронки.

Пенистый шлак 11, как правило, имеет значительно меньший, чем жидкий металл 10, объемный вес и, обладая достаточной инерционностью, не создает значительной гидравлической воронки 12.

На стопор, центр 13 тяжести которого смещен относительно геометрического центра 4 благодаря эксцентрическому расположению металлического шара 1, плавающего на границе шлак-металл, со стороны шлака 11 будет действовать сила сопротивления (фиг.6), которая любому движущему моменту, приложенному к части стопора 14, погруженной в металл (под действием скорости движения этого металла), противопоставляет момент сопротивления, приложенный к центру величин 15 и действующий относительно геометрического центра 4 стопора. Смещение центра 13 тяжести стопора по указанной причине способствует увеличению момента сопротивления, так как препятствует движению стопора в зоне воронки 12 и уносу его центробежными силами, а также способствует общей стабилизации положения стопора относительно сталевыпускной летки 9.

Эффект стабилизации стопора, проявляющийся через своевременность отсечки шлака 11 от металла 10, возникает при смещении металлического шара 1 относительно геометрического центра 4 стопора на величину 0,1-0,3 габаритного размера, по линии которого происходит смещение. При этом попадание стопора в летку 9 составляет 97% от общего числа забросов, а своев- ременность перекрытия летки 9 характеризуется практически нулевым остатком металла в исходной емкости (конвертере) и практическим отсутствием шлака в сталеразливочном ковше.

Стопоре боковой конической поверхностью 8 (фиг.2) позволяет получить смещение металлического шара на величину 0,24-0,3 габаритного размера (в случае круглого стопора это возможно лишь при небольших размерах металлического шара 1, а значит, при очень маленьком объемном весе всего стопора, что неприемлемо на практике). В этом случае возникает необходимость неоправданного увеличения размеров круглого стопора (значительно больше, чем диаметр отверстия). При попадании такого стопора в летку 9 он может в следующий же момент легко сместиться в сторону от отверстия 9 в

результате движения шлака либо при покачивании или других движениях конвертера, т.е. в конечном результате отсечка шлака может быть не достигнута при достаточно широком диапазоне изменения объемного

веса. Кроме того, стопор с конической боковой поверхностью 8 способен более глубоко проникать в летку 9 (фиг 4), позволяет более надежно перекрывать ее в условиях постоянного износа футеровки 16 и увеличения

размеров отверстия. При этом в течение всей компании сталеплавильного агрегата (от ремонта до ремонта) можно использовать унифицированные стандартные стопоры одних и тех же размеров.

При формировании огнеупорной набивки стопора металлический шар 1 с разно- длинными штырями 2 укладывают в пресс-форму. При этом за счет различных размеров штырей, расположенных над металпическим шаром и под ним, обеспечивается требуемое смещение центра 13 тяжести стопора относительно его геометрического центра 4.

Применение новых стопоров в конвейерном производстве позволяет за счет своевременной отсечки шлака уменьшить на 99-97% количество остаточного металла в конвертере. Кроме того, в результате более полной отсечки шлака улучшается качество

металла (за счет снижения восстановления серы в металл в ковше).

Формула изобретения

1. Плавающий стопор для отделения

шлака от металла, содержащий футерованный огнеупорной массой металлический шар со штырями, соединяющими металлический шар и огнеупорную футеровку, о т- личающийся тем, что, с целью повышения эффективности отделения шлака от металла, металлический шар смещен относительно геометрического центра стопора на величину 0,1-0,3 габаритного размера по линии смещения центров.

Изобретение относится к металлургии, а конкретно к устройствам для отсечки шлака от металла при выпуске плавки из сталеплавильного агрегата. Целью изобретения является повышение эффективности отсечки шлака. Плавающий стопор содержит металлический шар 1 с радиальными штырями, футерованный огнеупорной массой 3. Металлический шар 1 смещен относительно геометрического центра стопора на величину 0,1 - 0,3 габаритного размера по линии смещения центров. Он может быть выполнен с конической боковой поверхностью со стороны металлического шара. Благодаря смещению центра тяжести 13 стопора стабилизируется положение стопора относительно сталевыпускной летки. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

Фиг.1

Фиг. 2

0/tf. Ј

л

-А Уровень

--уСТproitoww

2±-Ц|

UCT