Устройство для внепечной обработки жидкого металла Советский патент 1992 года по МПК C21C7/10 

Изобретение относится к области металлургии, конкретно к оборудованию для внепечной обработки жидкого металла.

Известно устройство для внепечной обработки жидкого металла, содержащее ковш, фурму, свод, футерованный огнеупорным материалом, металлоконструкцию, механизмы перемещения фурмы и свода 1.

К его недостаткам относятся неудовлетворительные условия обслуживания и загрязнение атмосферы цеха вследствие выбивания газов через неплотности свода, значительный объём вспомогательных работ, связанных с-предотвращением и удалением настылей с верхней кромки ковша, из известных наиболее близким к описываемому по технической сущности и достигаемым результатам является устройство для вне- печной обработки жидкого металла, содержащее ковш, фурму, свод, футерованный огнеупорным материалом, кожух, охватывающий свод, металлоконструкцию, механизмы перемещения фурмы и свода 2.

Недостатками известного устройства являются сложность конструкции, низкая надежность, значительные энергетические затраты, обуславливаемые наличием подвижных соединений в газоотводящем тракте, большой массой перемещаемых частей, значительным подсосом воздуха через зазорь1 между ковшом и кожухом.

Kp jMe того отсутствует возможность оперативной замени свода.

Целью исобретения является упрощение конструкции, повышение надежности и безопасности, снижение металлоконструкции и энергозатрат, повышение ремонтопригодности и упрощение обслуживания.

Поставленная цель достигается тем, что известное устройство для энепечн ой обработки металла, содержащее ковш, фурму, свод, футерованный огнеупорным материалом, кожух, охватывающий свод, механизм перемещения фурмы, согласно изобретению, снабжено механизмом вертикального перемещения свода, обечайкой с буртом в ее верхней части и опорными кольцами, размещенными в верхней части ковша и в нижней части свода, при этом бурт свободно установлен на опорном кольце ковша.

Известно применение в устройствах для отвода газов от металлургических агрегатов юбки, установленной с возможностью перемещения относительно стационарной части тракта (Патент ФРГ № 2218109, кл. 18 в 5/40, опубл, 1973).

Однако если в известном устройстве назначение юбки заключается в уплотнении откачиваемого объекта, то в предложенном

устройстве - для направления потока газов через зазор между юбкой и сводом.

Соответственно различаются выполнение и связи юбки с остальными элементами

устройства.

В известном устройстве предусмотрены средства для регулируемого уплотнения зазора, отсутствующие в предложенном устройстве, в результате чего известная кон0 струкция сложнее и менее надежна.

Юбка закреплена посредством приводов на стационарной части тракта, тогда как в предложенном устройстве она свободно установлена на подвижной части, благодаря

5 чему исключаются поломки при асимметричных настылях на кромке ковша в связи с различиями в установке юбки.

В известном устройстве в составе газо- отводящего тракта требуется дополнитель0 ноесложноеоборудование,

теплообменники, регуляторы мощности дымососа, средства автоматики, а газы идут горячими, что недопустимо в устройствах для внепечной обработки жидкого металла,

5 где газоотводящий тракт проходит вблизи зоны нахождения обслуживающего персонала.

Известно также устройство для внепечной обработки жидкого металла (Патент

0 Японии № 54-35842, кл. 10А4 (С 22 В 9/04). публ. 1979), которое содержит часть отличительных признаков предложенного устройства, а именно наличие подвижного относительно свода кольца (юбки) и наличие

5 опорного кольца на ковше.

Однако, в указанном устройстве отсутствуют следующие признаки: наличие опорного кольца на своде, свободное опирание бурта юбки на опорное кольцо свода и сое0 динение привода подъема со сводом.

Таким образом известное устройство отличается от предложенного по выполнению.

Подвижная юбка в известном устройст5 ве предназначена для герметизации пространства над ковшом с целью проведения вакуумирования, а в предложенном - для создания над расплавом избыточного давления, исключения подсоса атмосферного

0 воздуха и организации потоков отходящего газа и охлаждающего воздуха.

Следовательно, признаки известного устройства не совпадают с соответствующими признаками предложенного устройства

5 по назначению и поэтому они не являются ни идентичными, ни эквивалентными.

Применение известных признаков в предложенном устройстве повлекло бы за собой следующие недостатки: более сложную и, следовательно, менее надежную конструкцию за счет наличия дополнительного уплотнения и дополнительных приводных фиксаторов, которые предусмотрены для подъема свода приводом перемещения юб- ки,пониженную надежность вследствие воз- никновения ударных нагрузок в соединениях свода с юбкой при ударе свода о ковш, повышенную металлоемкость вследствие наличия дополнительных элементов, пониженную безопасность вследст- вне отсутствия возможности охлаждения и разбавления отходящих газов.

Таким образом предложенное устройство отличается от известных по выполнению, назначению и достигаемым результатам, что свидетельствует о соответствии заявленного технического решения критерию Существенные отличия.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство; на фиг.2 - узел I на фиг.1.

Устройство содержит ковш 1, фурму 2, свод 3, футерованный изнутри огнеупорным материалом 4, кожух 5, охватывающий свод 3, металлоконструкцию 6, механизмы 7, 8 перемещения фурмы 2 и свода 3, юбку 9, представляющую собой обечайку 10 с буртом 11 в верхней части.

В верхней части ковша 1 выполнено опорное кольцо 12, а в нижней части свода 3 - опорное кольцо 13. Бурт 11 юбки 9 сво- бодно установлен на опорном кольце 13 свода 3.

Кожух 5 установлен стационарно на металлоконструкции б и соединен посредством трубопровода 14 с дымососом (на чертежах не показан).

Высота юбки 9 выбрана таким образом, что при опущенном своде 3 между верхней поверхностью опорного кольца 13 и нижней поверхностью бурта 11 образуется зазор (1) 15, составляющий 10 - 30 мм.

Устройство работает следующим образом.

Ковш 1 с металлом подают в позицию обработки, затем механизмом 8 опускают свод 3 до соприкосновения обечайки 10 с опорным кольцом 12, при этом между опорным кольцом 13 и буртом 11 образуется зазор 15.

Затем включают дымосос и опускают фурму 2 в металл и осуществляют его продувку инертным газом или газопорошковой смесью. Образующиеся в процессе обработки газообразные продукты реакции че- рез зазор 15 и отверстия в своде выбиваются в пространство между сводом 3 и кожухом 5, где они разбавляются холод- ным воздухом, всасываемым через зазор между кожухом 5 и юбкой 9.

После завершения продувки производятся извлечение фурмы 2, подъем свода 3 и удаление ковша 1.

При необходимости замены свод 3 механизмом 8 опускают на тележку (на чертежах не показана) и выводят в сторону. Благодаря наличию юбки, свободно установленной на своде, исключается поломка ковша свода и механизма его перемещения при ударе свода о ковш. Благодаря наличию опорного кольца на ковше, контактирующего с юбкой, предотвращается попадание воздуха под свод, что способствует повышению качества металла за счет создания неокислительной атмосферы над расплавом.

Вероятность образования настыли на опорном кольце ковша значительно меньше, чем на верхней кромке ковша, а условия для ее удаления лучше, что способствует повышению эффективности уплотнения стыка между юбкой и ковшом.

Уменьшение сечения кольцевого потока отходящих газов снаружи свода позволяет уменьшить потребное входное сечение кожуха, что способствует снижению мощности дымососа, снижению энергозатрат и металлоемкости газоотводящего тракта.

Исключение подвижных соединений в газоотводящем тракте упрощает конструкцию и повышает ее надежность.

Кроме того снижается масса перемещаемых частей, что также способствует сниже- нию мощности привода перемещения свода, общему снижению энерго- и металлоемкости.

Благодаря наличию механизма перемещения свода упрощается его замена .при ремонте.

Таким образом, по сравнению с лучшими образцами аналогичного оборудования предлагаемое устройство обладает меньшей металле- и энергоемкостью, более про- стыми условиями обслуживания и повышенной ремонтопригодностью, более простой и надежной конструкцией.Ожидаемый эффект от его внедрения составляет 590 тыс. рублей.

Ф о р м ул а и з о б р е т е н и я

Устройство для внепечной обработки жидкого металла, содержащее ковш, фурму, свод, футерованный огнеупорным материалом, кожу, охватывающий свод, механизм вертикального перемещения фурмы, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции, повышения надежности и безопасности, снижения металлоемкости и энергозатрат, повышения ремонтопригодности и упрощения обслуживания,оно снабжено механизмом вертикального перемещения свода, обечайкой с буртом в

ее верхней части и опорными кольцами, размещенными в верхней части ковша и в нижней части свода, при этом бурт свободно установлен на опорном кольце ковша.

Сущность изобретения: устройство содержит ковш 1, фурму 2, свод 3, кожух 5, охватывающий свод 3, металлоконструкцию 6, механизмы 7, 8 перемещения фурмы 2 и свода 3. В верхней части ковша 1 выполнено опорное кольцо 12, а в нижней части свода 3 - опорное кольцо 13. на котором свободно установлен бурт 11 обечайки 10. Кожух 5 установлен стационарно на металлоконструкции 6. Устройство обеспечивает уплотнение стыка между обечайкой и ковшом, способствует повышению качества металла за счет создания неокисяительной атмосферы над расплавом. 2 ил. (Л С vj ел ю 00 ч Јь

Фиг.г