Установка поточного вакуумирования стали Советский патент 1992 года по МПК C21C7/10 

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к конструкции установок, используемых при вакуумной обработке жидкой стали поточным методом.

Известна установка поточного ва- куумирования со сталевыпускным стаканом и стопором, вакуумная камера с крышкой, снабженная огнеупорным ко- нусным экраном, предотвращающим попадание брызг металла на внутренние стенки вакуумной камеры, промежуточный ковш и кристаллизатор.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемой является проточная камера цилиндрической формы диаметром 1,2 м (в свету) и , высотой от лещади днища до горловины г крышки 1,8 м. В центре крышки камеры расположена горловина для соединения с днищем сталеразливочного ковша. Сталеразливочный ковш снабжен уплотнительным кольцом с полостью для охлаждения сжатым воздухом.

Недостатком известной установки являются большие габариты камеры (высота до горловины крышки камеры, без учета высоты до нижнего среза стакана сталеразливочного ковша 1,8 м), а следовательно, большая металлоемкость. Кроме того, вследствие больших габаритов возникают большие тепловые потери, ито приводит к образованию настылей на

vj

00

ю ел

стенках камеры, а следовательно, к снижению стойкости вакуумной камеры.

Целью изобретения является уменьшение габаритов камеры при сохранении степени рафинирования, а также уменьшение теплопотерь в процессе обработки.

Это достигается за счет того, что в установке поточного вакуумирования стали, включающей сталеразливочный ковш со сталевыпускным стаканом и шиберным затвором, вакуумную камеру, промежуточный ковш и кристаллизатор, согласно изобретению расстояние от нижнего торца сталевыпуск- ного стакана до лещади днища вакуумной камеры составляет 1,0-1,1 диаметра камеры (вакууматора), а диа- метр определяется из соотношения

D (12-23)d,

где

25

D - внутренний диаметр вакуума- тора; d - внутренний диаметр сталевыпускного стакана. На основании математических расчетов, гидравлического моделирования и промышленных экспериментов установлено, что рафинирование металла при 30 поточном .вакуумировании происходит в основном в струе оптимальной длины и тонком слое на дне камеры, толщина которого определяется разрежением в камере, а не ее габаритами. Глубина 35 рафинирования зависит от степени раскрытия струи в .вакууме, которая, в свою очередь,зависит от расхода по- ступаемого в камеру металла, т.е. от диаметра сталевыпускного стакана. Ее- $0 ли отношение расстояния от нижнего торца сталевыпускного стакана до днища вакууматора и отношение диамет- I ра вакууматора к диаметру сталевыпуск-; ного стакана меньше указанного, то будет наблюдаться попадание струи на стенки вакууматора, вследствие чего уменьшится межфазная поверхность струи и не полностью будут происходить процессы рафинирования, из-за че- gg

го качество металла понизится. При увеличении этих соотношений в большую сторону увеличится боковая поверхность вакууматора, что приведет к увеличению теплопотерь в процессе об-1

Перед началом вания стали ваку крайнее нижнее п открытия привода 6 прожигается ст стие и вакуумато поднимается в ве прижимается к уп металла, проходя ной стакан, раск торе. Вакуумной ся струя металла

11в вакууматоре Последователь разливочного ков кууматор 3, где ной обработке в

а затем через по

12выливается в 13. Разливка ста го ковша 13 в к МНЛЗ осуществляе

45 погружаемые стак разливки зеркало точном ковше 13 1 защищено слое ка 16, сформиров зования легкопла щей смеси порошк

В таблице пок ляемых соотношен новки, степень р и стойкость ваку

j irt -iv i in iv i w i и i V/i и fwb - .y w ff w. w ,/

работки, рафинировочные процессы в , цессе обработки.

струе закончатся значительно раньше, чем струя достигнет слоя метал-- ла в камере, что приведет к неоправ

10

15

20

25

3035$0 I -; gg

1

81954

данному увеличению гаоаритов установки .

На фиг. 1 изображена установка поточного вакуумирования стали, про- дольний разрезана фиг. 2 - соединение сталеразливочного ковша с ва- кууматором.

Установка включает сталеразливочный ковш 1 со сталевыпускным стаканом 2, вакууматор 3, футерованный огнеупорным материалом и имеющий водоохлаждаемый обод с вакуумным уплотнением 5, с помощью которого он соединен со сталеразливочным ковшом 1.

Сталеразливочный ковш 1 снабжен шиберным затвором 6 с приводом механизма горизонтального перемещения 7 вакуумным уплотнением 8.

Установка работает следующим образом.

Перед началом процесса вакуумирования стали вакууматор , 3 опущен в крайнее нижнее положение. В момент открытия привода 7 шиберного затвора 6 прожигается сталевыпускное отверстие и вакууматор гидроцилиндрами 9 поднимается в верхнее положение и прижимается к уплотнению 5. Струя металла, проходя через сталевыпуск- ной стакан, раскрывается в вакуума- торе. Вакуумной обработке.подвергается струя металла 10 и слой металла

11в вакууматоре высотой мм. Последовательно металл из сталеразливочного ковша 1 поступает в вакууматор 3, где подвергается вакуумной обработке в струе 10 и слое 11,

а затем через погружаемый патрубок

12выливается в промежуточный ковш 13. Разливка стали из промежуточного ковша 13 в кристаллизаторы 1 МНЛЗ осуществляется через подвесные

45 погружаемые стаканы 15. В процессе разливки зеркало металла в промежуточном ковше 13 и кристаллизаторах 1 защищено слоем синтетического шлака 16, сформированного путем использования легкоплавкой шлакообразую- щей смеси порошков.

В таблице показано влияние заявляемых соотношений ; на габариты установки, степень рафинирования металла и стойкость вакуумной камеры в проff w. w ,/

Эффективность использования установки достигается за счет увеличения стойкости вакуумной камеры, снижения

металлоемкости вакуумной камеры при сохранении степени рафинирования металла.

Формула изобретения

Установка поточного вакуумирова- ния стали, включающая сталеразли- вочный ковш со сталевыпускным стаканом и шиберным затвором с приводом механизма горизонтального перемещения и вакуумным уплотнением, ва0

кууматор, промежуточный ковш и кристаллизатор, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения тепло- потерь в процессе обработки при сохранении степени рафинирования, внутренний диаметр вакууматора равен 12-23 внутренним диаметрам сталевы- пускного стакана, а расстояние от нижнего торца сталевыпускного стакана до лещади днища вакууматора составляет 1-1, внутреннего диаметра вакууматора.

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к конструкции установок для внепечного вакуумирования жидкой стали. Цель изобретения : -уменьшение габаритов установки при сохранении степени рафинирования, а также снижение тепловых потерь при обработке. Установка поточного вакуумирования, содержащая ста- леразливочный ковш со сталевыпускным стаканом и шиберным затвором, вакууматор, промежуточный ковш и кристаллизатор. При этом внутренний диаметр вакууматора определяется из соотношения D (l2-23)d, где d - внутренний диаметр сталевыпускного стакана, а расстояние от нижнего торца стакана до днища вакууматора составляет Т-1,4 внутреннего диаметра вакууматора. 2 ил.

/4

Фиг.1

Фиг. 2