Устройство для вакуумирования жидкой стали

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВАКУУМИРОВАНИЯ ЖИДКОЙ СТАЛИ ПО авт. ев. № 943298, отличающееся а ff yfm jf f f mif ff fff-ff l ...;.w%% % v- 5w555MB тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности установок струйного вакуумирования стали, снижения себестоимости вакуумируемой стали, керамический ограничитель вакуумного раскрытия струи металла расположен в металлической обечайке, футерованной изнутри,. по профилю приемнойворонки огнеупорной набивной массой, плотно свереплен с обечайкой посредством клиновых пластин, вставленных в отверстия в верхней части обечайки,, причем металлическая обечайка жестко прикреплена к опорному фланцу, снабженному гидравлическим приводом, Qего перемещения по вертикали. (Л :У yj V4-Jt:- 4

2 А

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 3(51) С 21 С 7/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1;

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПОДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 943298 (21) 3353194/22-02 (22) 13.11.81 (46) 30.07.83. Бюл. Р 28 (72) A И.Лукутин, В.В.Поляков, Н.Г.Гладышев, Е.Н.Ивашина, Д.Т.Кабаев, В.Т.Терещенко и В.П.Саванин (71) Научно-производственное объединение Тулачермет и Институт металлургии им. А.A.Áàéêoâà (53) 1. Авторсоке свидетельство СССР

9 943298 кл. С 21 С 7/10, 1981. (54)(57) УСТРОИСТВО ДЛЯ ВАКУУМИРОВАНИЯ ЖИДКОИ СТАЛИ по авт. св.

9 943298, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности установок струйного вакуумирования стали, снижения себестоимости вакуумируемой стали, керамический ограничитель вакуумного раскрытия струи металла расположен в металлической обечайке, футерованной изнутри,. по профилю приемной воронки огнеупорной набивной массой, плотно скреп. лен с обечайкой посредством клиновых пластин, вставленных в отверстия в верхней части обечайки, причем металлическая обечайка жестко прикреплена к опорному фланцу, снабженному гидравлическим приводом, его перемещения по вертикали.

1032026

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к устройствам, используемым при вакуумной обработке жидкой стааи струйными методами.

По основному авт. св. 9 943298 известно устройство, предназначенное для использования при струй ных методах вакуумирования. Устрой<ство представляет собой Футерованный снаружи и изнутри цилиндрический клапан, внутри ноторого помещен керамический ограничитель раскрытия струи переливаемой в вакуум жидкой стали. Клапан установлен на вакуумной крышке в пространстве между этой крышкой и помещенном на ней сталеразливочным (промежуточным) ковшом, причем ось клапана совпадает с осью сталераэливочного ковша. Клапан оборудован крышкой с гидравлическим 20 приводом, при помощи которой после окончания перелива расплава из сталеразливочного ковша, рабочее пространство, куда перелит металл, можно изолировать от атмосферы. Основное назначение клапана-обеспечение своевременной, надежной изоляции рабочего пространства от атмосю феры после реализации периода перелива расплава и возможности продолже Зо ния его вакуумной обработки в ковше при устранении натекания воздуха в это пространство и при значительном сокращении потерь металла в сталеразливочном промежуточном ковше З5 из которого его переливают в ва- куум.(1.).

Известное устройство для вакуумной обработки нераскисленной низкоуглеродистой стали, для которой наблюдается самый высокий положитель,— ный,эффект вакуумирования, имеет ряд недостатков, Величина угла раскрытия струи, вытекающей иэ сталеразливочного (промежуточного ) ковша и попадаю- 45 щей в пространство, в котрром создано разрежение, цеременна и зависит от степени переокисления расплава, исходного содержания в нем водорода и глубины вакуума. При высоких зна- 50 чениях расмотренных величин, например, при величине

55 = %С 1„ „ %O)Ä«»

О,04О К% 1чс„,E é C5„ñ„ (исходные содержания в расплаве перед вакуумным переливом соответственно кислорода и углерода), или при исходном содержании в расплаве водорода более 7-10см /100 r угол .раскрытия вакуумируемой струи нерас-

:кисленной низкоуглеродистой стали превышает,120-140 ; В этом случае удаление керамического торца разливочного стакана даже на расстояние 100-200 мм вередко приводит к тому, что металл из раскрытой струи не попадает полностью в приемную воронку ограничитеая. При этом забрызгиваются, завариваются и выходят из строя все узлы клапана..

Удаление из клапана после завершения вакуумирования только одного керамического ограничителя связано с необходимостью проведения значительного объема ремонтно-восстановитель— ных. работ. Простое увеличение диаметра воронки керамического ограничителя в этих условиях является малоэффективным иэ-за интенсивного протекания реакции взаимодействия углерода с кислородом и выделения из струи металла водорода. Образующиеся при этом газы — окись и двуокись углерода, а также водород разрывают струю металла практически в металлическую пыль, которую потоками газа частично уносит в стороны от воронки. Этот недостаток присущ всем модификациям установок для струйного раФинирования металла в вакууме, где особенно отчетливо он проявляется при вакуумированин нераскисленной низкоуглеродистой. стали.

Цель изобретения — повышение эксплуатационной надежности установок струйного вакуумирования стали, снижение себестоимости вакуумированной стали.

Указанная цель достигается тем, что керамический ограничитель вакуумного раскрытия струи металла расположен в металлической обечайке, футерованной изнутри по профилю приемной воронки огнеупорной набивной массой, плотно скреплен с обечайкой посредством клиновых пластин, вставленных в отверстия в верхней части обечайки, причем металлическая обечайка жестко. прикреплена к опорному фланцу, снабженному гидравлическим приводом его перемещения по вертикали.

Точная Фиксация керамического ограничителя в поднятом состоянии, обеспечивающая его соосность с выл пускным отверстием разливочного стакана ковша, достигается за счет проушин, приваренных к днищу сталераэливочного ковша, а также направляющих, установленных на вакуумной крышке рабочего пространства, куда осуществляют вакуумный перелив расплава.

На Фиг.1 приведено предлагаемое устройство после окончания периода перелива, общий вид; на фиг.2 то же, во время перелива.

Устройство представляет собой. футерованный снаружи и изнутри

1032026

65 цилиндрический клапан, установленный вакуумплотно На крышке 1 рабочего пространства, куда осуществляют перелив жидкой стали. Клапан 2 выполнен из металлической трубы, к верхнему торцу которой приварен фланец 3 с пазом, куда уложен вакуумный уплотнитель 4. Клапан, сверху закрывается футерованной снаружи и изнутри крышкой 5. Привод крышки обеспечивает ее поворот в горизонтальной плоскости и прижатие .к вакуумному уплотнителю 4. Клапан размещен в пространстве между крышкой

1 и установленным на ней сталераэливочиым ковшом б с жидким металлом 7 соосио с выпускным отверсжием

8 разливочного стакана 9, закрывающегося стопором 10. Внутри клапана помещен керамический ограничитель

11 вакуумного раскрытия струи металла., Керамический ограничитель 11 размещен и закреплен в металлической обечайке. 12, футерованной изнутри огнеупорной набивной массой 13 по профилю приемной воронки 14 ограничнтеля 11, причем металлическая обечайка прикреплена к опорному фланцу 15, снабженному гидравлическим приводом 16. Крепление обечайки к фланцу осуществлено при помощи болтовых соединений 17. Непосредств венно у верхнего торца обечайки 12 в ней равномерно по периметру сделаны прорези 18 (не менее трех), куда перед вакуумированием вставляются металлические клинсвые фиксаторы 19, длина которых позволяет перекрывать стенки приемной воронки

14. Устройство работает следующим образом.

Непосредственно после установки сталеразливочного ковша 6 на вакуумную крышку 1, которую осуществляют в строго определенном положении, используя в целях " достижения соосности.между отверстием 8 разливочного стакана 9 и осью ограничителя 11 металлические направляющие на крышке 1 и проушины на днище ковша б, при открытой и отведенной в сторону крышке 5 включают гидроцилиндры.При помощи этих. гидроцилиндров,количество которых должно быть не менее трех, фланец

15 вместе с жестко укрепленной на ней обечайкой 12 перемещают вверх до прижатия этой обечайки к днищу сталераэливочного ковша б. В таком положении открытием стопора 10 начинают период вакуумного перелива жидкого металла 7. В этом случае струя жидкой стали обязательно попадает внутрь приемной воронки при любой величине угла вакуумного раскрытия этой струи. Окончив йериод перелива, с помощью гидравлического привода 16 керамический ограничитель 11 вместе с обечайкой

12 опускают внутрь клапана, после чего этот клапан герметично закрывают крышкой 5; сообщают пространство между ковшом 6 и крышкой

1 с атмосферой ; снимают с крышки

1 ковш 6, а расплав продолжают вакуумировать в ковше, помещенном 0 в рабочем пространстве, закрытом крышкой 1.

Установка фиксатора 19 обусловлена тем, что в процессе периода вакуумного перелива стали возможно по15 падание отдельных брызг металла на верхнюю поверхность керамической приемной воронки 14 и ее приваривая ние к днищу сталеразливочного ковша.

В этом случае при опускании устройе ства вниз внутрь клапана наличие фиксаторов 19 надежно гарантирует отрыв воронки от днища ковша и ее перемещение вместе с обечайкой 12.

Возможностью приваривания обечайки 12.или воронки 14 к днищу ковша в период вакумного перелива расплава и необходимостью их отрыва рт днища сталеразливочного ковша при опускании устройства внутрь клапана 2 обусловлен и выбор типа привода — гидравлический, который может создать требуемое усилие отрыва. Для этих целей нельзя использовать в качестве привода часто применяемые в вакуумной технике сильфонные устройства, так как последние не могут создать усилия, необходимого для отрыва, рассмотренных узлов устройства от днища ковша.

Таким образом, применение уст40 ройства на установках струйного, вакуумирования позволяет повысить эксплуатационную надежность подобных установок при вакуумировании нераскисленных марок стали путем

45 исключения возможности попадания

:жидкой стали мимо приемной воронки керамического ограничителя; снизить эксплуатационные расходы, влияющие на себестоимость обрабатываемой в вакууме жидкой стали .

К преимуществам предлагаемого устройства относится возможность продолжения вакуумной обработки жидкой стали в ковше после оконча55 ния периода вакуумного перелива стали при исключении Потерь металла на создание феррозатвора в верхнем сталеразливочном ковше; возможность расширения числа технологических

60 операций, осуществляемых в сочетании с вакуумной обработкой в ковше, таких как глубокое обезуглероживание расплава, доводка расплава по химическому составу; легирование расплава большим количеством жидкой

10320?6

Составитель A.Ùåðáàêoâ

Редактор A.Âëàñåíêî Техред T.Nàòî÷êà Коррекор A.Çèìoêoñoâ

Заказ 5332/31 Тираж 568 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

1 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 лигатуры из ковша, установленного на место первого сталеразливочного ковша; продувка расплава инертным газом в течение технологически оправданного периода времени; десульфурация расплава высокореакционным жидким шлаком после его перелива и окончательного раскисления; возможность использовать откачные средства с низкой удельной мощностью, так как осуществление всех вспомогательных операций не связано со срывом вакуума в рабочем пространстве а сама предварительная откачка этого пространства производится при надежной его изоляции от атмосферы, достигаемой с помощью клапана рассмотренной конструкции.

Общий экономический эффект от применения предлагаемого устройства по сравнению с базовой техноло10 гней составит 67.200 руб/год:.