Устройство для удаления шлака из ковша

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

COLlHAflHCTVHECHHX РЕСПУБЛИН

С 21 С 7/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

ПО ДЕЛАЮ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3767355/22-02 (22) 06.07.84 (46) 15.02.86. Вюл. (71) Всесоюзный ордена Ленина научно-исследовательский и проектноконструкторский институт металлургического машиностроения (72) Ю.Ф.Фролов, В.И.Решетов, В.А.Лебедев и А.В.Протасов (53) 625.421(088.8) (56) Патент США 11 - 3632096, кл. 266-37, опублик. 1974.

Патент Швеции У 381589, кл. В 22 D 43/00, опублик. 1975. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УДАЛЕНИЯ

ШЛАКА ИЗ КОВША, содержащее опорную колонну и вакуумную камеру с всасы, SU„„1211306 A вающей трубой, имеющей на нижнем конце колпак, консольно закрепленную на колонне с возможностью вращения и вертикального перемещения относительно нее, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности удаления шлака, исключения потерь металла и повышения надежности работы устройства, оно снабжено огнеупорным клапаном, расположенным на нижнем торце трубы и выполненным с воэможностью фиксируемого перемещения вдоль оси трубы, при этом колпак установлен на трубе вакуумплотно и снабжен приводом вращения относительно нее и скребками, шарнирно закрепленными внутри колпака, ! 211306

Изобретение относится к металлургии, а именно к внепечной 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 изобретения — повышение производительности удаления шлака, ). исключение потерь меТалла и повышение надежности устройства.

На фиг.1 схематически изображено предлагаемое устройство с поперечным сечением"его элементов, общий вид; на фиг.2 — сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 — вид Б на фиг.! (нид на колпак снизу); на фиг.4 †. сечение В-В на фиг.1, одна из тяг с пространственными шарнирами одного из самоустананливающихся скребков (повернуто о

1 на 90 ); на фиг.S — - сечение Г-Г на фиг.1 .(колпак условно не показан .

Предлагаемое устройство (фиг.l) состоит иэ вакуумной камеры 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 воэможности 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 всасывающей трубе 2 — теплозащитным асбесто-графитовым уплотнением 12, В этом же месте по образующей наружной поверхности колпака 3 установлены с равными интервалами плоские вертикальные теплоотдающие ребра 13.

Внутри колпака 3 радиально установлены скребки 14 (фиг.З), 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 14 представляет собой металлическую обойму 18, внутрь которой вставлены сменные огнеупорные (стандартные): кирпичи 19, через металлическую прокладку 20 закрепленные винтами 21.

50 для удаления шлака. Оператор вклю55

1О !

Всасывающая труба 2 встроена в колпак 3 так, что ее нижний конец заходит внутрь его на определенную величину, как показано на фиг.1, при этом торец всасывающей трубы 2 снабжен клапаном 22, подвешенным на трех, о расположенных под углом 120 (в плане) одна относительно другой тягах

23, покрытых в нижней части защитными экранами 24. Тяги 23 телескопически встроены в нодоохлаждаемые гиль эы 25 (фиг.5), закрепленные на всасывающей трубе 2 так, что их оси параллельны оси всасывающей трубы 2.

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

Три одинаковые полости 31 образованы между гильзами 25, наружной поверхностью всасывающей трубы 2 и внутренней поверхностью корпуса 32 и заглушены с нижнего и верхнего торцов крышками 33. Каждая иэ полостей снабжена эаглубленной в нее трубкой

34 и штуцером 35, вмонтированными в верхнюю крышку 33.

Вакуумная камера 1 сверху дополнительно снабжена встроенной внутрь ее расширительной камерой 36 с диффузором 37, на наружной выступающей иэ вакуумной камеры 1 поверхности которой установлен клапан 38, соединенный с дозатором 39 жидкости известной конструкции, подключенный к водопроноду (не показан). Патрубок 5 вакуумной камеры 1 дополнительно 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 колес 43 привода 4 и шлаковый ковш 44.

Устройстно работает следующим образом.

Ковш 42 с распланами стали и шлака устанавливают против устройства чает 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 шлак на столько, что уровень шлака н ковше 42 начинает заметно подниматься вследствие вытеснения его из-под ковша колпака 3 погруженными

1211306

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

Под действием вакуума шлак инжектируется через всасывающую 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 разворачиваются на пространственных шарнирах 17 в сторону, противоположную вращению колпака 3 и углом вперед (фиг.3), а внутренние концы скребков 14, имея большую степень свободы вследствие дополнительного смещения при повороте в пространственными шарнирах 16 тяг 15, не только поворачиваются, но и отклоняются на определенный угол от вертикали.

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

Клапан 22 в процессе работы устройства выполняет несколько функций.

В начальный момент, когда устройствоготово к работе, клапан 22 находится в крайнем нижнем положении и свободно висит на тягах 23, при этом нижний торец всасывающей трубы 2 полностью открыт, равно как и проходы к нему с боков между тягами 23 с теплозащитными экранами 24. Затем при включении устройства и погружении 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

I более плотным чем шлак металлом вверх, 5

10 !

55 при этом выталкиваются вверх тяги 23 сквозь вакуумные уплотнения 26. На тягах 23 и всасывающей трубе 2 наносятся фиксирующие их взаимное расположение риски, по которым 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 шлака воздухом. После полного удаления шлака 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, например, конечными выключателями (не показаны) так, чтобы нижний край колпака 3 был выше верхнего фланца ков.— ша 42 на 200-300 мм.

Потом включается привод 9 поворота и колонна 8 .(Лиг,?.) поворачивается вместе со всем смонтированным на ней устройством на yroa a(., останавливаясь также посредством, например, 1 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 так,чтобы его нижний край на

100-200 мм находился ниже, верхнего фланца шлакового ковша 44 и исклю/ чался брыэговынос шлака наружу. Далее включаются цилиндры 29, которые перемещают до предела вниз клапан 22, и открывается выход шлака иэ всасывающей трубы 2, после чего выключается вакуумная система и шлак устремляется в шлаковый ковш 44. Затем включается пружинно-поршневой привод 41 и предохранительный клапан 40 закрывает выход латрубка 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

1211306 влажный пар, который направленно благодаря диффуэору 37 воздействует на внутренние поверхности вакуумной камеры 1 и всасывающей трубы 2, очищая их от остатков. шлака и гарнисажа, образовавшегося в процессе рабо" ты устройства. Все указанные последовательные операции могут быть автоматизированы. f0

В момент выхода смеси пара, остатков шлака и обломков гарнисажа из нижнего конца всасывающей трубы

2 клапан 22 выполняет свою последнюю функцию — тормоза-распылителя указан-,15 ной смеси, гася ударную волну, которая одновременно очищает от напипшего шлака скребки 14, тяги 15 и пространственные шарниры 16 и 17; После этого предохранительный клапан 40 20 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, являющаяся одновременно базой подшипников 10, одной из опорных поверхностей вакуумного уплотнения ll и теплозащитного у лотнения 12.

Предлагаемое устройство обеспечивает повышение производительности процесса удаления шлака в 2 pasa u увеличение выхода годного металла.

>2tiaor

14

Диет. Л

1211306

Риа. 9

Составитель В.Сарамутин

Техред С.Мигунова Корректор А.Тяско

Редактор С.Лисина

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 612/32 Тираж 552 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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