Поворотный шиберный затвор для металлургических емкостей

 

Изобретение относится к металлургии, а именно к разливке металлов из металлургических емкостей. Цель изобретения - повышение надежности устройства и качества слитка. Устройство содержит корпус, в котором размещен неподвижный блок с каналами, а также сопряженный с блоком поворотный блок с каналами для слива металла. Оси каналов расположены на высоте 1,5 - 2 диаметров каналов над донной футеровкой. Верхняя часть неподвижного блока расположена над футеровкой на высоте, равной 3 - 5 диаметрам каналов. Корпус имеет герметичную полость, соединенную с каналами проточками, выполненными в неподвижном блоке, и проточками в поворотном блоке, в котором равномерно по периметру размещены огнеупорные пористые пробки. Изобретение позволяет исключить применение засыпок разливочного канала и необходимость прожигания каналов кислородом. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУбЛИК (5!)5 В 22 D 41/08

ГОСУДАРСТВЕН.(ОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР. (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф (21) 4750823/02 (22) 17.10.89 (46) 30.08.91. 6юл. N 32 (71) Украинский научно-исследовательский институт металлов, Оскольский электрометаллургический комбинат (72) К.И.Штанько, А.В.Масленников, А.А.Васильев, В.О.Красильников, С.И.Рудюк, В.Б.Добровольский, О.Н.Андреенко;

В.Т,Тимофеев, В.О.Мойжим, В.Н.Сапожников, В.К.Стурман, В.А.Кононов, Ю.Д.Сагвлевич (54) ПОВОРОТНЫЙ ШИБЕРНЫЙ ЗАТВОР., ДЛЯ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ЕМКОСТЕЙ (57) Использование: в области металлургии при разливке металлов и сплавов из метал. лургических емкостей. Сущность изобретения: для повышения надежности устройства. Изобретение относится к области. металлургии, в частности к разливке металлов и сплавов из металлургических емкостей, Цель изобретения — повышение надежности устройства и качества слитка.

На фиг. 1 показан поворотный шибер ный затвор, общий вид; на фиг. 2 — сечение

А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - то же, вариант; нэ фиг. 4 — сечение Б — Б на фиг. 3, Затвор содержит корпус 1, установленный в донной футеровке 2 емкости, в которой размещен неподвижный блок 3 с каналами 4 для слива металла с ðàñïîëîженными в них огнеупорными пористыми пробками 5. С неподвижным блоком 3 со„„Я „„1673264 А1, и качества слитка верхняя часть неподвижного блока расположена над донной футеровкой. В верхней части неподвижного и поворотного блоков выполнены каналы для слива металла равного диаметра. Оси каналов для слива металла расположены в одной плоскости и перпендикулярны оси разливочного канала. При этом ось каналов расположена нэ высоте 1,5-3,0 диаметров канала от донной футеровки, а высота верхней части неподвижного блока над футеровкой .равна 3-5 диаметрам канала.

Сопряженные поверхности т(роточек, выполненных в неподвижном и поворотном блоках, имеют коническую форму. Кроме того, затвор снабжен огнеупорными пористыми пробками, - размещенными в неподвижном и поворотном блоках. 1 з.п. ф-лы, 4 ил., 2 табл. пряжен размещенный в нем поворотный блок 6 с разливочным каналом 7, соединенный с каналом 8 для слива металла, диаметр которого равен диаметру каналов 4 неподвижного блока 3. Оси 9 каналов 4 и 8 для слива металла расположены в одной плоскости и перпендикулярны оси 10 канала 7.

Кроме того, оси 9 каналов 4 и 8 расположены на высоте 1,5-2,0 диаметров каналов 4 и 8 над донной футеровкой 2. Верхняя часть неподвижного блока 3 расположена над футеровкой 2 на высоте 3 — 5 диаметров каналов 4 и 8. Корпус 1 имеет герметичную полость 11, соединенную с каналами 4 и 8 проточками 12, выполненными в неподвиж1673264 ном блоке 3, и проточками 13 в поворотном блоке 6. в котором равномерно по периметру размещены огнеупорные пористые пробки 14. Сопряженные поверхности неподвижного блока 3 и поворотного блока

6 выполнены коническими, Поворотный блок 6 установлен в поворотном корпусе 15, соединенном с приводом 16 поворота.

В корпусе 1 выполнено отверстие 17 для подвода газа в герметичную полость 1 1 и расположены электрические клеммы 18, соединенные с электродами 19, закрепленными в неподвижном блоке 3 с выводом концов электродов в его верхнюю часть.

Шиберный затвор работает следующим образом.

Затвор устанавливают в днище металлургической емкости. Перед заполнением емкости расплавом поворотный блок 6 по- 20 ворачивается приводом 16 в положение, когда пористые пробки 14 совмещаются с каналами 4 для слива металла. Через отверстие 17 в полость 11 подается инертный газ, который по каналам 12 и 13 поступает к пористым пробкам 5 и 14, При заполнении емкости расплавом подача инертного газа к пористым пробкам 5 и 14 препятствует образованию настылей в 30 каналах 4.

После наполнения емкости расплавом поворачивают поворотный блок 6 таким образом, чтобы каналы «4 и 8 для слива металла совместились, расплав начинает вытекать 35 иэ емкости через затвор.

- Диаметры d1 каналов 4 и 8 для слива металла выбираются по отношению к диаметру б разливочного канала 7 таким образом, чтобы сумма площадей отверстия 40 диаметром d! была равна или больше площади отверстия диаметром б . Это необходимо для полного заполнения металлом .разливочного канала 7 и стабилизации струи при ее истечении из затвора, что влияет на качество получаемого слитка, Количество каналов для слива металла может быть равно двум (фиг. 2) или четным и более (фиг. 3), Расход расплава регулируется с по- 50 мощью частичного перекрытия каналов 4 поворотом блока 6. В случае образования настылей в каналах 4 и8 вместо инертного газа подается кислород или воздух. После прочистки каналов прекращается подача 55 кислорода и возобновляется подача инертного газа. Подача инертного газа создает хорошие условия для защиты металла от вторичного окисления и способствует удалению неметаллических включений из разливаемого металла.

При вытекании расплава иэ емкости через пря огочный рээливочный канал образуется воронка. в которую начйнает одновременно со сливающимся металлом затягиваться шлак с поверхности расплава, что ведет к ухудшению качества слитка. Это устраняется расположением неподвижного и поворотного блоков над поверхностью футеровки днища на расстоянии верхней их части, равном 3-5 диаметра канала для слива металла, причем расстояние осей каналов для слива металла от днища равно

1,5-2,0 их диаметрам.

Расположение осей 9 каналов 4 и 8 на высоте, меньшей 1,5d1; приводит к попаданию с первыми порциями металла футеровочной массы, что снижает качество слитка, а возможный нарост металла на днище ковша может частично перекрыть каналы для слива металла, что снижает надежность устройства. Расположение осей 9 на высоте, большей 2d1. нецелесообразно, так как увеличение этого размера приводит к большим остаткам не слитого металла иэ емкости.

Расположение верхней части неподвижного блока 3 над футеровкой 2 на высоте, меньшей 3d1 ослабляет механическую прочность поворотного блока 6. Это приводит к снижению его надежности и частичному попаданию шлака при сливе,.что увеличивает брак слитков по содержанию неметаллических включений. Увеличение высоты неподвижного блока 3 больше 5d1 влечет за собой необоснованный расход огнеупоров.

Пример. Из емкости с помощью предлагаемого затвора разливалась подшипниковая сталь марки ШХ15. Материалы неподвижного блока 3 и поворотного блока

6, пористых пробок 5, 14-обожженный магнезит. Количество каналов 4 в неподвижном блоке 3 и каналов 8 в подвижном блоке 6— два, диаметры каналов d1 - 30 мм, диаметр разливочного канала 7 4г - 40 мм. В герметичную полость 11 подавался аргон. При использовании существующей технологии разливки брак по содержанию неметаллических включений составляет 47,, брак по разливке из-за отказа шиберного затвора

0,10 .

Результаты представлены в табл. 1 и 2.

Пример подтверждает увеличение надежности затвора и повышение качества слитка с применением заданных соотношений, В процессе разливки непрерывно измеряется сопротивление прохождению электрического тока между электродами 19. при подходе границы металл — шлак сопротивление увеличивается, что является сигналом для прекращения разливки пуreM поворота блока 6.

6. 1673264 ла, оси которых перпендикулярны оси разливочного канала, причем каналы в поворотном блоке соединены с разливочным каналом, ось каналов расположена на высоте 1.5 — 2 диаметров канала от донной футеровки, а высота верхней части неподвижного блока над футеровкой составляет 3 — 5 диаметрам канала, при этом в корпусе выполнена герметичная полость, соединенная с каналами для слива металла проточками, выполненными в неподвижном и поворотном блоках, сопряженные поверхности которых выполнены коническими.

2. Затвор по и. 1, о тл и ч а ю щи и с я, тем, что он снабжен огнеупорными пористыми пробками, размещенными в неподвижнбм блоке в каналах для слива металла, а в поворотном блоке — равномерно по пе20 риметру. яспо ьэование предлагаемого иэобретенил позволяет иэбежать необходимости прожигания каналов кислородными трубками, а также исключить применение эасыпок разливочного канала.

Формула изобретения

1. Поворотный шиберный затвор для металлургических емкостей, содержащий установленный в донной футеровке емкости корпус, в котором размещен неподвижный блок и сопряженный с ним поворотный блок с разливочным каналом, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения надежности устройства и качества слитка, верхняя часть неподвижного блока расположена над донной футеровкой, в верхней части неподвижного и поворотного блоков выполнены каналы равного диаметра для слива металТаблица 1

Надежность устройства

Качество слитка

Нарост металла на днище ковша перекрывает частич1,0 но каналы. Брак по разливке 1,0

Снижение брака по разливке на 40

1,5 до 1,5-2,0

То же

Снижение брака по разливке на 40 7ь

1,8

То же

Большой остаток количества не слитого металла и

2,0

2,2 и более

Таблица 2

Высота расположения оси каналов ля слива

Попадание с первыми порциями металла футеровочной массы. Брак по неметаллическим включениям до 4

Снижение брака по неметаллическим включениям

1б73264

Продолжение. табл. 2

©uz. Z

1673264

Составитель Л.Буканова ,Техред М,Моргентал Корректор И: Король

Редактор

Тираж Подписное

НПО."Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Рвушская наб., 4/5

Заказ 3676

Производстаенно-издательский комбийат Патент", г. Ужгород, ул,гагарина, 101