Сталеплавильный агрегат

 

Использование: металлургия, конкретнее, сталеплавильное производство. Сущность: сталеплавильный агрегат, содержащий ванну, свод и вертикальные каналы, дополнительно оборудован платформой c толкателем, на которую устанавливается корпус танка, загрузочным окном в наружной стенке вертикального канала, через который с помощью толкателя по водоохлаждаемым балкам корпус танка перемещается на площадку, расположенную в рабочем пространстве агрегата на уровне перевалов и на пути следования отходящих газов. После нагрева корпуса танка отходящими газами, он сталкивается в расплав, образованный в ванне. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к металлургии, а конкретнее, к сталеплавильному производству. Известна дуговая сталеплавильная печь, содержащая ванну, стенки и свод, образующие рабочее пространство, электроды, механизмы подъема и поворота свода, перемещения электродов, наклона печи (Поволоцкий Д.Я. Рощин В. Е. Рысс М.А. и др. Электрометаллургия стали и ферросплавов. Учебник для вузов. Изд. 2-е, перераб. и доп. М. Металлургия, 1984, 268 с.).

Недостатком данного агрегата является невозможность переработки крупногабаритного лома, обусловленная формой и размерами рабочего пространства.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому техническому решению является мартеновская печь - сталеплавильный агрегат, содержащий два продольных передний и задний, два поперечных откоса и подину, образующие ванну, сталевыпускное отверстие, выполненное в заднем продольном откосе на уровне подины, перевалы, вертикальные каналы, заднюю стенку, переднюю стенку с выполненными в ней рабочими окнами, свод, горелки и фурмы (Явойский В.И. Кряковский Ю.В. Григорьев В.П. и др. Металлургия стали. Учебник для вузов. М. Металлургия, 1983, 584 с.) Форма и размеры рабочего пространства этого агрегата позволяют перерабатывать в нем крупногабаритный лом, однако размеры рабочих окон и технические средства, применяемые для загрузки материалов в печь, исключают возможность загрузки и, следовательно, переработки корпусов передвижных средств крупногабаритной военной техники, например, танков, самоходных артиллерийских установок, артиллерийских тягачей, бронетранспортеров и т.п.

В основу изобретения положена задача создать сталеплавильный агрегат, который обеспечивает переработку корпусов передвижных средств крупногабаритной военной техники.

Сущность изобретения заключается в том, что сталеплавильный агрегат, содержащий два продольных передний и задний, два поперечных откоса и подину, образующие ванну, сталевыпускное отверстие, выполненное в заднем продольном откосе на уровне подины, перевалы, вертикальные каналы, заднюю стенку, переднюю стенку с выполненными в ней рабочими окнами, свод, горелки и фурмы, согласно изобретению, дополнительно оборудован платформой, примыкающей снаружи к торцевой стенке одного из вертикальных каналов, толкателем, расположенным с противоположной стороны платформы, загрузочным окном с запонкой, выполненным в этой же стенке вертикального канала, водоохлаждаемыми балками, проложенными через порог загрузочного окна и соединяющими поверхность платформы с перевалом, причем перевал выполнен в виде площадки.

Кроме того, в заднем продольном откосе выполнено второе сталевыпускное отверстие, расположенное выше первого.

Кроме того, поверхности платформы, водоохлаждаемых балок и площадки выполнены с наклоном в сторону ванны под углом 0-45^o.

Размеры платформы, площадки, загрузочного окна, расстояние между осями водоохлаждаемых балок и количество последних определяются габаритами корпусов перерабатываемой техники.

Указанная совокупность существенных признаков, приводящая к решению поставленной задачи, в других технических решениях не найдена, следовательно, предлагаемое техническое решение отвечает критерию "изобретательский уровень".

Заявитель просит присвоить изобретению специальное название -"ТПА"(Танкоплавильный агрегат).

Предлагаемое изобретение поясняется чертежом. На фиг.1 представлен предлагаемый агрегат в разрезе (вид спереди), на фиг.2 тот же агрегат в разрезе (вид сверху).

Предлагаемый агрегат содержит передний откос 1, задний откос 2, поперечные откосы 3, подину 4, ванну 5, нижнее сталевыпускное отверстие 6, перевалы 7, вертикальные каналы 8, заднюю стенку 9, переднюю стенку 10, рабочие окна 11, свод 12, горелки 13, фурмы 14, платформу 15, толкатель 16, загрузочное окно 17, заслонку 18, водоохлаждаемые балки 19, площадку 20, верхнее сталевыпускное отверстие 21.

Предлагаемый агрегат на примере переработки корпусов танков работает следующим образом. На платформу 15 краном устанавливают корпус танка (позиция А), открывают заслонку 18 и через загрузочное окно 17 по водоохлаждаемым балкам 19 толкателем 16 перемещают корпус танка на площадку 20 (позиция Б), после чего на освободившуюся платформу устанавливают другой корпус танка. Одновременно с этими операциями в ванну 5 через рабочие окна 11 заволочными машинами заваливают металлошихту (лом, твердый чугун) и шлакообразующие материалы (известняк, известь, железную руду, науглероживатели). С началом завалки в рабочее пространство агрегата с помощью горелок 13 начинают подавать топливо для нагрева материалов, заваленных в ванну 5 и корпуса танка, расположенного на площадке 20. После образования в ванне 5 расплава, корпус танка, стоящий на платформе 15, перемещают вышеописанным способом на площадку 20, с которой он сталкивает нагретый корпус танка в ванну 5 (позиция В). Для ускорения расплавления корпуса танка расплав перемешивают, подавая кислород или инертный газ через фурмы 14. После расплавления корпуса, загруженного в ванну 5, цикл операций повторяют до тех пор, пока уровень расплава не достигнет уровня порога рабочих окон 11. После этого открывают нижнее сталевыпускное отверстие 6 и выпускают металл из агрегата в ковш. При этом происходит полное опорожнение агрегата, необходимое для заправки подины 4, продольных 1,2 и поперечных откосов 3, а так же для ремонта агрегата.

Верхнее сталевыпускное отверстие 21 выполнено для того, чтобы при выпуске через него часть расплава оставалась в ванне 5. Это позволяет быстрее начать процесс переработки корпуса танка, помещенного на площадку 20 до выпуска металла.

Наклон поверхностей платформы, водоохлаждаемых балок, площадки в сторону ванны 5 позволяет уменьшить усилия, необходимые для перемещения корпуса толка на площадку 20 и в ванну 5, тем самым использовать толкатель 16 меньшей мощности. При угле наклона больше 45^o возникает опасность разрушения подины 4 в районе откоса 3 со стороны загрузки. При переработке корпуса танка Т-55 длина платформы составляет 6500 мм, ширина 3300 мм, расстояние между осями 2-х водоохлаждаемых балок 3000 мм, ширина загрузочного окна 3500 мм, высота загрузочного окна 1500 мм, длина площадки 4500 мм.

Наличие платформы позволяет установить корпус танка таким образом, чтобы его продольная ось совпала с продольной осью агрегата, наличие толкателя и водоохлаждаемых балок позволяет перемещать корпус танка через вертикальный канал, наличие площадки позволяет расположить корпус танка на пути отходящих газов и в зоне действия горелок, что обеспечивает сушку и нагрев корпуса танка перед погружением его в расплав и позволяет реализовать самый эффективный способ плавления плавление в жидкой ванне. Совокупность этих признаков обеспечивает с одной стороны работоспособность агрегата, с другой стороны оптимальный теплотехнический, технологический и экологический режим переработки корпусов передвижных средств крупногабаритной военной техники.

В настоящее время корпуса таких средств перерабатывают в сталеплавильных агрегатах после их предварительного измельчения путем газокислородной резки или взрывом. Этот способ малопроизводителен, т.к. не позволяет подогревать измельченные куски брони перед загрузкой их в расплав. Производительность мартеновской печи при выплавке броневого металла не превышает 65 т/час. Производительность предлагаемого агрегата при подогреве корпусов танков до среднемассовой температуры 1300^oС составляет 150 т/ч.

С другой стороны, потребность в броневом металле в настоящее время существенно ограничена. Это не стимулирует металлургов перерабатывать военную технику и огромное количество высоколегированного металла окисляясь, становится непригодным для его переработки в будущем, занимает большие площади, т. к. такие изделия неудобно складировать. Так, корпус танка Т-55 занимает объем 25м³. При переработке его в слитки их объем составляет 3м³. Эти слитки различной, но строго известной массы, и химического состава могут с успехом применяться при выплавке низко- и среднелегированного металла в качестве шихтовой или легирующей заготовки в любых сталеплавильных агрегатах, обеспечивая экономию легирующих материалов. При этом слитки легко и компактно складируются и будучи покрыты антикоррозионной смазкой могут храниться долгое время без потерь на коррозию.

Целесообразность создания танкоплавильного агрегата обусловлена также и тем, что проблема переработки военной техники актуальна не только в нашей стране, но и практически во всех развитых странах.

Формула изобретения

1. Сталеплавильный агрегат, содержащий два продольных передний и задний, два поперечных откоса и подину, образующие ванну, сталевыпускное отверстие, вертикальные каналы, перевалы, расположенные между ванной и вертикальными каналами, заднюю стенку, переднюю стенку с выполненными в ней рабочими окнами, свод, сводовые горелки, сводовые фурмы, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен платформой, примыкающей снаружи к торцевой стенке одного из вертикальных каналов, толкателем, расположенным с противоположной стороны платформы, загрузочным окном с порогом и заслонкой, выполненным в этой же стенке вертикального канала, водоохлаждаемыми балками, проложенными через порог загрузочного окна и соединяющими поверхность платформы с перевалом, который выполнен в виде площадки, причем размеры платформы, загрузочного окна и площадки выполнены в соответствии с габаритами перерабатываемого лома.

2. Агрегат по п.1, отличающийся тем, что в заднем продольном откосе выполнено второе сталевыпускное отверстие, расположенное выше первого, а поверхности платформы, водоохлаждаемых балок и площадки выполнены с наклоном в сторону ванны.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2