Способ получения шихтовой заготовки и разливочная машина для его осуществления

 

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано для получения шихтовой заготовки, применяемой в дальнейшем в сталеплавильном и чугунолитейном производствах. Сущность изобретения: способ включает непрерывную загрузку твердых наполнителей в ячейки мульд, последующую заливку их жидким чугуном через желоб, причем твердые наполнители одновременно загружают по крайней мере в три ячейки, в центральный ряд ячеек наполнитель подают в количестве 1,0-1,2% от требуемого технологического объема, а в крайние ряды 0,9-0,95% от объема. В струю чугуна на сливе его с желоба дополнительно подают известковую мелочь фракции менее 5 мм в количестве 5-50 кг/т жидкого чугуна. Разливочная машина обеспечивает одинаковую дозировку твердых наполнителей в ячейки мульд, расположенных в одном и том же продольном ряду, и содержит заливочное устройство, конвейер с расположенными на нем мульдами с ячейками, бункера для подачи твердых наполнителей, загрузочное устройство и привод. Загрузочное устройство выполнено в виде цепного конвейера с карманами, расположенными ниже уровня звеньев цепи конвейера, над по крайней мере тремя ячейками мульд в поперечном сечении для подачи в них дозы твердых наполнителей, а привод загрузочного устройства выполнен в виде находящегося в постоянном зацеплении с конвейером мальтийского креста, на оси которого установлена ведущая шестерня загрузочного устройства, входящая в зацепление с паразитной шестерней для передачи движения на ведущие звездочки загрузочного устройства. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано для получения шихтовой заготовки, применяемой в дальнейшем в сталеплавильном и чугунолитейном производствах.

Известен способ получения шихтовой заготовки для металлургического передела, включающий предварительную загрузку твердого наполнителя, в данном случае окисленных железорудных окатышей, и последующую заливку их чугуном (авт. св. N 985063).

Известен также способ, в котором наполнитель через донные отверстия в питателях попадает в ячейки мульд разливочных машин и при перемещении конвейера ячейки заполняются жидким чугуном (авт. св. N 1105273 прототип).

Однако эти способы не обеспечивают равномерно распределение твердого наполнителя в ячейках мульд разливочных машин, так как динамический напор струи жидкого чугуна, заполняющий ячейки мульд, приводит к частичному вымыванию наполнителя, его перераспределению по ячейкам мульд и как следствие получению шихтовой заготовки разного композиционного состава в поперечном расположении ячеек мульд.

Технической задачей изобретения является получение однородного композиционного состава в каждой шихтовой заготовке, т.е. во всех ячейках как в поперечном, так и в продольном сечениях мульд.

Технический результат достигается тем, что в предлагаемом способе получения шихтовых заготовок заданного композиционного состава предварительно отбирается требуемая технологическая доза наполнителя с учетом имеющего место вымывания и перераспределения под действием струй жидкого чугуна и загружается в соответствующую ячейку мульд, причем в центральный продольный ряд ячеек подается наполнитель объемом, равным 1,0-1,2% от рабочего объема ячейки, а в крайние ряды 0,9-0,95% от рабочего объема ячейки.

Отбор наполнителя производится из бункера-приемника посредством карманов, закрепленных на двухцепном конвейере, количество и расположение их в поперечном сечении соответствует количеству и расположению ячеек на мульдах разливочных машин.

Карманы выполнены в виде неравнобокой пирамиды, открытое основание которой крепится к звеньям цепного конвейера, и расположены ниже уровня звеньев. Объем карманов соответствует требуемой дозе наполнителя и при желании может регулироваться посредством установки ложного дна. Шаг размещения карманов, диаметр ведущих и ведомых звездочек, угол откоса передней стенки выбраны таким образом, что позволяют при переходе через определенную зону ведомой звездочки практически мгновенно высыпать дозу наполнителя в соответствующие ячейки мульд.

Во избежание просыпей крайние стенки боковых карманов снабжены гребешками, а передние и задние стенки карманов выполнены с отбортовками. Отбортовки идут внахлест по ходу движения карманов. Уровень заполнения карманов (на 100% наполнения) регулируется шиберной заслонкой, установленной на передней стенке бункера-приемника и выполненной из достаточно упругого и мало истираемого материала. Заполнение карманов твердым наполнителем осуществляется из бункера-приемника под собственной массой наполнителя. Заполненные наполнителем карманы перемещаются на двухцепном конвейере в направлении движения мульд разливочной машины и при движении осуществляют непрерывную загрузку наполнителя в ячейки мульд. Синхронизация движения достигается посредством устройства, установленного на разливочной машине.

С учетом имеющегося места вымывания и перераспределения действием жидкого чугуна наполнителя выбирается его необходимая доза подачи в соответствующие продольные ряды, так, в центральный ряд ячеек подается наполнитель объемом, равным 1,0-1,2% от рабочего объема ячейки, а в крайние ряды 0,9-0,95% от рабочего объема ячейки. Данные переделы установлены экспериментально.

Ввиду того, что подача жидкого чугуна осуществляется в центральный продольный ряд, он, перетекая в крайние продольные ряды захватывает также наполнитель и поэтому во всех рядах чушка получается в основном гетерогенной по составу во всем ее объеме.

С целью повышения основности шлака, образующегося при переделе шихтовой заготовки, и рафинирования при этом металла от фосфора и серы в шихтовую заготовку дополнительно вводится мелочь извести (менее 5 мм). Причем ввод извести производится в струю чугуна при сходе его с носка желоба в количестве 5-50 кг на 1 т жидкого чугуна.

Если известковую мелочь подавать в желоб на сливе чугуна, то на нем и на сливном носке могут образовываться твердые наросты намерзаемого конгломерата, состоящего из извести, шлака и застывшего чугуна. Такие наросты будут мешать разливке.

Если же известковую мелочь загружать в мульды на окатыши (наполнитель), то она будет смываться чугуном в соседние мульды, нарушая тем самым равномерность распределения извести в чушке. Одни чушки будут содержать извести меньше заданного, другие больше. Практика показала, что наиболее равномерное распределение извести достигается при подаче ее в струю чугуна при сливе ее с желоба.

В процессе расплавления шихтовой заготовки при выплавке сталей оксиды железа, поступающие из твердого наполнителя, и оксиды кальция образуют шлаковую фазу, которая одновременно реагирует с серой и фосфором, способствуя рафинированию расплава от указанных выше примесей. Развитая поверхность контакта чугун оксиды ускоряет десульфурацию и дефосфорацию и одновременно позволяет совместить эти процессы. При подаче известковой мелочи фракцией менее 5 мм в количестве менее 5 кг на 1 т жидкого чугуна резко снижается эффективность рафинирования ванны, т.к. большая часть оксидов железа расходуется на окисление углерода, кремния и марганца чугуна, что приводит к снижению оксидов железа в шлаковом расплаве и ухудшению процесса дефосфорации.

При подаче известковой фракции менее 5 мм в количестве более 50 кг на 1 т жидкого чугуна является нежелательным, так как образуется в расплаве шлаковая фаза значительно больше требуемого количества для удаления серы и фосфора.

Известна разливочная машина, содержащая заливочное устройство, изложницы и бункер с питанием для подачи наполнителя, причем питатель представляет собой систему трубопроводов, по которым посредством газа сыпучие материалы подаются в струю металла (патент Бельгии N 752378 кл. B 22, 1969).

Однако такое исполнение не обеспечивает равномерное распределение наполнителя.

Известна разливочная машина для отливки чушек, содержащая заливочное устройство, изложницы, бункер с питателем, при этом питатель выполнен в виде желоба с отверстием в донной части, один конец которого шарнирно соединен с бункером, а другой взаимодействует с изложницей (авт. св. N 1105273 - прототип). Конструкция данной машины не позволяет получить однородную гетерогенную систему чушку с равномерно распределенным наполнителем по всем ячейкам мульд.

Технической задачей изобретения является создание устройства, позволяющего получить шихтовую заготовку требуемого композиционного состава во всех ячейках мульд разливочных машин.

Технический результат достигается тем, что разливочная машина для получения шихтовой заготовки включает в себя заливочное устройство, раму, конвейер с установленными на нем мульдами, бункер с лотком для подачи известковой мелочи на сливе с желоба в жидкий чугун и загрузочное устройство, выполненное в виде непрерывно движущегося двухцепного конвейера с установленными на нем карманами, при этом привод цепного конвейера загрузочного устройства осуществляется непосредственно от конвейера разливочной машины. Привод выполнен в виде мальтийского креста. Мальтийский крест находится в постоянном зацеплении с цапфами осей звеньев конвейера разливочной машины. Требуемое направление и скорость движения конвейера загрузочного устройства достигаются посредством паразитной шестерни, находящейся в зацеплении с шестерней мальтийского креста.

На фиг. 1 показаны загрузочное устройство и привод, общий вид на фиг. 2 сечение А-А.

Загрузочное устройство состоит из бункера-приемника 1, которое расположено в зоне конвейера разливочной машины. Мальтийский крест 2 установлен на раме разливочной машины, находится в постоянном зацеплении с цапфами осей 3 звеньев цепи конвейера.

На одной оси с мальтийским крестом 2 посажена шестерня 4, которая имеет возможность передавать вращение через паразитическую шестерню 5 на вал, на котором установлены ведущие звездочки 6 загрузочного устройства. На звездочках 6 находится цепной конвейер 7 с наполнительными карманами 8, который натянут на ведущих звездочках 6 и ведомых звездочках 9. На конвейере разливочной машины установлены мульды, которые имеют ячейки 10 (крайние) и 11 (центральная).

Загрузочное устройство работает следующим образом.

Твердый наполнитель подается в бункер-приемник 1. При движении конвейера разливочной машины мальтийский крест 2, установленный на раме и находящийся в постоянном зацеплении с цапфами осей 3 звеньев цепи конвейера разливочной машины, приводится во вращение и через шестерню 4 и паразитную шестерню 5 передает движение на ведущие звездочки 6 загрузочного устройства, которые в свою очередь приводят в движение цепной конвейер 7 с наполнительными карманами 8. Карманы, проходя под бункером-приемником, заполняются наполнителем и, проходя по ведомым звездочкам 9, высыпают наполнитель в ячейки 10 мульд разливочных машин. Мульды перемещаются на конвейере, ячейки заливаются жидким чугуном и охлаждаются водяным туманом (душем), выбиваются из мульд и загружаются в чугуновозки.

Предложенная группа изобретений позволяет получить однородную шихтовую заготовку, в которой твердый наполнитель равномерно расположен в чугуне во всех чушках, отливаемых как по поперечному, так и в продольном сечениях мульд, обеспечить точную и одинаковую дозировку твердого наполнителя в ячейки мульд, расположенных в различных продольных рядах, а также получить чушки шихтовой заготовки, отвечающих требованиям технических условий по составу (твердого наполнителя и железосодержащего сплава).

Формула изобретения

1. Способ получения шихтовой заготовки, включающий непрерывную загрузку твердых наполнителей в ячейки мульд конвейерной разливочной машины и последующую заливку их струей жидкого чугуна из желоба, отличающийся тем, что загрузку твердых наполнителей осуществляют одновременно по крайней мере в три ячейки, при этом в центральные ячейки наполнитель подают в количестве 1 1,2, а в крайние 0,9 0,95 требуемого технологического объема.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в струю жидкого чугуна на сливе его с желоба подают известковую мелочь фракцией менее 5 мм в количестве 5 50 кг на 1 т жидкого чугуна.

3. Разливочная машина, содержащая заливочное устройство, литейный конвейер с закрепленными на нем мульдами с ячейками, бункер для подачи твердых наполнителей, загрузочное устройство, размещенное под бункером, и привод загрузочного устройства, отличающаяся тем, что загрузочное устройство выполнено в виде цепного конвейера с закрепленными на нем карманами, расположенными ниже уровня звеньев цепи конвейера над по крайней мере тремя в поперечном сечении ячейками мульд для непрерывной подачи дозы твердых наполнителей в соответствующие ячейки, а привод загрузочного устройства выполнен в виде находящегося в постоянном зацеплении с литейным конвейером мальтийского креста, на оси которого установлена ведущая шестерня, входящая в зацепление с паразитной шестерней, передающей движение на ведущие звездочки конвейера загрузочного устройства.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

MM4A - Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 13.04.2007

Извещение опубликовано: 27.02.2008        БИ: 06/2008

---