Загрузочное устройство для подачи жидкого металла в электрическую печь с шахтой

 

Изобретение относится к области металлургии. Загрузочное устройство для подачи жидкого металла в электрическую печь с шахтой содержит футерованный изнутри огнеупорным материалом выступающий приемник (ВП), расположенный сбоку от шахты печи и сообщающийся с металлоприемником печи, имеющим огнеупорную футеровку и выпускное отверстие. Над ВП расположена крышка с огнеупорной футеровкой, образующая при ее открытом положении защитный экран, закрывающий примыкающую к устройству часть печи. На днище ВП может быть выполнена огнеупорная, ударопрочная плита. Устройство желательно размещать рядом с выпускным отверстием печи. Изобретение позволяет избежать повреждение печи при заливке в нее жидкого металла и свести к минимуму потери тепла, повысить срок службы охлаждаемых панелей печи, уменьшить выделение пыли в атмосферу. 7 з.п. ф-лы, 6 ил.

Настоящее изобретение относится к устройству для загрузки электрической печи расплавленным металлом.

Для вторичной переработки чугунного лома в настоящее время в основном используют электрические печи, в частности электродуговые печи. Такие печи после переплавки чугунного лома позволяют использовать его в качестве вторичного сырья для получения новых продуктов из стали типа стального проката и т.п.

Некоторые содержащиеся в чугунном ломе остаточные примеси, такие, как медь, никель и т.п., не могут быть отделены от стали и поэтому присутствуют в конечном продукте. Чем больше чугунного лома подвергается вторичной переработке, тем больше в конечном продукте содержится таких примесей. Для определенных изделий, например, стальных листов, наличие в них побочных примесей является весьма нежелательным.

Один из способов снижения содержания примесей в стали, полученной из чугунного лома, заключается в добавлении жидкого чугуна непосредственно в электропечь. Недостатком этого способа является необходимость снятия крышки электропечи. Для этого в процессе переплавки лома делается перерыв, крышка печи поднимается и в печь поверх частично переплавленного лома заливается некоторое количество жидкого чугуна. При этом в атмосферу из печи выбрасывается большое количество пыли и часть чугуна или не до конца выплавленной стали. Кроме того, при ударе жидкого чугуна о стенки печи существует опасность повреждения расположенных внутри печи охлаждающих панелей футеровки. Очевидно, что такой способ является вредным и опасным для здоровья и уменьшает производительность печи.

Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является загрузочное устройство для подачи жидкого металла в электрическую печь с шахтой, описанное в авторском свидетельстве SU 60913 A, МПК C 21 C 5/52, C 22 B 4/08, 1942 г. Известное загрузочное устройство содержит расположенный сбоку от шахты, футерованной изнутри огнеупорным материалом, выступающий приемник, соединенный с металлоприемником печи, который имеет огнеупорную футеровку и выпускное отверстие. Данное устройство также не позволяет избежать повреждений печи и свести к минимуму потери тепла.

Настоящее изобретение направлено на исключение повреждений печи заливаемым в нее жидким чугуном, уменьшение потерь тепла, увеличение производительности печи, увеличение срока службы охлаждаемых панелей печи и снижение выделения пыли в атмосферу.

Поставленная техническая задача решается за счет того, что загрузочное устройство для подачи жидкого металла в электрическую печь с шахтой, содержащее расположенный сбоку от шахты, футерованной изнутри огнеупорным материалом, выступающий приемник, соединенный с металлоприемником печи, имеющим огнеупорную футеровку и выпускное отверстие, согласно настоящему изобретению снабжено расположенной над выступающим приемником крышкой с огнеупорной футеровкой, образующей при ее открытом положении защитный экран, закрывающий примыкающую к устройству часть печи.

В предпочтительном варианте исполнения на днище выступающего приемника уложена ударопрочная плита, изготовленная из огнеупорного материала, во избежание преждевременного износа печи.

Целесообразно располагать устройство рядом с выпускным отверстием печи. В этом случае во время добавления в печь жидкого чугуна дверь печи может оставаться закрытой. При этом не возникают какие-либо помехи для проведения технологических операций, осуществляемых через эту дверь.

В огнеупорной футеровке металлоприемника печи может быть выполнен проток для подачи расплавленного металла из выступающего приемника к центру печи. Это позволяет избежать попадания жидкого чугуна из бокового приемника непосредственно в выпускное отверстие печи и обеспечить более легкий слив жидкого металла в ковш.

На днище печи может быть выполнено возвышение, расположенное между протоком и выпускным отверстием печи, которое препятствует непосредственному попаданию жидкого чугуна в выпускное отверстие.

Устройство целесообразно снабжать перегородкой, отделяющей выступающий приемник от шахты печи для удержания в приемнике по крайней мере в течение некоторого времени, расплавленного металла и установленный таким образом, что под действием силы тяжести по крайней мере часть расплавленного металла перетекает через нее в металлоприемник печи. Наличие такой перегородки ограничивает во время заливки печи выбросы из нее жидкого чугуна.

Перегородка предпочтительно выполняется съемной. При износе такую съемную перегородку можно легко заменить новой.

В основании перегородки целесообразно выполнить одно или несколько отверстий для полного опорожнения выступающего приемника по окончании заливки расплавленного металла в печь.

При использовании загрузочного устройства по изобретению чугуна не заливается непосредственно в шахту электрический печи (например, из ковша), а подается в нее через расположенный сбоку выступающий приемник, сообщающийся с основным металлоприемником печи. При этом во время подачи в печь расплавленного металла не требуется снимать крышку печи и временно прекращать процесс переплавки чугунного лома. Производительность печи возрастает, поскольку загрузка чугуна происходит при работающей установке. Срок службы охлаждающих панелей в шахте печи увеличивается, так как при загрузке печи чугуном не происходит удара чугуна в эти панели.

Кроме того, предлагаемая конструкция позволяет уменьшить выделение пыли в атмосферу, поскольку контакт жидкого чугуна с загружаемым в электрическую печь ломом происходит в закрытой крышкой печи. Образующаяся во время загрузки пыль отсасывается из печи и остается в системе фильтрации.

Кроме того, переплавку расплавленного металла в начале цикла можно инициировать продувкой печи кислородом.

Расположенный рядом с выпускным отверстием печи боковой приемник, используемый для загрузки печи жидким чугуном, и возможность заливки в печь строго определенного количества чугуна позволяют часть содержащегося в ковше жидкого металла сливать непосредственно в предназначенный для приема расплавленной стали из печи сталеразливочный ковш и тем самым незначительно изменять состав этой стали. При этом экономится электрическая энергия и утилизируются легирующие элементы (C, Mo, Si).

Остальные преимущества и отличительные признаки изобретения представлены в приведенном ниже подробном описании предпочтительных вариантов его выполнения, которые иллюстрируют настоящее изобретение и показаны на приложенных к описанию чертежах, на которых изображено на фиг. 1 - продольный разрез электрической печи с устройством для загрузки в нее жидкого чугуна; на фиг. 2 - вид электрической печи сверху; на фиг. 3 - сечение по плоскости III - III по фиг. 2; на фиг. 4 - продольный разрез электрической печи с устройством для загрузки в нее жидкого чугуна, оборудованным перегородкой; на фиг. 5 - вид электрической печи, показанной на фиг. 4, сверху на уровне выпускного отверстия; на фиг. 6 - сечение по плоскости III - III по фиг. 5.

На фиг. 1 показана электрическая печь 10, в которой имеется изготовленный из огнеупорного материала металлоприемник 13, на которым расположена шахта 15 с крышкой 16, и предназначенный для подачи в печь 10 жидкого чугуна боковой выступающий приемник или желоб 19.

Для загрузки печи с нее снимается крышка 16 и шахта печи заполняется чугунным ломом. Заполненная чугунным ломом шахта 15 закрывается крышкой 16 и в нее через выполненное в крышке 16 отверстие 31 вводится по крайней мере один электрод 22, который с помощью рычага 28 крепится к несущей стойке 25. Рычаг 28 может перемещаться вдоль стойки 25 и поднимать и опускать электрод 22.

Ковш 37 с горячим металлом с помощью крана или тележки с устройством наклона (не показаны) подводится к боковому приемнику 19. Ковш 37 наклоняется и жидкий чугун 34 сливается в боковой выступающий приемник 19.

Боковой выступающий приемник 19 имеет футеровку, изготовленную из огнеупорного материала 44, на которую сверху уложена ударопрочная плита 45 из специального огнеупорного материала, снижающая износ бокового приемника.

Для уменьшения потерь тепла из печи через боковой приемник 19 используется крышка 46. При заливке в печь жидкого чугуна крышка 46 открывается и препятствует попаданию выбросов жидкого чугуна 34 на стенки печи.

Печь 10 установлена на раме 49, которая позволяет с помощью гидравлического цилиндра 52 осуществлять наклон печи. При втягивании штока внутрь гидроцилиндра 52 рама 49 вместе с печью 10 поворачивается на поворотной опоре 54, расположенной под рамой 49, и наклоняется по отношению к горизонтальной плоскости. Печь 10 выполнена уравновешенной и автоматически возвращается в горизонтальное положение даже при повреждении гидросистемы, от которой работает гидроцилиндр 52.

По окончании процесса плавки чугунного лома жидкая сталь сливается через выпускное отверстие 58 в сталеприемный ковш 55. Ковш 55 установлен на рельсовой тележке 56, с помощью которой он подводится под выпускное отверстие 58.

Шлак удаляется из печи через боковое окно 61 при наклоне печи 10 на поворотной опоре 54.

На фиг. 2 печь 10 показана в плане. На этом чертеже показано взаимное расположение бокового приемника 19 и выпускного отверстия 58. Приемник 19 смещен в сторону от выпускного отверстия 58 и поэтому при заливке жидкий чугун не попадает в выпускное отверстие, а течет к центру печи.

На фиг. 3, на которой изображено сечение плоскостью III - III по фиг. 2, показано возвышение 65, отделяющее проток 68 для жидкого чугуна.

В предпочтительном варианте выполнения изобретения показанный на фиг. 4 боковой приемник 19 отделен от шахты печи 10 перегородкой 40, удерживающей в течение некоторого времени в приемнике жидкий чугун 34. Заливаемый в печь жидкий чугун 34 заполняет приемник 19 на высоту перегородки 40 и переливается через перегородку 40 в металлоприемник 13. В основании перегородки 40 выполнено одно или несколько отверстий 43, через которые по окончании заливки печи в нее сливаются остатки чугуна из бокового приемника 19. Для того чтобы во время плавки в боковом приемнике 19 постоянно находился слой используемого в качестве присадки чугуна, загрузку бокового приемника необходимо регулировать таким образом, чтобы количество заливаемого в него чугуна 34 было больше количества чугуна, которое вытекает из приемника через выполненные в основании перегородки 40 отверстия 43.

На фиг. 5 и 6 показано, что перегородка 40 установлена в вертикальных направляющих 71, которые позволяют легко извлечь из печи изношенную перегородку и заменить ее новой. Для извлечения перегородки 40 из направляющих она снабжена двумя ручками 76.

На фиг. 6, на которой изображено сечение III - III' по фиг. 5, показано возвышение 65, образующее стенку протока 68 для жидкого чугуна. Перегородка 40 установлена в вертикальных направляющих 71, которые позволяют легко извлечь из печи изношенную перегородку и заменить ее новой.

Формула изобретения

1. Загрузочное устройство для подачи жидкого металла в электрическую печь с шахтой (15), содержащее расположенный сбоку от шахты, футерованной изнутри огнеупорным материалом выступающий приемник, соединенный с металлоприемником печи, имеющим огнеупорную футеровку и выпускное отверстие, отличающееся тем, что оно снабжено расположенной над выступающим приемником крышкой с огнеупорной футеровкой, образующей при ее открытом положении защитный экран, закрывающий примыкающую к устройству часть печи.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на днище выступающего приемника уложена ударопрочная плита, изготовленная из огнеупорного материала.

3. Устройство по любому из п.1 или 2, отличающееся тем, что оно расположено рядом с выпускным отверстием печи.

4. Устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что в огнеупорной футеровке металлоприемника печи выполнен проток для подачи расплавленного металла из выступающего приемника к центру печи.

5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что на днище печи выполнено возвышение, расположенное между протоком и выпускным отверстием печи.

6. Устройство по любому из пп.1-5, отличающееся тем, что оно снабжено перегородкой, отделяющей выступающий приемник от шахты печи для удержания в приемнике, по крайней мере в течение некоторого времени расплавленного металла и установленный таким образом, что под действием силы тяжести, по крайней мере, часть расплавленного металла перетекает через нее в металлоприемник печи.

7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что перегородка выполнена съемной.

8. Устройство по любому из п.6 или 7, отличающееся тем, что в основании перегородки выполнено одно или несколько отверстий для полного опорожнения выступающего приемника по окончании заливки расплавленного металла в печь.

Приоритет по пунктам: 15.12.93 по пп.6-8; 20.07.94 по пп.1-5.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6