Устройство для сушки и высокотемпературного разогрева футеровки металлургических ковшей

Изобретение относится к области металлургии. Устройство для сушки содержит термоизолирующую крышку, горелку, узел дымоудаления и гибкое устройство уплотнения зазора между крышкой и верхней кромкой ковша. Устройство уплотнения выполнено из упругого огнеупорного материала в виде набора скаток и перекрывает верхнюю кромку ковша. Скатки смонтированы по периметру нижней образующей крышки. Торцы скаток направлены к верхней кромке ковша. Крепление скаток выполнено с помощью скоб, приваренных к юбке крышки. Обеспечивается повышение эффективности процессов сушки и высокотемпературного разогрева футеровки ковшей, как в вертикальных, так и в горизонтальных устройствах. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано преимущественно для сушки и высокотемпературного разогрева футеровки металлургических ковшей.

Известно устройство, описанное в способе разогрева футеровки металлургических ковшей, содержащее футерованную крышку с горелочным устройством и вытяжным узлом, причем зазор между верхним торцом ковша и крышкой перекрыт сплошной перегородкой, выполненной с возможностью перемещения (вверх и вниз). Кроме того, на перегородке установлен змеевик, охлаждаемый водой, для защиты перегородки от перегрева. Крышка опускается с помощью приводов с гибкими подвесками и катков, которые катятся по направляющим, закрепленным на корпусе крышки. Герметичность перекрытия зазора обеспечивается наличием уплотнения (1).

Недостатком известного устройства является то, что в процессе работы (смена ковшей) необходимо поднимать и опускать перегородку на катках. Из-за высокой температуры внутри ковша (1200°С) возможен перегрев направляющих катков и, вследствие этого, их перекос. При прекращении подачи воды на змеевик, охлаждающий перегородку, возможны аварии. Кроме того, к недостаткам относятся значительные капитальные затраты на изготовление и ремонты конструкции (приводы с гибкими подвесками, катки, водяное охлаждение), а также необходимость дополнительного обслуживания установки оператором (включение приводов, подача воды и т.д.). Необходимо отметить, что данное устройство не применимо при налипании шлака на торец ковша и его невозможно применить на горизонтальных устройствах разогрева футеровки металлургических ковшей.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для сушки ковшей, содержащее футерованную крышку, установленную с зазором относительно верхнего торца ковша, с горелкой, вытяжным узлом и устройством уплотнения зазора между крышкой и верхним торцом ковша, выполненным в виде набора цепей, расположенных по периметру нижней образующей крышки в несколько рядов, причем звенья смежных рядов расположены в шахматном порядке, а длина цепей перекрывает верхний торец ковша (2).

Недостатком указанного устройства является то, что цепи не создают требуемую степень герметичности и его невозможно применить на горизонтальных стендах высокотемпературного разогрева металлургических ковшей.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение эффективности процессов сушки и высокотемпературного разогрева футеровки ковшей, достижение возможности эффективного применения устройства уплотнения не только в вертикальных устройствах для сушки и высокотемпературного разогрева футеровки металлургических ковшей, но и горизонтальных.

Поставленная задача достигается за счет того, что предлагается устройство для сушки и высокотемпературного разогрева футеровки металлургических ковшей, содержащее термоизолирующую крышку, установленную с зазором относительно верхней кромки ковша, с горелкой, узлом дымоудаления и гибким устройством уплотнения зазора между крышкой и верхней кромкой ковша по периметру нижней образующей крышки, длина которого перекрывает верхний торец ковша, при этом устройство уплотнения выполнено из упругого огнеупорного материала в виде набора скаток, смонтированного по периметру нижней образующей крышки, причем торцы скаток направлены к верхней кромке ковша, а крепление скаток из упругого огнеупорного материала произведено с помощью скоб, приваренных к юбке крышки

Зазор между термоизолирующей крышкой и верхним торцом ковша δ=(150-200) мм выполняется с целью компенсации шлаковых наростов на торце ковша, образующихся в процессе эксплуатации ковша, что препятствует герметизации зазора стандартными мерами.

Выполнение устройства уплотнения зазора между крышкой и верхней кромкой ковша из упругого огнеупорного материала в виде набора скаток, смонтированного по периметру нижней образующей крышки, с направленностью скаток торцами к верхней кромке ковша и длиной скаток 1,1×δ обеспечивает необходимую герметичность стыка крышка - ковш, что позволяет, несмотря на шлаковые наросты, поднять давление в полости ковша до избыточного в (10-20) Па и исключает прорыв дымовых газов из полости ковша в цех. Надежность монтажа устройства уплотнения к термоизолирующей крышке обеспечивается креплением скаток с помощью скоб, привариваемых к юбке крышки. После подъема крышки скатки принимают исходную форму.

Скатки обладают свойством упругости и в продольном и в поперечном направлении, кроме того, упругость собранного устройства уплотнения увеличивается за счет взаимной поддержки скаток друг друга, это позволяет их применение в горизонтальных устройствах сушки, и высокотемпературного разогрева футеровки металлургических ковшей.

Таким образом, совокупность заявленных признаков устройства сушки и высокотемпературного разогрева футеровки металлургических ковшей обеспечивает надежное уплотнение зазора между термоизолирующей крышкой и верхней кромкой ковша, надежность крепления устройства уплотнения, простоту обслуживания и замены устройства уплотнения, универсальность применения.

На фиг.1 изображено устройство для сушки и высокотемпературного разогрева футеровки металлургических ковшей, на фиг.2 - разрез А-А, на фиг.3 - вид I, на фиг.4 - вид II.

Устройство состоит из футерованной термоизолирующей крышки 1, установленной с зазором δ относительно верхней кромки ковша 2, горелки 3 и узлом дымоудаления 4. Устройство уплотнения 5 в виде набора скаток смонтировано на нижней образующей крышки 1 путем приварки скоб 6 к юбке крышки 7, причем торцы скаток устройства уплотнения 5 направлены к верхней кромке ковша 2, а длина скаток равна 1,1δ, т.е. при зазоре между крышкой и верхней кромкой ковша 150-200 мм длина скаток будет 165-220 мм. Ковш 2 установлен на опору 8, а подъем крышки 1 производится с помощью привода 9.

Устройство работает следующим образом.

Ковш 2 устанавливают на опору 8. При помощи подъемного механизма 9 крышку 1 устанавливают над ковшом с зазором, равным L, при этом устройство уплотнения 5 гарантированно охватывает верхнюю кромку ковша 2. Затем включают в работу горелку 3 и узел дымоудаления 4. Высокотемпературные продукты горения из горелки 3 поступают в полость ковша, сушат и разогревают футеровку ковша 2 и через узел дымоудаления 4 отводятся из ковша 2.

Упругое уплотнение 5 своим большим гидравлическим сопротивлением несмотря на шлаковые и металлические наросты на верхней кромке ковша 2 позволяет сделать процесс сушки и высокотемпературного разогрева футеровки ковшей управляемым и контролируемым, поднять избыточное давление в полости ковша до 10-20 Па, а значит, сделать процесс сушки и разогрева ковша более эффективным. Кроме того, упругое уплотнение предохраняет от подсосов холодного воздуха и препятствует выбросу дымовых газов в цех при повышении давления в полости ковша.

После окончания процесса сушки и высокотемпературного разогрева футеровки ковша (или совмещенного процесса сушки и высокотемпературного разогрева футеровки ковша) крышка 1 поднимается с помощью привода 9, и ковш 2 с помощью крана перемещается в зону дальнейшего его использования, а на освободившееся место устанавливается следующий ковш.

Использование изобретения обеспечивает надежное уплотнение зазора крышка - ковш, что позволяет точно следовать технологическим графикам процессов сушки и высокотемпературного разогрева футеровки ковшей, повышает эффективность работы устройства, экономит топливо, не увеличивает капитальных затрат и затрат на обслуживание, улучшает экологическую обстановку в зоне обслуживания.

Источники информации

1. А.св. № 1759546, МКИ В 22 D 41/00, пр. 07.09.92 г.

2. Патент РФ № 2140831, В 22 D 41/01, пр. 01.07.98 г.

1. Устройство для сушки и высокотемпературного разогрева футеровки металлургических ковшей, содержащее термоизолирующую крышку, установленную с зазором относительно верхней кромки ковша, с горелкой, узлом дымоудаления и гибким устройством уплотнения зазора между крышкой и верхней кромкой ковша по периметру нижней образующей крышки, длина которого перекрывает верхнюю кромку ковша, отличающееся тем, что устройство уплотнения выполнено из упругого огнеупорного материала в виде набора скаток, смонтированного по периметру нижней образующей крышки, причем торцы скаток направлены к верхней кромке ковша.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что крепление скаток из огнеупорного материала произведено с помощью скоб, приваренных к юбке крышки.