Устройство для отделения шлака при сливе металла

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТДЕЛЕНИЯ ШЛАКА ПРИ СЛИВЕ МЕТАЛЛА, содержащее летку с входным и выходным отверстиями и установленной снаружи футерованной насадкой с газоподводящим каналом, направленным в сторону летки и соединенным с леткой сталевыпускным каналом с входным и выходным отверстиями, отличающееся тем, что, с целью увеличения эффективности отделения шлака и повышения надежности работы устройства, выходное отверстие сталевыпускного канала насадки смещено относительно оси его входного отверстия, соосного с отверстием летки, а газоподводящий канал расположен соосно с входным отверстием летки.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что насадка выполнена с камерой, соединяющей выходное отверстие летки и входное отверстие сталевыпускного канала.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к производству стали в конвертере.
Известно устройство для отделения шлака при сливе металла, содержащее запирающий элемент с осевым каналом для подвода газа, пневмопривод для подачи газа в канал и привод перемещения запирающего элемента. Недостаток устройства заключается в том, что устройство отсекает шлак только на конечной стадии слива, кроме того при отсечке расплава, в котором присутствует металл, запирающий элемент устройства имеет низкую стойкость.
Наиболее близким решением по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому устройству является конвертер, содержащий корпус, летку с отверстием и установленным снаружи футерованным патрубком, выполненным с газоотводящим каналом, а в полости патрубка расположены огнеупорные втулка и вкладыш со сквозными отверстиями, соосными отверстию летки, причем втулка и вкладыш между собой образуют конусную кольцевую щель, соединенную с газоподводящим каналом, вершина которой направлена в сторону летки.
К недостаткам известного устройства следует отнести наличие протяженной кольцевой щели, направленной под углом к сливаемому металлу, в результате чего не вся кинетическая энергия струи используется для отсечки; зависимость эффективности отсечки шлака от "калибровки" щели, т.к. неравномерность щели определяет отклонение струи газа от осевого направления, рассеяние кинетической энергии струи о стенки отверстия летки, расходование ее на разрушение стенок; неравномерность разгара кольцевой щели, т.к. неравномерность потока металла и неравномерность его воздействия на стенки отверстия летки, в результате чего повышается вероятность попадания металла в щель, и снижается надежность устройства из-за его преждевременного выхода из строя; ремонт устройства и замену футеровки в устройстве. Это необходимо выполнять непосредственно на самом конвертере, т. к. его патрубок выполнен не съемным. Длительность остановки конвертера ведет к снижению производительности агрегата; определение момента повышения давления струи газа для отсечки шлака в конце выпуска, который производит оператор визуально (т.е. вручную). Эффективность визуального определения начала отсечки мала, т.к. раннее повышение давления приводит к неполному выпуску стали и снижает производительность конвертера. При запаздывании с повышением давления масса шлака, попавшая в ковш, увеличивается, что приводит к повышению расхода расчислителей и легирующих, увеличению износа футеровки ковша и снижению качества металла.
Цель изобретения увеличение эффективности отделения шлака и повышения надежности работы устройства. Это достигается тем, что выходное отверстие сталевыпускного канала насадки смещено относительно оси его входного отверстия, соосного с отверстием летки, а газоподводящий канал расположен соосно с отверстием летки.
Для снижения требований к точности установки насадки она выполнена с камерой, соединяющей отверстие летки и входное отверстие сталевыпускного канала.
На фиг. 1 изображен общий вид устройства в разрезе; на фиг. 2 и 3 варианты выполнения устройства; на фиг. 4 сечение А-А на фиг. 3.
Устройство содержит летку 1, расположенную на боковой поверхности 2 конвертера 3 с отверстием 4 и установленную снаружи футерованную насадку 5 с газоподводящим каналом 6 и соединенным с леткой 1 сталевыпускным каналом 7, имеющим входное 8 и выходное 9 отверстия.
Выходное 9 отверстие сталевыпускного канала 7 насадки 5 смещено относительно оси 10 его входного 8 отверстия, соосного с отверстием 4 летки 1, а газоподводящий канал 6 расположен соосно с отверстием 4 летки 1.
В процессе эксплуатации возникает необходимость замены насадки 5 новой. В предпочтительном варианте футерования насадка 5 выполняется отъемной.
Крепление насадки 5 к летке 1 осуществляется любым известным способом, например, с помощью болтового соединения 11 или сварки. Разъем 12 уплотняется огнеупорной массой 13.
Вариантом выполнения разъемной конструкции устройства является устройство, в котором насадка 5 выполнена, например, с камерой 14, соединяющей отверстие 4 летки 1 с входным 8 отверстием сталевыпускного канала 7 насадки 5.
Выполнение камеры 14 в насадке 5 снижает требования к точности установки насадки 5 на летку 1, обеспечивает надежность сообщения отверстия 4 летки 1 и входного 8 отверстия сталевыпускного канала 7 насадки 5 после сборки летки 1 и насадки 5.
Устройство работает следующим образом.
После окончания выполнения технологических операций по выплавке стали 15 конвертер 3 наклоняют для слива стали 15 через отверстие 4 летки 1, входное 8 и выходное 9 отверстия сталевыпускного канала 7 насадки 5. Одновременно с операцией наклона конвертера 3 в газоподводящий канал 6 под давлением, уравновешивающим гидростатический напор столба расплава, заполняющего отверстие 4 летки 1, большим гидростатического напора расплавленного шлака 16 того же столба, подается нейтральный газ, или например, азот. Газ, поданный через газоподводящий канал 6 во входное 8 отверстие сталевыпускного канала 7 насадки 5 и отверстие 4 летки 1, препятствует при наклоне конвертера 3 попаданию "первичного" шлака 16 в отверстие 4 летки 1, т.к. давление газа больше гидростатического напора шлака 16. При дальнейшем наклоне конвертера 3 гидростатический напор столба расплава увеличивается и начинает превышать давление газа в отверстии 4 летки 1, подведенного через газоотводящий канал 6 и сталь 15 через отверстие 4 летки 1, входное 8 и выходное 9 отверстия сталевыпускного канала 7 насадки 5 начинает вытекать из конвертера 3. Сталь 15 не затекает в газоподводящий канал 6, т.к. давление газа больше напора столба расплава в нем.
По мере истечения стали 15 из конвертера 3 и уменьшения глубины ванны жидкого расплава гидростатический напор расплава уменьшается, а давление газа, подаваемого через газоподводящий канал 6, остается постоянным, то к концу слива происходит замедление истечения стали 15 через отверстие 4 летки 1 и входное 8 и выходное 9 отверстия сталевыпускного канала 7 насадки 5.
В результате этого происходит уменьшение затягивания шлака 16 в образующуюся при сливе воронку.
Кроме того, при замедлении скорости истечения стали 15, момент образования воронки смещается к концу слива, что также снижает количество шлака 16, увлекаемого при сливе стали 15 из конвертера 3. При окончании слива стали 15, и попадании шлака 16 в отверстие 4 летки 1 происходит "прострел" шлака 16 потоком газа в выброс шлака 16 в конвертер 3, т.к. давление газа больше гидростатического напора шлака 15. Происходит отсечка "конечного" шлака 15. Конвертер 3 поворачивают в вертикальное положение и далее цикл работы агрегата повторяется. Таким образом, предложенное изобретение позволяет более эффективно отделять шлак от металла при сливе.
При этом попадание "начального" и "конечного" шлака в ковш исключается, а количество шлака, увлекаемого в образующуюся при сливе металла воронку, сокращено. Все это в конечном счете ведет к улучшению качества металла, сливаемого в ковш.
Использование: слив расплава из сталеплавильного конвертера. Сущность изобретения: в футерованной насадке, содержащей сталевыпускной и газоподводящий клапан выполнен сталевыпускной канал в виде входного и выходного каналов, соединенных между собой и расположенных несоосно. Входной и выходной каналы соединены между собой камерой. При наклоне сталеплавильного агрегата и начале слива, а сталь через сталевыпускной канал выливается из агрегата, так как через газоподводящий канал 3 во входной канал 4 сталевыпускного канала 2 подается газ под давлением большим гидростатического напора столба шлака, но меньшим гидростатического напора столба стали. 1 з. п. ф-лы, 4 ил.