Устройство для вакуумирования жидкой стали

ОЮЗ СОВЕТСКИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК сш 1 С 7/1 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ(61) (21) (22) ов,Д.Т.Кавани Н.Г.Гбаев е объ ститу производственно лачерметф и Ин им. А.А.Байкова рсоке свидетельС 21 С 710,ство ССС1981. РОИСТВО ДЛЯ ВАСТАЛИ по авт,л и ч а ю щ УУМИРОв.ес я У ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 9432983353194/22-0213.11.8130.07.83. Бюл. Р 28А.И.Лукутин, В.В.Полладышев, Е.Н.ИвашинаВ.Т.Терещенко и В.П(71) Научнодинение Ту металлургии (53) 1. Авто В 943298, кл (54)(57) УС ВАНИЯ жИДКОИ (ф 943298, о тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежностиустановокструйного вакуумирования стали,снижения себестоимости вакуумируемой стали, керамический ограничитель вакуумного раскрытия струиметалла расположен в металлической обечайке, футерованной изнутри,.по профилю приемнойворонки огнеупорной набивной массой, плотно сщреплен с обечайкой посредством клиновых пластин, вставленных в отверстия в верхней части обечайки, причем металлическая обечайка жесткоприкреплена к опорному фланцу, снабженному гидравлическим приводом,его перемещения по вертикали.Изобретение относится к чернойметаллургии, в частности к устройствам, используемым при вакуумнойобработке жидкой стааи струйнымиметодами.По основному авт. св. Р 943298известно устройство, предназначенное для использования при струй"ных методах вакуумирования. Устройство представляет собой Футерованный снаружи и изнутри цилиндрический клапан, внутри ноторого помещенкерамический ограничитель раскрытияструи переливаемой в вакуум жидкойстали. Клапан установлен на вакуумнойкрышке в пространстве между этойкрышкой и помещенном на ней сталераз.ливочным (промежуточным) ковшом, причем ось клапана совпадает с осьюсталераэливочного ковша. Клапан оборудован крышкой с гидравлическим 20приводом, при помощи которой послеокончания перелива расплава из сталеразливочного ковша, рабочее пространство, куда перелит металл, можноизолировать от атмосферы. Основное 25назначение клапана-обеспечениесвоевременной, надежной изоляциирабочего пространства от атмосюферы после реализации периода перелива расплава и возможности продолже 3ния его вакуумной обработки в ковшепри устранении натекания воздухав это пространство и при значительном сокращении потерь металла всталеразливочном промежуточном ковше З 5из которого его переливают в ва-куум, В 3.Известное устройство для вакуумной обрабфтки нераскисленной низкоуглеродистой стали, для которойнаблюдается самый высокий положитель, -ный,эффект вакуумирования, имеет ряднедостатков,Величина угла раскрытия струи,вытекающей иэ сталеразливочного(промежуточного ) ковша и попадающей в пространство, в котрром создано разрежение, неременна и зависитот степени переокисления расплава,исходного содержания в нем водородаи глубины вакуума. При высоких значениях расмотренных величин, например, при величине55(исходные содержания в расплаве перед вакуумным переливом соответственно кислорода и углерода), или при исходном содержании в расплаве водорода более 7-10 см/100 г угол .раскрытия вакуумируемой струи нерас" :кисленной низкоуглеродистой стали превышает,120-140 ф ; В этом случае удаление керамического торца разливочного стакана даже на расстояние 100-200 мм вередко приводитк тому, что металл из раскрытойструи не попадает полностью вприемную воронку ограничитеая. Приэтом забрызгиваются, завариваютсяи выходят из строя все узлы клапанаУдаление из клапана после завершениявакуумирования только одного керамического ограничителя связано снеобходимостью проведения значительного объема ремонтно-восстановитель -ных работ. Простое увеличение диаметра воронки керамического ограничиееля в этих условиях являетсямалоэффективным иэ-за интенсивногопротекания реакции взаимодействияуглерода с кислородом и выделенияиз струи металла водорода. Образующиеся при этом газы - окись и двуокись углерода, а также водородразрывают струю металла практически в металлическую пыль, которуюпотоками газа частично уносит в стороны от воронки. Этот недостатокприсущ всем модификациям установок для струйного раФинированияметалла в вакууме, где особенноотчетливо он проявляется при вакуумированин нераскисленной низкоуглеродистой, стали.Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности установокструйного вакуумирования стали,снижение себестоимости вакуумированной стали,Указанная цель достигается тем,что керамический ограничительвакуумного раскрытия струи металларасположен в металлической обечайке, футерованной изнутри по профилю приемной воронки огнеупорнойнабивной массой, плотно скрепленс обечайкой посредством клиновыхпластин, вставленных в отверстияв верхней части обечайки, причемметаллическая обечайка жесткоприкреплена к опорному Фланцу,снабженному гидравлическим приводом его перемещения по вертикали.Точная фиксация керамицескогоограничителя в поднятом состоянии,обеспечивающая его соосность с выяпускным отверстием разливочногостакана ковша, достигается за счетпроушин, приваренных к днищу сталераэливочного ковша, а также направляющих, установленных на вакуумной крышке рабочего пространства,куда осуществляют вакуумный переливрасплава,На Фиг,1 приведено предлагаемоеустройство после окончания периода перелива, общий вид; на фиг.2 то же, во время перелива.Устройство представляет собойФутерованный снаружи и изнутри65 цилиндрический клапан, установленный вакуумплотно На крышке 1 рабочего пространства, куда осуществляют перелив жидкой стали, Клапан 2выполнен из металлической трубы, кверхнему торцу которой приваренфланец 3 с пазом, куда уложен вакуумный уплотнитель 4. Клапан, сверхузакрывается футерованной снаружии изнутри крышкой 5. Привод крышкиобеспечивает ее поворот в горизонтальной плоскости и прижатие .к вакуумному уплотнителю 4, Клапан размещен в пространстве между крышкой1 и установленным на ней сталераэливочиым ковшом б с жидким металлом 7 соосио с выпускным отверсжием8 разливочного стакана 9, закрывающегося стопором 10. Внутри клапанапомещен керамический ограничитель11 вакуумного раскрытия струи металла.,Керамический ограничитель 11 размещен и закреплен в металлическойобечайке. 12, футерованной изнутриогнеупорной набивной массой 13 попрофилю приемной воронки 14 ограничнтеля 11, причем металлическаяобечайка прикреплена к опорному Фланцу 15, снабженному гидравлическимприводом 16. Крепление обечайкик фланцу осуществлено при помощиболтовых соединений 17. Непосредстввенно у верхнего торца обечайки 12в ней. равномерно по периметрусделаны прорези 18 (не менее трех),куда перед вакуумированием вставляются металлические клинсвые Фиксаторы 19, длина которых позволяетперекрывать стенки приемной воронки14, Устройство работает следующимобразом. Непосредственно после установки сталеразливочного ковша б на вакуумную крышку 1, которую осуществляют в строго определенном положении, используя в целях " достижения соосности между отверстием 8 разливочного цтакана 9 и осью ограничителя 11 металлические направляющие на крышке 1 и проушины на днище ковша б, при открытой й отведенной в сторону крышке 5 включавт гидроцилиндры,При помощи этих гидроцилиндров,количество которых должно быть не менее трех, фланец 15 вместе с жестко укрепленной на ней обечайкой 12 перемещают вверх до прижатия этой обечайки к днищу сталераэливочного ковша б, В таком положении открытием стопора 10 начинают период вакуумного перелива жидкого металла 7. В этом случае струя жидкой стали обязательно попадает внутрь приемной воронки при любой величине угла вакуумного раскрытия этой струи. Окончив йериод перелива, с помощью гидравлического привода 16 керамическийограничитель 11 вместе с обечайкой12 опускают внутрь клапана, послечего этот клапан герметично закрывают крышкой 5; сообщают простран"ство между ковшом 6 и крышкой1 с атмосферой ; снимают с крышки1 ковш 6, а расплав продолжают вакуумировать в ковше, помещенном 10 в рабочем пространстве, закрытомкрышкой 1.Установка фиксатора 19 обусловле.на тем, что в процессе периода ваку.умного перелива стали возможно по падание отдельных брызг металла наверхнюю поверхность керамическойприемной воронки 14 и ее привариваяние к днищу сталеразливочного ковша,В этомслучае при опускании устройества вниз внутрь клапана наличиефиксаторов 19 надежно гарантируетотрыв воронки от днища ковша и ееперемещение вместе с обечайкой 12,Возможностью приваривания обечайки 12.или воронки 14 к днищу ковшав период вакумного перелива расплава и необходимостью их отрыварт днища сталеразливочного ковшапри опускании устройства внутрьклапана 2 обусловлен и выбор типапривода - гидравлический, которыйможет создать требуемое усилие отрыва. Для этих целей нельзя использовать в качестве привода часто применяемые в вакуумной технике сильФонные устройства, так как последние не могут создать усилия, необходимого для отрыва, рассмотренныхузлов устройства от днища ковша.Таким образом, применение уст ройства на установках струйного,вакуумирования позволяет повыситьэксплуатационную надежность подобных установок при вакуумированиинераскисленных марок стали путем 45 исключения возможности попадания:жидкой стали мимо приемной воронки керамического ограничителя;снизить эксплуатационные расходы,влияющие на себестоимость обрабатываемой в вакууме жидкой стали.К преимуществам предлагаемогоустройства относитсявозможностьпродолжения вакуумной обработкижидкой стали в ковше после оконча ния периода вакуумного переливастали при исключении Потерь металлана создание феррозатвора в верхнемсталеразливочном ковше; возможностьрасширения числа технологических 60 операций, осуществляемых в сочетании с вакуумной обработкой в ковше,таких как глубокое обезуглероживание расплава, доводка расплавапо химическому составу; легированиерасплава большим количеством жидкой1032026 Составитель А.ЩербаковРедактор А.Власенко Техред Т.Иаточка Коррекор А.Зимокос аж 568 Подп комитета СССР ий и открытий Раушская наб., д.4 Т н Заказ 5332/31 ВНИИПИ Го по де 113035, дарственног ам иэобрете сква, Ж/5 илиал ППП тент, г, Ужгород, ул. Проектная лигатуры из ковша, установленного наместо первого сталеразливочногоковша; продувка расплава инертнымгазом в течение технологическиоправданного периода времени; десульфурация расплава высокореакционным жидким шлаком после его перелива и окончательного раскисления;возможность использовать откачныесредства с низкой удельной мощностью,так как осуществление всех вспомогательных операций не связано со срывом вакуума в рабочем пространствеа сама предварительная откачка этогопространства производится при надежной его изоляции от атмосферы,достигаемой с помощью клапана рассмотренной конструкции.Общий экономический эффект отприменения предлагаемого устройства по сравнению с базовой техноло гней составит 67.200 руб/год:.