Устройство для внепечного рафинирования металла

(51)5 2 С 9 00 ПИСАН ИЗО ЕТЕН К АВТОРС СВИДЕТЕЛЬСТВ И еталлургии,внепечногользованием а то рафини вакуум Цеся повыше- изводительужи вания.ство в попе 1 на фиг.1,ние надности и еч ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(71) Всесоюзный научно-исследовательскийи проектно-конструкторский институт металлургического машиностроения им.А.М.Целикова(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВНЕПЕЧНОГО РАФИНИРОВАНИЯ МЕТАЛЛА(57) Изобретение относится к металлургии,точнее к оборудованию для внепечной обработки жидкого металла с применением вакуума и кислорода, Целью изобретенияявляется повышение надежности, увеличение производительности и улушение условий обслуживания, Устройство длявнепечного рафинирования металла состоит из тигель-ковша 1 вакуумплотно накрытого водоохлаждаемой крышкой 2, состоящей бретение относится к м е к оборудованию для рования металла с испо и кислорода.ью изобретения являет ежности, увеличение про улучшение условий обсл фиг.1 изображено устрой разрезе; на фиг,2 - узел из верхней эллиптической оболочки 3 и нижней цилиндрической оболочки 4, футерованных огнеупорными материалами 6 и 7 и соединенных вакуумплотно между собой фланцами 10 и 11, В месте соединения оболочек фланец 11 и огнеупорный материал 7 образует внутренний кольцевой уступ 12, на который установлено опорное кольцо 13 с заключенным в нем купольным огнеупорным экраном 17. Вакуумпровод 18 встроен в вакуумную крышку 2 так, что образует внутри ее кольцевой зазор 21 с огнеупорным кольцом 22 экрана 17. Аналогично смонтирован конусообразный лоток 23 для присоединения вакуумного шлюза и термопроба, образующий концентричный зазор 26, с огнеупорным кольцом 27 огнеупорного экрана 17. Кислородная фурма 28 в месте сопряжения с вакуумной крышкой 2 снабжена настылеснимателем 31 и гибкой резиновой диафрагмой 32. Устройство обеспечивает надежность работы вакуумной крышки, повышает производительность установки за счет удлинения межремонтных сроков и сокращает время ремонтов за счет механизации труда и улучшения обслуживания.1 з.п,ф- ы, г ил,Устройство содержит тигель-ковш 1, вакуумплотно накрытый крышкой 2, состоящей из верхней эллиптической части-оболочки 3 и нижней цилиндрической части-оболочки 4 с вакуумплотным фланцем 5, Оболочки 3 и 4 футерованы изнутри огнеупорным материалом 6 и 7, снабжены кольцевыми каналами 8 и полостью 9 для водоохлаждения и вакуумплотно соединены5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 между собой посредством фланцев 10 и 11соответственно.В месте соединения оболочек 3 и 4 фланец 11 и огнеупорный материал 7 образуютвнутренний кольцевой уступ 12, на которыйсверху установлено опорное кольцо 13 вфиксаторах 14, расположенных под углом120 друг к другу, каждый из которых представляет собой призмообразную впадину15, выполненную во фланце 11, и сопрягаемый с ней выступ 16 опорного кольца 13(см. Фиг.2). Опорное кольцо 13 охватываетогнеупорный экран 17 куполообразной формы по его периферии, Водоохлаждаемыйвакуумпровод 18 футерован изнутри огнеупором 19 концентрично, вакуумплотновстроен в водоохлаждаемый патрубок 20 иустановлен с кольцевым зазором 21 относительно сопрягаемого с ним огнеупорногокольца 22, встроенного в огнеупорный экран 17, Жаропрочный конусообразный лоток 23 для присоединения посредствомтрубы 24 вакуумного шлюза и термопробасмонтирован в вакуумплотном патрубке 25и концентрично с кольцевым зазором 26установлен в сопрягаемом огнеупорномкольце 27 огнеупорного экрана 17,Фурма 28 для подачи кислородателескопически встроена в вакуумноеуплотнение 29, вмонтированное в водоохлаждаемый патрубок 30 и снабженное охватывающим фурму 28 настылеснимателем 31 игибкой резиновой диафрагмой 32, закрепленной между настылеснимателем 31 и патрубком 30, при этом фурма 28 пропущена врабочее пространство 33 тигель-ковша 1сквозь огнеупорное кольцо 34, встроенноев огнеупорный экран 17.1 раверса 35 посредством привода перемещает крышку 2 с помощью подвесок 36,снабженных разгружающими пружинами37, установленными на портале 38, Пористая Фурма 39 для подачи аргона встроенная в дно тигель-ковша 1.Устройство работает следующим образом,Перед началом обработки на тигельковш 1, заполненный металлом 40 и шлаком41, траверса 35 посредством подвесок 36опускает крышку 2 до получения вакуумплотного соединения Фланца 5 с игель-ков-шом 1. При этом давление фланца 5 натигель-ковш 1 регулируется пружинами 37так, что создается достаточное давлениедля создания вакуумплотного соединения, аизбыточное давления от массы крышки 2 исмонтированных на ней элементов передается на портал 38.Кроме того, свободная ориентированная фиксаторами 14 установка на уступе 12 опорного кольца 13 исключает передачураспорных усилий от заключенного в нем огнеупорного экрана 17 на конструкциюкрышки 2.Затем производят дегаэацию, обработку металла 40 кислородом, шлаком 41, легирование металла, измеряют температуру и отбирают пробы металла, Во время обработки металл непрерывно перемешивают аргоном, подаваемым через пористую фурму 39 навстречу струе кислорода, поступающей из фурмы 28. После завершения обработки крышку 2 поднимают и тигельковш 1 транспортируют на разливку, В процессе обработки металла выделяющиеся газы удаляются через вакуумпровод 18, а тепловое излучение с поверхности металла 40 и шлака 41 в тигель-ковше 1 воспринимается огнеупорным экраном 17 и огнеупорным материалом 7 оболочки 4 крышки 2, а оболочка 3 испытывает в основном механические нагрузки от элементов - средств для осуществления технологических операций,В связи с. этим наиболее интенсивному износу подвергаются огнеупорный экран 17, а также огнеупорный материал 7 оболочки 4крышки 2,При ремонте изношенных огнеупорных материалов указанные части демонтируются и заменяются заранее отремонтированными, Для этого крышку 2 опускают на тигель-ковш 1, разъединяют фланцы 10 и 11,отсоединяют трубопроводы водоохлаждения, после чего огнеупорный экран 7 посредством опорного кольца 13 транспортируютцеховым краном на ремонт. При необходимости аналогичным образом поступают с оболочкой 4 крышки 2, Монтаж отремонтированных частей крышки осуществляется в обратном порядке,Для удобства монтажа и демонтажа огнеупорного экрана 17, а также оболочки 4 крышки 2 верхняя оболочка 3 крышки 2 со всеми закрепленными на ней элементами и средствами для осуществления технологий;ских операций посредством траверсы 35, подвесок 36 и портала 38 поднимается и отводится в сторону либо за счет отворотапоследнего, либо за счет отката тигель-ковша 1 специальным ковшевозом,Просачивающиеся через неплотности в огнеупорном экране 17 газы собираютсянад ним и под оболочкй 3, здесь же собираются холодные газы, попадающие извне через неплотности, а также через вакуумный шлюз при загрузке легирующих материалови в результате работы термопроба, Эти газынепрерывно удаляются через кольцевой зазор 21 в вакуумпровод 18. При опускании иподъеме фурмы 28 для подачи кислороданарушение и износ вакуумного уплотнения 29 предотвращается настылеснимателем 31, а заклинивание фурмы 28 предотвращается за счет гибкой резиновой диафрагмы 32, позволяющей настылеснимателю 31 "плавать" и самоустанавливаться в патрубке 30.По сравнению с лучшими образцами аналогичного оборудования предложенное устройство позволяет повысить надежность за счет экранирования верхней части крышки от прямого излучения и за счет отвода горячего потока отходящих газов через вакуумпровод непосредственно из рабочего пространства, а также удаления в вакуумпровод просачивающихся через огнеупорный экран и извне газов через кольцевой зазор между экраном и вакуумпроводом, а также за счет дополнительного водяного охлаждения верхней части крышки, увеличить производительность и обеспечить благоприятные условия обслуживания вследствие сокращения количества ремонтов и их трудоемкости в связи с отсутствием необходимости в частом монтаже и демонтаже ремонтируемых частей, а также технологического оборудования, устанавливаемого на крышке.Формула изобретения 1. Устройство для внепечного рафинирования металла, содержащее тигель-ковш, футерованную водоохлаждаемую вакуумную крышку с опорным фланцем, на верхней части которой расположены водоохлаждаемые патрубки со встроенными в них средствами осуществления технологических операций,например, вакуумпровод, фурма для подачикислорода с вакуумным уплотнением, ваку.умный шлюз для подачи легирующих элементов, термопроб и огнеупорный экран,5 о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения надежности, увеличения производительности и улучшения условий обслуживания, оно снабжено жаропрочнымконусообразным лотком для присоединения10 вакуумного шлюза и термопроба, а крышкавыполнена из двух расположенных одна наддругой, соединенных между собой вакуумплотным разъемом цилиндрической и эллиптической оболочек, образующих15 внутренний кольцевой уступ, а огнеупорныйэкран имеет встроенные в него огнеупорные кольца и оснащен кольцом, установленным сверху на кольцевом уступе на трехфиксаторах, расположенных под углом 12020 друг к другу, при этом вакуумпровод вмонтирован концентрично и вакуумллотно впатрубок и установлен с кольцевым зазоромотносительно сопрягаемого с ним огнеупорного кольца экрана, а лоток смонтирован в25 вакуумплотном патрубке и установлен концентрично с кольцевым зазором в сопрягаемом огнеупорном кольце экрана,2. Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что фурма для подачи кислорода30 снабжена настылеснимателем и гибкой резиновой диафрагмой, при этом настылесниматель расположен между патрубком ивакуумным уплотнением, а гибкая диафрагма закреплена на торцах патрубка и насты 35 леснимателя, причем фурма пропущенасквозь огнеупорное кольцо в экране.1694675 Ю 7 18 ,у Я 32 29 28 Л у 23 Н Ю Я 55 8 3 Ц аставитель А, Щербакехред М.Моргентал ор 3, Хоракова рректор В, Гирня инат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина Произво енно-издательскии аэ 4132 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственноо комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035. Москва, Ж, Раушская наб 4/5