Устройство для внепечной обработки жидкого металла

(51)5 С 21 С 7(10 ОСУДАРСТВЕ)ОЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1(71) Всесоюзный научно-исследовательскийи проектно-конструкторский институт металлургического машиностроения(56) 1. Шевченко Л,Я.и др, Обработка жидкойстали в ковше порошкообразными материалами в СССР и за рубежом. Обзор ЦНИИЭИТяжмаш. Серия М 9, вып.1. М 1986, с,6,фиг.2.2. Патент США 1 Ф 4401464,кл. 75-49, 1983 Ж , 1759894 А 1(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВНЕПЕЧНОЙ ОБРАБОТКИ ЖИДКОГО МЕТАЛЛА (57) Сущность изобретения: устройство содержи ковш 1, фурму 2, свод 3, кожух 5, охватывающий свод 3, металлоконструкцию 6, механизмы 7, 8 перемещения фурмы 2 и свода 3, В верхней части ковша 1 выполнено опорное кольцо 12, а в нижней части свода 3 - опорное кольцо 13, на котором свободно установлен бурт 11 обечайки 10, Кожух 5 установлен стационарно на металлоконструкцииб.Устройствообеспечиваетуплотнение стыка между обечайкой и ковшом, способствует повышению качества металла за счет создания неокислительной атмосферы над расплавом, 2 ил,5 10 20 30 40 4 г 55 Изобретение относится к области металлургии, конкретно к оборудованию для внепечной обработки жидкого металла,Известно устройство для внепечной обработки жидкого металла, содержащее ковш, фурму, свод, футерованный огнеупорным материалом, металлоконструкцию, механизмы перемещения фурмы и свода 11.К его недостаткам относятся неудовлетворительные условия обслуживания и загрязнение атмосферы цеха вследствие выбивания газов через неплотности свода, значительный объем вспомогательных работ, связанных с предотвращением и удалением настылей с верхней кромки ковша, из известных наиболее близким к описываемому по технической сущности и достигаемым результатам является устройство для внепечной обработки жидкого металла, содержащее ковш,.фурму, свод, футерованныйогнеупорным материалом, кожух, охватывающий свод, металлоконструкцию, механизмы перемещения фурмы и свода (21. Недостатками известного устройства являются сложность конструкции, низкая надежность, значительные энергетические затраты, обуславливаемые наличием подвижных соединений в газоотводящемтракте, большой массой перемещаемых частей, значительным подсосом воздуха череззазоры между ковшом и кожухом,Кроме того отсутствует возможность оперативной замен; свода.Целью изобретения является упрощение коис 1 рукции, повышение надежности и безопасности, снижение металлоконструкции и энергозатрат. повышение ремонтопригодности и упрощение обслуживания. Поставленная цель достигается тем, что известное устройство для внепечной обработки металла, содержащее ковш, фурму, свод, футерованный огнеупорным материалом, кожух, охватывающий свод, механизм перемещения фурмы, согласно изобретению. снабжено механизмом вертикального перемещения свода, обечайкой с буртом в ее верхней части и опорными кольцами, размещенными в верхней части ковша и в нижней части свода, при этом бурт свободноустановлен на опорном кольце ковша,Известно применение в устройствахдля отвода газов от металлургических агрегатов юбки, установленной с возможностью перемещения относительно стационарной части тракта (Патент ФРГ М 2218109, кл. 18в 5/40, опубл, 1973). Однако если в известном устройстве назначение юбки заключается в уплотнении откачиваемого объекта, то в предложенном устройстве - для направления потока газовчерез зазор между юбкой и сводом;Соответственно различаются выполнение и связи юбки с остальными элементамиустройства,В известном устройстве предусмотрены средства для регулируемого уплотнениязазора, отсутствующие в предложенном устройстве, в результате чего известная конструкция сложнее и менее надежна.Юбка закреплена посредством приводов на стационарной части тракта, тогда какв предложенном устройстве она свободноустановлена на подвижной части, благодарячему исключаются поломки при асимметричных настылях на кромке ковша в связи сразличиями в установке юбки.В известном устройстве в составе газоотводящего тракта требуется дополнительное сложное оборудование,теплообменники, регуляторы мощности дымососа, средства автоматики, а газы идутгорячими, что недопустимо в устройствахдля внепечной обработки жидкого металла,где газоотводящий тракт проходит вблизизоны нахождения обслуживающего персонала.Известно также устройство для внепечной обработки жидкого металла (ПатентЯпонии М 54 - 35842, кл. 10 А 4 (С 22 В 9/04),публ, 1979), которое содержит часть отличительных признаков предложенного устройства, а именно наличие подвижногоотносител ьно свода кольца (юбки) и наличиеопорного кольца на ковше.Однако, в указанном устройстве отсутствуют следующие признаки; наличие опорного кольца на своде, свободное опираниебурта юбки на опорное кольцо свода и соединение привода подъема со сводом,Таким образом известное устройствоотличается от прецложенного по выполнению,Подвижная юбка в известном устройстве предназначена. для герметизации пространства над ковшом с целью проведениявакуумирования, а в предложенном - длясоздания над расплавом избыточного давления, исключения подсоса атмосферноговоздуха и организации потоков отходящегогаза и охлаждающего воздуха.Следовательно, признаки известногоустройства не совпадают с соответствующими признаками предложенного устройствапо назначению и поэтому они не являютсяни идентичными, ни эквивалентными.Применение известных признаков впредложенном устройстве повлекло бы эасобой следующие недостатки: более сложную и, следовательно, менее надежную кон 1759894струкцию за счет наличия дополнительного уплотнения и дополнительных приводных фиксаторов, которые предусмотрены для подъема свода приводом перемещения юбки,пониженную надежность вследствие возникновения ударных нагрузок в соединениях свода с юбкой при ударе свода о ковш, повышенную металлоемкость вследствие наличия дополнительных элементов, пониженную безопасность вследствие отсутствия воэможности охлаждения и разбавления отходящих газов.Таким образом предложенное устройство отличается от известных по выполнению, назначению и достигаемым результатам, что свидетельствует о соответствии заявленного технического решения критерию "Существенные отличия",На фиг.1 изображено предлагаемое устройство; на фиг,2 - узел на фиг.1,Устройство содержит ковш 1, фурму 2, свод 3, футерованный изнутри огнеупорным материалом 4, кожух 5, охватывающий свод 3, металлоконструкцию 6, механизмы 7, 8 перемещения фурмы 2 и свода 3, юбку 9, представляющую собой обечайку 10 с буртом 11 в верхней части.В верхней части ковша 1 выполнено опорное кольцо 12, а в нижней части свода 3 - опорное кольцо 13, Бурт 11 юбки 9 свободно установлен на опорном кольце 13 свода 3.Кожух 5 установлен стационарно на металлоконструкции 6 и соединен посредством трубопровода 14 с дымососом (на чертежах не показан).Высота юбки 9 выбрана таким образом, что при опущенном. своде 3 между верхней поверхностью опорного кольца 13 и нижней поверхностью бурта 11 образуется зазор15, составляющий 10 - 30 мм.Устройство работает следующим образом.Ковш 1 с металлом подают в позицию обработки, затем механизмом 8 опускают свод 3 до соприкосновения обечайки 10 с опорным кольцом 12, при этом между опорным кольцом 13 и буртом 11 образуется зазор 15. Затем включают дымосос и опускают фурму 2 в металл и осуществляют его продувку инертным газом или гэзопорошковой смесью. Образующиеся в процессе.обработки газообразные продукты реакции через зазор 15 и отверстия в своде выбиваются в пространство между сводом 3 и кожухом 5, где они разбэвляются холодным воздухом, всасываемым через зазор между кожухом 5 и юбкой 9. После завершения продувки производятся извлечение фурмы 2, подъем свода 3и удаление ковша 1.При необходимости замены свод 3 ме 5 ханизмом 8 опускают на тележку (на чертежах не показана) и выводят в сторону.Благодаря наличию юбки, свободно установленной на своде, исключается поломкаковша свода и механизма его перемещения10 при ударе свода о ковш. Благодаря наличиюопорного кольца на ковше, контактирующего с юбкой, предотвращается попаданиевоздуха под свод, что способствует повышению качества металла эа счет создания нео 15 кислительной атмосферы над расплавом,Вероятность образования настыли наопорном кольце ковша значительно меньше, чем на верхней кромке ковша, а условиядля ее удаления лучше, что способствует20 повышению эффективности уплотнениястыка между юбкой и ковшом.Уменьшение сечения кольцевого потокаотходящих газов снаружи свода позволяетуменьшить потребное входное сечение ко 25 жуха, что способствует снижению мощностидымососа, снижению энергозатрат и металлоемкости газоотводящего тракта,Исключение подвижных соединений вгазоотводящем тракте упрощает конструк 30 цию и повышает.ее надежность.Кроме того снижается масса перемещаемых частей, что также способствует снижению мощности привода перемещениясвода, общему снижению энерго- и металло 35 емкости.Благодаря наличию механизма перемещения свода упрощается его замена .приремонте.Таким образом, по сравнению с лучши 40 ми образцами аналогичного оборудованияпредлагаемое устройство обладает меньшей металло- и энергоемкостью, более простыми условиями обслуживания иповышенной ремонтопригодностью, более45 простой и надежной конструкцией.Ожидаемый эффект от его внедрения составляет590 тыс. рублей.Формула изобретенияУстройство для внепечной обработки50 жидкого металла,содержащее ковш, фурму,свод, футерованный огнеупорным материалом, кожу, охватывающий свод, механизмвертикального перемещения фурмы, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения55 конструкции, повышения надежности и безопасности, снижения металлоемкости иэнергозатрат, повышения ремонтопригодности и упрощения обслуживания, оно снабжено механизмом вертикдльногоперемещения свода, обечайкой с буртом в1759894 Составитель А.ПротаТехред М.МоргенталКорректор Т,Пел лакова едактор каз 3156 Тираж Подписное 8 НИИПИ Государственного комитета по изобретениями открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушскэя наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Пат. Ужгород, ул.Гагарина, 1 ее верхней части и опорными кольцами, размещенными в верхней части ковша и в нижней части свода, при этом бурт свободноустановлен на опорном кольце ковша,