Устройство для удаления шлака споверхности расплавленного металла

Союз Советских Социалистических Республик(51)М. Клз В 22 О 43/00 Государственнмй комнтет СССР но делам нзобретеннА н отнрытнА(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ШЛАКА С ПОВЕРХНОСТИ РАСПЛАВЛЕННОГО МЕТАЛЛА. Изобретение относится к металлур гни, в частности к оборудованию, используемому для выполнения вспомогательных операций при производстве металлов. Оно предназначено для уда-. ления шлака с поверхности расплавленного металла в ковше, миксере или .другой металлургической емкости.Известно устройство для удаления шлака с поверхности расплавленного металла, содержащее гребок и механизм его перемещения 1 1.. Недостатками этого устройства являются большие затраты времени на удаление ишака, невозможность полного удаления шлака без потерь металла и быстрое прогорание греб- ков, что влечет за собой их частую замену, а также невозможность полной автоматизации процесса удаления шлака.Наиболее близким по .технической сущности к предлагаемому является устройство для удаления шлака из сталеплавильных печей, содержащее водоохлаждаемый элемент (гребок) и механизм его возвратно-поступательного перемещения 2 1.Выполнение гребка водоохлаждаемым предотвращает быстрое его прогорание и повышает надежность работы устройства.Однако укаэанные выше недостатки,т.е. большие затраты времени на уда 5 ление шлака, невозможность полногоудаления шлака без потерь металла, .а также невозможность полной автоматизации процесса удаления, присущии этому устройству.10 Цель изобретения - повышение эффективности процесса удаления шлакаи исключение потерь металла.Эта цель достигается те:л, что водоохлаждаемый элемент выполнен в ви 15 де двух полых шайб, насаженных настержень, при этом одна из них закреплена на стержне неподвижно и вней выполнены вертикальные сквозныеканалы, а вторая установлена с воз;Я;можностью перемещения относительнопервой и снабжена штырями, имеющнмивозможность перемещения в каналахнеподвижной шай-ы, к тому же рабочаяповерхность неподвижной шайбы выпол 25 иена профилированной в виде чередующихся выступов и впадин, а механизм возвратно-поступательного перемещения содержит каретку, связаннуюс неподвижной шайбой стержнем, а с30 подвижной - пневмоцилиндрами,Выполнение нодоохлаждаемого элемента в виде двух полых шайб, определенным образом выполненных и взаимосвязанных, позволяет ускорить про 1 цесс удаления шлака и достичь болееполного его удаления без потерь металла за счет того, что при контакте профилированной поверхности водоохлаждаемого элемента со шлаком последний будет намораживаться на холодную поверхность.10За два-три контакта можно с достаточной полнотой удалить шлак с поверхности расплавленного металла вковше без потерь металла при этом,так как из-за своей большой теплопроводности и низкой вязкости по срав нению со шлаком, расплавленный металл не будет настывать на водоохлаждаемую поверхность. Кроме того,между охлаждаемой поверхностью и металлом будет находиться шлаковый 20слой, который предотвращает их непосредственный контакт и служит гарнисажем для водоохлаждаемого элементаВыполнение полых шайб с диаметром, соответствующим внутреннемудиаметру горловины ковша, являетсяотпимальнзм и направлено на достижение возможно большего удаленияшлака за время одного контакта водоохлаждаемого элемента со шлаком, чтов конечном итоге способствует ускорению процесса удаления шлака.Профилированное выполнение поверхности неподвижной шайбы, находящей- .ся в рабочем положении в контактесо шлаком, направлено-на увеличениеплощади контакта поверхности шайбысо шлаком, приводит к увеличениюколичества настывшего шлака за время одного контакта и улучшению сцепления шлака с поверхностью водоохлаждаемой шайбы,Исполнение механизма возвратнопоступательного перемещения в видекаретки, связанной с неподвижной 45шайбой через полый стержень, а с подвижной шайбой - посредством пневмоцилиндров, позволяет быстро устанавливать ьодоохлаждаемый элемент надковшом с расплавленным металлом иприводить его в контакт со шлаком,а затем с помощью пневмоцилиндровудалять настывший шпак с поверхности шайб,На фиг. 1 показано устройство дляудаления шлака с поверхности расплавленного металла в рабочем положении,продольный разрез, на фиг. 2 -участок водоохлаждаемого элемента,разрез, на фиг. 3 - профилированнаяповерхность водоохлаждаемого элемента (вид А на фиг. 1).Устройство для удаления шлака 1с поверхности расплавленного металла 2 в ковше 3 содержит водоохлаждаемый элемент и механизм его возврат но-поступательного перемещения. Водоохлаждаемый элемент выполнен в видедвух полых шайб, неподвижной 4 и подвижной 5, насаженных на полый стержень б, Неподвижная полая шайба 4имеет вертикальные сквозные каналы 7,а подвижная полая шайба 5 снабженаштырями 8, котс-ые размещены в каналах 7.Поверхность неподвижной шайбы 4,находящаяся в рабочем положении вконтакте со шпаком 1, выполнена профилированной.Диаметр шайб соответствует внутреннему диаметру горловины ковша,Механизм возвратно-поступательноно перемещения водоохлаждаемого элемента выполнен в виде каретки 9; которая соединена с неподвижной шайбой 4 водоохлаждаемого элемента через полый стержень, а с его подвижной шайбой 5 - посредством пневмоцилиндров 10,Каретка 9 установлена в вертикальной поворотной направляющей 11. Вертикальное перемещение каретки осуществляют с помощью привода 12 например электромеханического черезтягу 13, например трос.Подвод охлаждающей воды к полымшайбам и ее отвод обеспечивают потрубопроводам 14.Устройство работает следующим образом.Чугуновозный ковш 3 с расплавленным металлом 2,(площадь поверхностирасплава около 7 м 2) и слоем шлака1 толщиной около 15 см устанавливают на стенде 15 рядом с устройствомдля удаления шлака.Поворотом вертикальной направляющей 11 устанавливают над ковшом каретку 9, несущую неподвижную 4 и подвижную 5 шайбы водоохлаждаемого элемента.По трубопроводу 14 и полому стержню б в полые шайбы 4 и 5 подают охлаждающую воду,Затем с помощью привода 12 и тяги13 каретку с шайбами опускают досоприкосновения профилированной поверхности водоохлаждаемого элемента со шлаком.При температуре охлаждающей водына входе 27 С в течение 15 с, на профилированной поверхности водоохлаждаемого элемента настывает 2 т шлака,Каретку с водоохлаждаемым элементом и настывшим на него шпаком поднимают над ковшом и поворотом вертикальной направляющей устанавливаютнад шлаковой чашзй (на чертежах непоказана).Срабатывают пневмоцилиндры 10,заставляющие подвижную шайбу 5 двигаться вдоль полого стержня б к неподвижной шайбе 4. При этом штыри 8подвижной шайбы 5, находящиеся в ка806256 формула изобретения налах 7 неподвижной шайбы 4, скользят вдоль каналов и выходят за пределы профилированной поверхности неподвижной шайбы 4, сбрасывая настывший шлак в шлаковую чашу. (На фиг. 2 пунктиром показано положение подвижной шайбы 5 относительно непожвижной 4 в момент сбрасывания настывшего шлака в шлаковую чашу).Затем каретку с водоохлаждаемым элементом возвращают в положение над ковшом и приводят шайбы в контакт с оставшимся шлаком (около 1,5 т). На удаление всего шлака потребовалось не более 1,5 мин, при этом 15 потерь металла не было.Устройство позволяет быстро уда" лять любой жидкий шлак,Заявляемое устройство может работать как в полуавтоматическом, так щ и в автоматическом режиме, Параметром, по которому производится автоматическое регулирование работы устройства, может быть температура охлаждающей воды, замеряемая на выХоде из неподвижной шайбы, При достижении определенной толщины слоя настывшего шлака наступает тепловое равновесие и шлак больше не .настывает на водоохлаждаемую поверхность шайб. Температура охлаждающей воды на выходе перестает возрастать и становится постоянной, сигнализируя о том, что процесс настывания закончился и можно настывший шлак сбрасывать в шлаковую чашу. 35Наиболее целесообразно автоматическое регулирование производить по оптимальной заданной температуре выходящей из водоохлаждаемого элемен-. та воды, подобранной опытным путем 40 для каждого конкретного производства. При достижении этой заданной температуры подается сигнал на подъем каретки, ее поворот и сброс шлака. Чем тоньше будет слой шлака на поверх 5 ности расплавленного металла, тем быстрее будет подаваться сигнал на подъем каретки, поскольку температура воды на выходе будет возрастать быстрее. Окончание процесса удаления шг:ака с поверхности расплавленного металла фиксируется приборами по заданной величине скор -.ти подъема температуры охлаждающей воды, рассчитанной на условие контакта водоохлаждаемого элемента со слоем шлака бесконечно малой толщины.Использование данного устройства для удаления шлака с поверхности расплавленного металла позволяет обеспечить более качественное, полное и быстрое удаление шлака без потерь металла. 1 устройство для удаления шлака споверхности расплавленного металла,например, в ковше, содержщее водоохлаждаемый элемент и механизй 3 говозвратно-поступательного перемещения, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения эффективностипроцесса удаления шлака и исключенияпотерь металла, водоохлаждаемый элемент выполнен в виде двух полых шайб,насаженных на стержень, при этомодна из них закреплена.на стержне неподвижно и в ней выполнены вертикальные сквозные каналы, а вторая установлена с возможностью перемещенияотносительно первой и снабжена.штырями, имеющими воэможность перемещенияв каналах неподвижной шайбы,2, Устройство по п. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что рабочая поверхность неподвижной шайбы выполненапрофилированной в виде чередующихся выступов и впадин.3. Устройство по п. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что механизм возвратно-поступательного перемещениясодержит каретку, связанную с неподвижной шайбой стержнем, а с подвижной - пневмоцилиндрами,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 253825, кл. Р 27 О 3/15, 1967.2. Патент ПНР Р 73852,кл. С 21 с 5/2, 1975.806256 дА фи 1 ВНИИ ПИ Заказ 120/17 Тираж 880 Подписноал ППП фПатентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4