СТОПОР ДЛЯ ОТСЕЧКИ ПЕРВИЧНОГО КОНВЕРТЕРНОГО ШЛАКА

Полезная модель относится к области металлургии, в частности к системе для отсечки первичного шлака при выпуске плавки через летку конвертера.
Наиболее близким к заявляемой полезной модели является стопор для отсечки первичного конвертерного шлака при выпуске плавки через летку конвертера, содержащий смонтированный на трубчатой металлической конструкции пластичный огнеупорный элемент, выполненный с возможностью деформации и взаимодействия с посадочным приспособлением возвратно-поступательного типа для ввода стопора в выпускное отверстие летки с позиционированием на определенном уровне, и изготовленный из материала, содержащего глину, воду, соединения углеводородов и целевые добавки, причем трубчатая металлическая конструкция выполнена в виде несущей трубки с опорным неподвижным нижним торцевым и прижимным подвижным верхним фланцами, между которыми вокруг несущей трубки смонтирован пластичный огнеупорный элемент в виде пробки, имеющей снаружи по ее периферии защитную оболочку из углеводородсодержащего пленочного материала и расположенного внутри нее делителя из органического углеродсодержащего материала, обеспечивающего получение в процессе его выгорания при определенной температуре полости, для разрушения пробки при вымывании потоком сливаемого металла (патент РФ на изобретение №2415950, опубл. 10.04.2011, МПК С21С 5/46, F27D 3/15).
Недостатком известного решения является то, что предложенная конструкция имеет большой вес, сложна в изготовлении.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является создание стопора для отсечки первичного конвертерного шлака, простого в изготовлении, более легкого, и, следовательно, с высокой скоростью воспроизводства и более дешевого.
Технический результат заключается в том, что трубчатая конструкция, фланцы, огнеупорный элемент выполнены неметаллическими и помещены в защитную оболочку.
Технический результат достигается тем, что стопор для отсечки первичного конвертерного шлака при выпуске плавки через летку конвертера, содержащий трубчатую конструкцию, выполненную в виде несущей трубки с опорным неподвижным нижним торцевым и прижимным подвижным верхним фланцами, между которыми вокруг несущей трубки смонтирован пластичный огнеупорный элемент в виде пробки, содержит трубчатую конструкцию из неметаллического материала, а пластичный огнеупорный элемент выполнен из многокомпонентного монолитного материала, содержащего полиметилсилоксан и комплексную воздухововлекающую добавку, кроме того, вокруг трубчатой конструкции, огнеупорного элемента и опорного неподвижного нижнего торцевого и прижимного подвижного верхнего фланцев выполнена защитная оболочка.
Конструкция заявляемого технического решения показана на фиг. 1, где схематично изображен стопор для отсечки первичного конвертерного шлака при выпуске плавки через летку конвертера (далее по тексту - Стопор).
На фиг. 2-5 показан процесс работы и использования технического решения.
Заявляемое техническое решение может быть реализовано в конструкции Стопора, включающего пластичный огнеупорный элемент в виде пробки 1, трубчатую конструкцию 2, нижний торцевой фланец 3 и верхний фланец 4, защитную оболочку 5.
Стопор устроен и функционирует следующим образом.
Стопор содержит трубчатую неметаллическую конструкцию 2, которая выполнена в виде несущей трубки с опорным неподвижным нижним торцевым фланцем 3 и прижимным подвижным верхним фланцем 4. Выполнение трубчатой неметаллической конструкции 2 позволяет использовать более простые способы производства элемента, например, литье пластика, которое существенно легче и дешевле производства аналогичного металлического элемента (в частности, оснастка для литья пластика дешевле и более стойкая, чем аналогичная для металла, также элемент можно изготовить из жесткой спирально навивной картонной, с или, без защитной гидроизолирующей пропитки или пластиковой шпули). Между фланцами 3 и 4 (которые могут быть из многослойной фанеры или из пластика) трубчатой конструкции 2 смонтирован пластичный огнеупорный элемент в виде пробки 1 (которая может быть выполнена многокомпонентной, а также содержать кремнеорганическую жидкость - полиметилсилоксан, обеспечивающий высокую пластичность огнеупорного материала, увеличивающий срок сохранения пластичных свойств материала). Вокруг трубчатой конструкции 2, огнеупорного элемента 1 и опорного неподвижного нижнего торцевого и прижимного подвижного верхнего фланцев, соответственно, 3 и 4, выполнена защитная оболочка 5 (выполнение оболочки 5 вокруг всех элементов позволяет ускорить производство Стопора, т.к. требуется просто обернуть все элементы защитной оболочкой 5). Оболочка 5 может быть выполнена в виде пищевой пленки и полиэтиленового материала толщиной 70-90 мкм.
Пробка 1 может иметь состав:
алюмосиликатный заполнитель 40-55%;
полый сферический алюмосиликат 15-40%;
кварцит фр. 0,1-0,8 мм 5-15%;
гранулированный полиэтилен фр. 1-5 мм 5-15%;
органическое связующее 2-10%, обеспечивающее расширение пластичного огнеупорного материала и полное перекрытие летки;
линейный неорганический полимер ортофосфорной кислоты 0,5-5%;
комбинированная воздухововлекающая добавка 0,3-0,7%, обеспечивающая снижение плотности и формирование закрытой мелкопористой структуры, за счет образования воздушных пузырьков, что уменьшает опасность водоотделения и расслоения.
Стопор помещается в полость летки конвертера перед завалкой лома. Благодаря высоким температурам в процессе плавки огнеупорный материал стопора спекается, образуя прочную герметичную пробку, которая может противостоять давлению газа, вибрациям и толчкам в процессе плавки. (рис. 2) При этом образовавшаяся пробка оказывается настолько прочной, что выдерживает ферростатическое давление в первый момент после опрокидывания конвертера и препятствует попаданию первичного шлака в сталеразливочный ковш (рис. 3, 4). Далее при увеличении ферростатического давления металла стопор разрушается и удаляется из сливного отверстия в течение 5-30 секунд с момента поворота конвертера (рис. 5).
При промышленном опробовании стопора заявляенной конструкции и состава отмечена его технологичность за счет небольшого веса, простоты установки в полость летки, стабильного перекрытия летки при опрокидывании конвертера и предотвращения попадания первичного шлака в сталеразливочный ковш. Разрушение и вымывание стопора происходило на 7-10 секунде, что полностью соответствовало требованиям технологии плавки стали.
Таким образом, предлагаемое устройство позволяет достичь технического результата за счет применяемых решений, указанных в формуле.