Ванна качающегося желоба литейного двора доменной печи

Ванна качающегося желоба литейного двора доменной печи
Изобретение относится к черной металлургии, а именно к оборудованию литейного двора доменной печи.
Известен поворотный желоб литейного двора доменной печи для наполнения чугуном или шлаком ковшей, располагающихся на двух параллельных железнодорожных путях. Желоб размещен под стационарным носком транспортного желоба литейного двора, имеет привод, обеспечивающий поворот желоба в горизонтальной плоскости относительно оси опорноцентрирующего устройства на угол 16-18 град. Его сварной корпус со сменным сливным носком зафутерован огнеупорными материалами (см. Машины и агрегаты металлургических заводов. В 3-х томах. Т.1. Машины и агрегаты доменных цехов. Учебник для вузов./Целиков А.И., Полухин П.И., Гребеник В.М. и др./ 2-е изд., перераб. и доп.-М.:Металлургия - 1987.С.324-326).
Недостатками, препятствующими достижению указанного ниже технического результата при использовании поворотного желоба, являются низкая стойкость футеровки, разбрызгивание чугуна/шлака при пересечении струи стенкой поворачивающегося желоба.
Известен качающийся желоб для разливки чугуна/шлака на литейном дворе доменной печи, снабженный двумя съемными носками, имеющий в центральной части ванну и установленный в люльке. В начале разливки желоб устанавливают в горизонтальное положение и ванну заполняют жидким чугуном/шлаком, затем с помощью привода наклоняют в сторону ковша на угол 6-10 град, и струя чугуна/шлака, поступающая из носка стационарного желоба на поверхность жидкости в ванне, перетекает в ковш до окончания его наполнения. Далее производят наклон желоба в сторону второго ковша. Постоянно находящийся в ванне слой жидкого чугуна/шлака толщиной 450500 мм. предохраняет футеровку желоба от размывания; при этом исключено разбрызгивание чугуна/шлака. По окончании разливки люльку с желобом наклоняют в сторону одного из ковшей на угол 36-40 град, для слива чугуна из ванны (см. Машины и агрегаты металлургических заводов.В 3-х томах.Т.1.Машины и агрегаты доменных цехов. Учебник для вузов./Целиков А.И., Полухин П.И., Гребеник В.М. и др. 2-е изд., перераб. и доп.- М.: Металлургия.-1987- С.327-328).
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, относится то, что в известном устройстве стойкость футеровки недостаточна, установка съемных носков желоба требует дополнительных монтажных работ.
взаимно перпендикулярных сливных носка, расположенных на различных уровнях, причем привод качания обеспечивает поворот желоба вокруг его продольной оси. Желоб обеспечивает слив металла как одновременно в ковши, находящиеся на двух параллельно расположенных путях, так и в каждый из ковшей в отдельности в зависимости от угла поворота желоба относительно его продольной оси (см. Авт.свид.СССР № 271537 кл С21В 7/14, 1978 ).
К недостатку, препятствующему достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, относится то, что стойкость футеровки в известном устройстве недостаточно высока.
Известен желоб для разливки расплавов из металлургических агрегатов, содержащий футерованную съемную ванну с углублением и носками, имеющими разные уровни, причем в огнеупорную футеровку ванны уложены гибкие элементы для ломки старой футеровки, а ванна расположена в люльке привода. Меняя уровень носков поворотом ванны, направляют расплав в один из ковшей. Остаток расплава сливают при раскантовке ванны(см.Авт.свид СССР № 295454 кл. С 21 В 7/14, 1978).
К недостатку, препятствующему достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, относится то, что стойкость футеровки в известном устройстве недостаточно высока.
Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является ванна качающегося желоба литейного двора доменной печи, устанавливаемая в люльку привода, содержащая стальной корпус с двумя сливными носками, многослойную футеровку, включающую огнеупорную кладку из шамотного кирпича, уложенного в один слой на плашку по бортам и на торец по днищу вплотную к корпусу ванны и рабочий слой из набивной массы (см. Иструкция по футеровке доменных печей и их вспомогательных устройств.- 1985.-С.89-90. Рис.61)
Набивная масса («смолка) для изготовления рабочего слоя футеровки ванны включает коксик, огнеупорную глину и пек (см. Остроухов М.Я., Шпарбер/ Эксплуатация доменных печей.- М.: Металлургия- 1975.- С. 142146).
Масса такого состава ухудшает состояние атмосферы литейного двора при сушке и эксплуатации ванны. Окисление углерода, содержащегося в набивной массе происходит как во время выпуска чугуна на участках футеровки, контактирующих с воздухом, так и в меж выпускной период, когда раскаленная футеровка днища ванны, освобожденная от чугуна, интенсивно взаимодействует с кислородом воздуха. Взаимодействие с воздухом приводит к снижению стойкости рабочего слоя футеровки ванны.
Изготовление рабочего слоя футеровки ванны из «смолки связано со значительными затратами ручного труда по укладке выделяющей пары пека массы и ее ручного уплотнения.
Сущность изобретения состоит в повышении стойкости футеровки ванны, снижении затрат ручного труда, улучшении состояния атмосферы литейного двора при изготовлении и эксплуатации ванны литейного двора доменной печи.
Технический результат - повышение стойкости футеровки, снижение затрат ручного труда при изготовлении футеровки, в том числе ликвидация операций ручной кладки, снижение загрязнения атмосферы литейного двора вредными ингредиентами, сокращение нарушений графика выпусков чугуна.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известной ванне качающегося желоба литейного двора доменной печи, устанавливаемой в люльке привода, содержащей стальной корпус с двумя сливными носками, огнеупорную футеровку, особенность состоит в том, что огнеупорная футеровка выполнена монолитной и наливной.
Другой особенностью заявляемого изобретения является то, что монолитная наливная футеровка выполнена из кремнеземистого бетона.
Кремнеземистый бетон, состоящий из кристаллического кварцита фракции 3-0 мм с содержанием 96-98% SiO2, 20-25% растворимого стекла с силикатным модулем 2,5-3,0 и плотностью 1,1 г/см3 и 2-4% от массы бетона шлака, отвердителя стекла, содержащего в % : 24-27 SiO2; 50-55 СаО ; 8-12 MgO ; 3-7 Сг2О3, обеспечивает более высокую стойкость огнеупорной футеровки по сравнению с набивной массой в рабочем слое. Бетонная смесь после смешивания составляющих жидкоподвижна (влажность 15-18%) и легко заливается в зазор между корпусом ванны и опалубкой, что исключает необходимость ручного уплотнения бетонной смеси.
Сушка рабочего слоя из кремнеземистого бетона, выполняемая по известным режимам изменения температуры, не приводит к загрязнению атмосферы парами пека и окислов углерода выделяющихся при сушке рабочего слоя из набивной массы («смолки).
Проведенный заявителем анализ уровня техники включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения позволил установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности существенных признаков аналога, позволило выявить совокупность существенных признаков по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном устройстве, изложенных в формуле изобретения.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «новизна.
Для проверки соответствия заявленного изобретения условию «изобретательский уровень заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявленного устройства. Результаты поиска показали, что заявленное изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, определенного заявителем, поскольку заявленным изобретением не предусмотрены преобразования, которые не позволяют считать заявленное техническое решение имеющим изобретательский уровень. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «изобретательский уровень.
На чертежах представлено: фиг. 1 - размещение ванны в люльке привода; фиг. 2 - продольный разрез ванны; фиг.3,4-поперечные разрезы ванны; фиг.5,6 - положения ванны при наполнении чугуновозов; фиг. 7- раскантовка ванны после закрытия выпуска чугуна. Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением вышеуказанного технического результата заключается в следующем: ванна 1(фиг.1) с сливными носками 2, установлена в люльке 3 привода 4, размещена над чугуновозными ковшами 5 под носком 6 стационарного желоба чугуна литейного двора доменной печи.
Стальной корпус 7(фиг.2,3,4) снабжен огнеупорной футеровкой 8 в виде слоя монолитного наливного кремнеземистого бетона.
Устройство работает следующим образом:
Изготовленная и высушенная по известным способам ванна помещается в люльку.
В начале разливки ванну устанавливают в горизонтальное положение и ванну заполняют жидким чугуном, затем приводом наклоняют в сторону ковша (см.фиг.5,6,7) и струя чугуна, поступающего из носка стационарного желоба на поверхность жидкого чугуна в ванне, перетекает в ковш до окончания его наполнения. Далее наклоняют ванну в сторону второго ковша. Постоянно находящийся в, ванне слой жидкого чугуна толщиной около 450 мм предохраняет рабочий слой футеровки от размывания. По окончании выпуска ванну наклоняют на угол 36-40 град в сторону ковша для полного опорожнения ванны.
Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий:
-средство, воплощающее заявленное устройство при его осуществлении, предназначено для применения в промышленности, а именно в производстве чугуна;
-для заявленного устройства в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте изложенной формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов;
-средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «промышленная применимость.
1.Ванна качающегося желоба литейного двора доменной печи, устанавливаемая в люльке привода, содержащая стальной корпус с двумя сливными носками, огнеупорную футеровку, отличающаяся тем, что последняя выполнена в виде монолитной наливной футеровки.
2.Ванна качающегося желоба литейного двора доменной печи по п.1, отличающаяся тем, что монолитная наливная футеровка выполнена из кремнеземистого бетона.
pn
N
tr
v