СТАЛЕРАЗЛИВОЧНЫЙ КОВШ

Предлагаемая полезная модель относится к металлургии, конкретнее к большегрузным сталеразливочным ковшам, применяемым при непрерывной разливке металлов.
Известен сталеразливочный ковш, содержащий металлический кожух, арматурный и рабочий слои футеровки из кирпичей, выполненных на основе периклаза, гнездовые кирпичи с разливочными стаканами, установленными в днище ковша (А.С.№1743687 В22Д 41/02).
Недостатком известного сталеразливочного ковша является низкая стойкость футеровки, а так же большое время простоя ковша на ремонте.
Это объясняется тем, что в процессе эксплуатации ковша происходит интенсивный износ футеровки днища и нижней части стен потоками жидкой стали, что приводит к необходимости замены всего рабочего слоя футеровки и длительному простою ковша на ремонте.
Наиболее близким по технической сущности является сталеразливочный ковш, содержащий металлический кожух и футеровку стен и днища, в котором выполнены гнезда для разливочных стаканов. Футеровка состоит из теплоизоляционного, арматурного и рабочего слоя, выполненного из огнеупоров на основе периклаза, вместе сопряжения рабочего слоя боковых стен и рабочего слоя днища выполнен зазор, заполненный огнеупорной массой, над которым выполнен выступ из кирпичей высотой 0,03-0,05 высоты ковша (патент РФ №50894)
Недостатком ближайшего аналога является также низкая стойкость футеровки ковша и длительные простои ковша на ремонте.
Это происходит в результате того, что выступ из кирпичей, защищающий футеровку боковых стенок от размывания потоками жидкой стали, в процессе эксплуатации ковша при его кантовке для слива остатков шлакометаллического расплава выпадает из ковша, боковые стенки ковша остаются незащищенными, футеровка стен размывается и ковш
останавливают на ремонт для восстановления выступа или замены всей футеровки.
Технической задачей, решаемой полезной моделью, является повышение стойкости сталеразливочного ковша и сокращение простоев ковша на ремонте.
Решение технической задачи достигается тем, что сталеразливочный ковш, включающий металлический кожух и футеровку стен и днища, состоящую из теплоизоляционного, арматурного и рабочего слоя, выполненного на основе периклаза, в месте сопряжения рабочего слоя боковых стен и рабочего слоя днища выполнен зазор, заполненный массой над которым выполнен выступ из кирпичей высотой 0,03-0,05 высоты ковша отличается тем, что сопрягаемые грани кирпичей боковой стенки и кирпичей выступа выполнены с уклоном направленным внутрь футеровки боковых стенок ковша, при этом угол наклона между сопрягаемой гранью и вертикальной плоскостью составляет от 15 до 25°.
Повышение стойкости сталеразливочного ковша будет происходить вследствие того, что кирпичная кладка выступа надежно удерживается наклонной гранью футеровки боковых стенок ковша, что исключает случаи всплывания кирпичей выступа при сливе в ковш плавки, выпадение кирпичей при кантовке ковша и чистке футеровки днища от шлакометаллических настылей. Сохранение целостности выступа обеспечит надежную защиту нижней части футеровки боковых стенок, что позволит получить высокую стойкость футеровки днища и стен ковша, сократить простои ковша на ремонте.
Сущность полезной модели заключается в том, что с целью сохранения целостности выступа от выпадения из ковша при кантовке и чистке ковша и надежной защиты футеровки боковых стенок, сопрягаемые грани футеровки боковых стенок и выступа выполнены с уклоном внутрь футеровки боковых стенок, с углом наклона между сопрягаемой гранью и вертикальной плоскостью от 15 до 25°.
В результате увеличивается срок службы выступа, обеспечивается надежная защита футеровки боковых стенок, повышается стойкость сталеразливочного ковша.
Если угол наклона сопрягаемых граней боковых стенок и выступа будет меньше 15°, то кладка выступа будет закреплена слабо, возможно выпадение кирпичей и последующий размыв футеровки стен шлакометаллическим расплавом, что приведет к снижению стойкости ковша.
Если угол наклона сопрягаемых граней боковых стенок и выступа будет больше 25°, то снизится устойчивость футеровки боковых стенок, что вызовет затруднения при футеровки ковша, а также при удалении футеровки выступа при остановке ковша на ремонт возможно нарушение целостности кладки стен и снижение стойкости ковша.
Сущность полезной модели поясняется чертежом. На чертеже показана схема сталеразливочного ковша, продольный разрез. Сталеразливочный ковш включает: металлический кожух - 1, изоляционный слой - 2, выполненный из муллитокремнеземистого картона марки МКРКГ - 400, толщиной например 10 мм, арматурный слой - 3 стен и днища, выполненный например из шамотных кирпичей марки ШК-4, толщиной 105 мм в стенах ковша и 315 мм в днище ковша.
Рабочий стой 4 стен, выполненный например из плавленого периклазоуглеродистого кирпича марки ПУПК-С-2 толщиной 200 мм, рабочий слой - 5 нижней части стен, выполненный из плавленого периклазоуглеродистого кирпича, сопрягаемая грань - 6 которого имеет уклон 15-25°, направленный внутрь футеровки стен, рабочий слой - 7 днища, выполненный например из плавленого периклазоуглеродистого кирпича марки ПУПКД-11 толщиной 300 мм, кольцевой зазор - 8, заполненный например огнеупорной массой марки ППФ (порошок периклазовый с фосфатной связкой), выступ - 9, составляющий 0,03-0,05 высоты футеровки, выполненный из периклазоуглеродистых кирпичей, сопрягаемая грань которых входит в уклон рабочей футеровки стен ковша.
Сталеразливочный кош работает следующим образом.
Из конвертера в сталеразливочный ковш емкостью 360 т подается сталь марки Ст3сп.
Из наполненного ковша жидкая сталь через разливочный стакан, установленный в гнездовом кирпиче днища ковша (на чертеже не показан) сливается в промежуточный ковш и далее в кристаллизаторы, из которых вытягиваются непрерывные слитки.
Рабочий слой 4 и выступ 9 образуют поверхность боковых стен ковша, рабочий слой 7 образует поверхность днища ковша.
Уклон сопрягаемой грани рабочего слоя 5 нижней части стен и выступа 9 обеспечивает надежное крепление кирпичей выступа 9 и предотвращает разрушение выступа в процессе разливки и при кантовке ковша для слива шлака после разливки стали.
Вследствие этого повышается стойкость ковша, сокращаются простои ковша на ремонте.
В таблице приведены примеры футеровки и работы сталеразливочного ковша с различными параметрами.
Таблица
- Примеры конкретного исполнения
Параметры
Примеры
1
2
3
4
5
Вместимость ковша, тонн
360
360
360
360
360
Угол наклона сопрягаемых граней, град.
10
15
20
25
30
Стойкость футеровки ковша, плавок
95
105
108
107
94
Простой ковша на горячем ремонте, час
8
4
4
4
10
В первом примере из-за недостаточного угла наклона сопрягаемых граней нижней части футеровки стен и выступа, футеровка выступа разрушается по причине выпадения огнеупоров, что приводит к необходимости остановки ковша на горячий ремонт и снижению стойкости ковша.
В пятом примере из-за большого угла наклона сопрягаемых граней при замене выступа нарушается кладка нижней части стен, что приводит к увеличению времени простоя ковша на ремонте, раскрытию швов кладки и снижению стойкости ковша.
Во втором, третьем, четвертом оптимальных примерах ковш останавливают на ремонт по причине естественного износа огнеупоров, повышается стойкость ковша, сокращается время простоя ковша на ремонте. Сталеразливочный ковш предлагаемой модели испытан в кислородно-конвертерном и электросталеплавильном цехах ОАО «Магнитогорского металлургического комбината».
Использование предложенного ковша позволяет снизить скорость износа футеровки, повысить стойкость ковша и сократить расход огнеупоров.