СТАЛЕРАЗЛИВОЧНЫЙ КОВШ

Полезная модель относится к металлургии, в частности к футеровке сталеразливочных ковшей.
Известен сталеразливочный ковш, содержащий металлический кожух, арматурный и рабочие слои футеровки, гнездовые кирпичи с разливочными стаканами и продувочными фурмами, установленными в днище ковша, а также бойное усиление в виде выступа, выполненного на поверхности днища рабочей полости ковша и примыкающего к боковой стенке ковша, состоящего из последовательно расположенных по высоте 2-5 ступеней полуовальной формы, набранных из кирпичей (патент RU 2148474, В22Д 41/02).
Недостатком данного изобретения является низкая стойкость днища ковша, связанная с малой прочностью составляющих ее кирпичей. Кроме того, ступенчатая структура выступа приводит к быстрой эрозии его краев, что также снижает стойкость днища и увеличивает удельный расход огнеупоров.
Задачей настоящей полезной модели является увеличение длительности безремонтной кампании ковша за счет повышения срока службы днища.
Технический результат, достигаемый в заявляемой полезной модели, заключается в повышении стойкости футеровки днища, обеспечивающей возможность снижения удельного расхода огнеупоров.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в сталеразливочном ковше, содержащем металлический кожух с круглым днищем, арматурный и рабочий слои футеровки рабочей полости ковша, сталевыпускные и продувочные блоки, установленные в днище, и бойное усиление футеровки днища в месте падения струи металла, продольная ось которого расположена на диаметральной оси днища, в соответствии с полезной моделью, бойное усиление выполнено в виде плиты из огнеупорного бетона, имеющей форму расположенных друг на друге двух усеченных пирамид, с нижним основанием нижней усеченной пирамиды в виде симметричного четырехугольника, продольная ось которого составляет 0,3-0,6 внутреннего диаметра днища, при этом площади верхних оснований нижней и верхней усеченных пирамид равны, соответственно, 0,1-0,2 и 0,08-0,1 площади днища, а высота нижней и верхней усеченных пирамид равны, соответственно, 1,0-1,1 и 0,1-0,2 толщины рабочего слоя футеровки днища.
Выполнение бойного усиления в виде плиты позволяет решить проблему опережающего износа в бойном месте футеровки днища ковша. Размеры рабочей поверхности бойной плиты выбирались на основании анализа износа футеровки днища ковша в бойном месте. Толщина бойной плиты зависит от вместимости ковша, а также от высоты падения струи металла при выпуске из плавильного агрегата. Увеличение площади верхнего основания нижней усеченной пирамиды выше 0,2 площади днища ковша приведет к повышенному расходу дорогостоящего высокопрочного огнеупорного бетона без заметного повышения стойкости футеровки днища ковша. Уменьшение этой площади ниже 0,1 площади днища ковша не приведет к заметному увеличению стойкости, так как бойная плита не будет закрывать все бойное место, и стойкость футеровки днища также будет лимитироваться износом основной рабочей футеровкой в бойном месте. Увеличение высоты нижней усеченной пирамиды выше 1,1 от толщины рабочего слоя футеровки днища приведет к повышенному расходу огнеупорного бетона, что не позволит достичь технического результата, уменьшение ее толщины ниже 1,0 приведет к опережающему износу футеровки ковша в бойном месте. Верхняя усеченная пирамида бойной плиты служит для дополнительного усиления места падения струи. Ее форма позволяет достичь наибольшей толщины бойной плиты в месте максимального воздействия струи металла и снижения толщины по мере уменьшения термического и механического воздействия струи. Увеличение высоты верхней усеченной пирамиды выше 0,2 от толщины рабочего слоя футеровки днища и площади верхнего основания верхней усеченной пирамиды выше 0,1 от площади днища ковша не позволит достичь технического результата из-за повышения расхода огнеупорного бетона, уменьшение высоты верхней усеченной пирамиды ниже 0,1 от толщины рабочего слоя футеровки днища и площади верхнего основания верхней усеченной пирамиды ниже 0,8 от площади днища ковша также приведет к снижению стойкости футеровки ковша и повышению удельного расхода огнеупоров.
Сущность предлагаемой полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена схема предлагаемого сталеразливочного ковша, вид сверху, на фиг. 2 - продольный разрез предлагаемого сталеразливочного ковша, а на фиг. 3 - изометрическая проекция бойной плиты.
Сталеразливочный ковш содержит металлический кожух (1), арматурный (2) и рабочий (3) слои футеровки, сталевыпускные (4) и продувочные блоки (5), установленные в днище ковша, а также бойную плиту (6). Бойная плита выполнена в форме двух усеченных пирамид, верхней (7) и нижней (8). Основание нижней пирамиды (9) имеет вид прямоугольника. В боковых сторонах плиты имеется паз (10).
Бойная плита для сталеразливочного ковша изготавливается из плотного огнеупорного бетона на основе табулярного глинозема методом вибролитья. Бойная плита устанавливается на арматурный слой футеровки стальковша, на который заранее нанесен выравнивающий слой алюмосиликатного порошка, бетона или мертеля, а также выставлены сталевыпускныеи продувочныегнездовые блоки. Затем оставшаяся часть днища заливается огнеупорным бетоном или футеруется кирпичом. При этом благодаря пирамидальной форме бойной плиты и пазу в боковых стенках предотвращается всплытие или выпадение плиты во время эксплуатации.
При выпуске металла в ковш струя металла воздействует на рабочую поверхность бойной плиты, а именно на верхнее основание и боковые стороны верхней пирамиды. Благодаря форме бойной плитыдостигается ее наибольшая толщина в месте максимального воздействия струи металла и снижение толщины по мере снижения термического и механического воздействия струи металла. Кроме того, бойная плита изготавливается из высокопрочного огнеупорного бетона на основе табулярного глинозема. Данный бетон имеет предел прочности при 1500°С в 2-3 раза превышающий предел прочности алюмопериклазовых изделий, а также повышенную трещиностойкость благодаря более низкому термическому коэффициенту линейного расширения. Таким образом, бойная плита позволяет предотвратить опережающий износ футеровки в месте падения струи металла.