Устройство для отсечки первичного конвертерного шлака при выпуске плавки через летку конвертера
DEVICE FOR CUTOFF OF PRIMARY CONVERTER SLAG AT DISCHARGE OF MELTING THROUGH TAP HOLE OF CONVERTER

Изобретение относится к черной металлургии по конвертерному переделу металлов, и может быть использовано при выпуске технологических плавок из конвертера.
Известен стопор для отсечки первичного конвертерного шлака (патент RU 2415950), принятый нами за прототип, содержащий металлическую конструкцию в виде несущей трубки с опорным неподвижным торцевым и прижимным подвижным фланцами, между которыми вокруг несущей трубки смонтирован пластичный огнеупорный элемент в виде пробки цилиндрической или конической формы, снабженной внутри делителем из органического углеродосодержащего материала, при этом сама пробка выполнена из компонентов глины, жидкости (воды), соединений углеводородов и других целевых добавок.
К недостаткам прототипа следует отнести конструктивную сложность стопорной пробки в связи с наличием в ней делителя из органического углеродосодержащего материала и вариантность форм исполнения стопорных пробок, а именно: либо коническая, либо цилиндрическая, следовательно, и двух типоразмеров стопоров, что усложняет их эксплуатацию в промышленных условиях. Отметим, что коническая и цилиндрическая формы стопорных пробок имеют свои положительные свойства для конкретных условий эксплуатации. Так, например, при вводе цилиндрической стопорной пробки в устье летки конвертера, когда их диаметры незначительно отличаются между собой, требуется точная соосная фокусировка указанных объектов, которую могут обеспечить только громоздкие стационарные механизированные аппликаторы, ибо расхождение осей при перемещении стопорной пробки приведет к ее разрушению. В тоже время эта проблема решается, если стопорная пробка выполнена конической формы, допускающей определенное расхождение осей аппликатора и устья летки, что позволяет использовать переносные легкие аппликаторы, а саму операцию беспрепятственного ввода стопорной пробки в устье летки выполнить вручную. Далее при проведении первых 50-60 плавок внутренняя поверхность летки частично разрушается, в связи с чем возникает необходимость либо ремонта летки, либо использования стопорных пробок большего диаметра большей массы, то есть два типоразмера пробок, усложняющих их эксплуатацию.
Техническая задача решается тем, что устройство для отсечки первичного конвертерного шлака при выпуске плавки через летку конвертера, содержащее металлическую конструкцию в виде несущей трубы с двумя торцевыми подвижным и неподвижным фланцами, между которыми размещена стопорная пробка и аппликатор в виде трубки, выполненный с возможностью взаимодействия со стопорной пробкой для ввода ее в летку с позиционированием на уровне, достаточном для отсечки первичного шлака, согласно изобретению, часть стопорной пробки имеет цилиндрическую форму, а другая часть выполнена в виде усеченного конуса, при этом упомянутый аппликатор выполнен с жестко установленным на расстоянии от его передней концевой части, достаточном для размещения стопорной пробки, фланцем, имеющим диаметр, соизмеримый с диаметром подвижного фланца стопорной пробки, к упомянутому фланцу аппликатора жестко прикреплены две короткие продольные пластины, расположенные в горизонтальной плоскости, и две длинные продольные пластины, расположенные в вертикальной плоскости, а на задней концевой части упомянутого аппликатора установлена трубчатая ручка для его удержания, при этом материал стопорной пробки содержащий компонент: глина марки ПГБ 50. пек марки В 10, вода 15-20, кокс фракции 0-3 мм 20, противоморозная добавка (в зимнее время) 0-5.
Изобретение поясняется графическим материалом, где: на фиг. 1, представлен общий вид конвертера 1 и схема положения слоя шлака 3 и объема металла 4 в конвертере во время плавки; на фиг. 2 схема прохождения слоя шлака 3 по каналу летки 2 при выпуске плавки; на фиг. 3 схема положения слоя шлака 3 в начале выпуска плавки; на фиг. 4 продольный разрез стопорной пробки цилиндроконической формы с усеченным конусом; на фиг. 5 стопорная пробка 8 в канале летки 2; на фиг. 6 общий вид аппликатора; на фиг. 7 передняя концевая часть аппликатора; на фиг. 8 разрез А-А на фиг. 7; на фиг. 9 задняя концевая часть аппликатора.
Заявляемое устройство отсечки первичного конвертерного шлака включает трубчатую металлическую конструкцию в виде несущей трубки 5, оснащенной двумя торцевыми фланцами 6 и 7, из которых фланец 6 посажен на несущую трубку 5 жестко, а торцевой фланец 7 выполнен подвижным, между которыми помещена стопорная пробка 8 цилиндроконической формы с усеченным конусом, выполненная из компонентов глины, жидкостей, соединений углеводородов и целевых добавок.
Аппликатор трубчатой конструкции в виде трубки 9 определенной длины выполнен с возможностями: взаимодействия со стопорной пробкой 8 для ввода последней в летку 2 с позиционированием ее на уровне достаточном для отсечки первичного шлака (фиг. 5). На переднем конце трубки, на расстоянии достаточном для размещения стопорной пробки 8 жестко установлен фланец 10 диаметром соизмеримом с диаметром подвижного фланца 7 стопорной пробки 8. К фланцу 10 жестко прикреплены четыре продольных пластины (ребра жесткости), при этом две короткие пластины 11 расположены в горизонтальной плоскости (фиг. 8), а две длинные 12 в вертикальной, устраняющий прогиб трубки 9 аппликатора в вертикальной плоскости. В концевой части аппликатора расположена трубчатая ручка 13 для удержания аппликатора оператором и пластина 14 для опоры правого предплечья его руки.
Технология отсечки первичного конвертерного шлака заключается в следующем. Непосредственно после выпуска плавки на трубу 9 насаживают стопорную пробку 8 до соприкосновения ее подвижного фланца 7 с неподвижным фланцем 10 аппликатора 9. Далее оператор руками охватывает ручку 13 оперевшись правым предплечьем на пластину 14 аппликатора и, поднимая его на уровень расположения канала летки и вводит стопорную пробку 8 в летку 2, позиционируя ее на уровне (фиг. 5) 2-3 блоков наборной летки. После позиционирования стопорной пробки 8 оператор производит несколько силовых возвратно-поступательных движений, в результате которых неподвижный фланец 10 аппликатора перемещает подвижный фланец 7 стопорной пробки, деформируя ее цилиндро-коническую форму с усеченным конусом, плотно запечатывает летку 2, после чего оператор выводит аппликатор из летки 2. По окончанию плавки, далее при повороте конвертера 1 на выпуск плавки, шлак с температурой плавления около 1350 градусов по Цельсию не может расплавить стопорную пробку 8 и заполняет канал летки 2 практически без истечения. При дальнейшем повороте конвертера 1 шлак 3 в течение 3-5 секунд вытесняется металлом (расплавленной сталью). При занятии конвертером 1 положения для слива плавки начинается истечение металла через проходной канал несущей трубки 5 стопорной пробки 8. Через 3-5 секунд несущая трубка 5 стопорной пробки 8 расплавляется и расплавленным металлом начинает контактировать непосредственно с огнеупорным материалом стопорной пробки 8. Сливаемый металл, воспринимая воздействие сил Кориолиса, приходит во вращение по часовой стрелки и оказывает на материал стопорной пробки 8 термическое и активное механическое воздействие, под действием которого происходит активное разрушение огнеупорного материала и далее его полное удаление из канала летки 2 для обеспечения беспрепятственного слива металла из конвертера. Цикл повторяется.