СПОСОБ СКАЧИВАНИЯ ШЛАКА С ПОВЕРХНОСТИ МЕТАЛЛА В СТАЛЕРАЗЛИВОЧНОМ КОВШЕ
METHOD OF SLAG FLUSHING FROM METAL SURFACE IN TEEMING LADLE

Изобретение относится к металлургии, а именно к способам для удаления шлака с поверхности металла.
Известен выбранный в качестве прототипа
1. Способ скачивания шлака с поверхности металла в сталеразливочном ковше, включающий наклон сталеразливочного ковша, опускание на зеркало расплава в ковше гребка, закрепленного на штанге манипулятора, осуществление возвратно-поступательного горизонтального перемещения штанги с гребком вдоль оси штанги, в котором между возвратно-поступательными горизонтальными перемещениями штанги с гребком вдоль оси штанги осуществляют поворот манипулятором штанги с гребком в горизонтальной плоскости.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при осуществлении поворота манипулятором штанги с гребком в горизонтальной плоскости дополнительно осуществляют возвратно-поступательное горизонтальное перемещение штанги с гребком вдоль оси штанги.
3. Устройство для скачивания шлака с поверхности металла в сталеразливочном ковше, содержащее штангу, установленную на манипуляторе с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль ее оси, перемещения в вертикальной, а также поворота в горизонтальной плоскости, и гребок, закрепленный на штанге манипулятора, в котором штанга установлена на манипуляторе с возможностью перемещения в вертикальной плоскости покачиванием, а гребок выполнен с боковыми стенками, изогнутыми в направлении манипулятора по дуге окружности [1].
Недостатками данного способа скачивания шлака с поверхности металла в сталеразливочном ковше и устройства для его осуществления являются:
- низкое качество удаления шлака при скачивании в связи с ненадежной работой механизмов устройства вследствие недостаточной степени компенсации температурных деформаций при работе над разливочным ковшом,
- низкая производительность процесса удаления шлака вследствие небольшой для данной конструкции скорости перемещения штанги с гребком и невозможности заглубления и подъема гребка над уровнем металла при скачивании.
Для исключения вышеуказанных недостатков предлагается способ скачивания шлака с поверхности металла в сталеразливочном ковше, включающий наклон сталеразливочного ковша, подъем и опускание на зеркало расплава в ковше скребка, закрепленного на штанге манипулятора, осуществление возвратно-поступательного горизонтального перемещения штанги со скребком вдоль оси штанги и поворот манипулятором штанги со скребком в горизонтальной плоскости, при этом возвратно-поступательное горизонтальное перемещение штанги осуществляют со скоростью до 1 м/с, подъем штанги на угол 10°, опускание штанги - на угол 8°, а поворот штанги в горизонтальной плоскости от центра вправо-влево - на угол 20°.
Заявляемый способ был реализован с использованием устройства для скачивания шлака, приведенного на фиг.1, 2, 3, 4. Устройство для скачивания шлака из разливочного ковша (фиг.1, 2, 3, 4) состоит из следующих основных частей: 1 - платформа, 2 - направляющая стрела в виде трубчатого хобота, несущего на себе три пояса удерживающих роликов, 3 - штанга с наружным продольным и поперечным оребрением с тремя коробчатыми направляющими, 4 - привод штанги, 5 - цилиндры подъема стрелы, 6 - цилиндр поворота, 7 - упорные удерживающие ролики, 8 - опорные удерживающие ролики, 9 - цепи привода, 10 - пояса удерживающих роликов, 11 - скребок, 12 - упорная коробчатая направляющая, 13 - опорные коробчатые направляющие, 14 - рабочие ветви приводных цепей, 15 - возвратные ветви приводных цепей.
Движения стрелы (2) влево-вправо выполняются поворотом платформы (1) посредством гидроцилиндра (6). Подъем-опускание направляющей стрелы (2) осуществляется от двух гидроцилиндров (5), закрепленных на платформе. Выдвижение и возврат штанги (3) со скребком (11) осуществляется посредством двух гидромоторов через цепи привода (9). Рабочие ветви приводных цепей (14) расположены внутри стрелы, возвратные (15) - над стрелой. Гидроцилиндры и гидромоторы работают от автономной гидростанции, причем гидросистема имеет рабочий и резервный контуры. Управление гидропанелями осуществляется по электрическим цепям управления.
Отличительной особенностью данного способа является высокая надежность работы механизмов устройства, которая обеспечивается тремя поясами удерживающих роликов (10), при этом пояса удерживающих роликов поочередно, в зависимости от позиции стрелы, образуют двухопорную систему, способную компенсировать возможные температурные деформации стрелы при работе над ковшом. Упорная (12) и опорные (13) направляющие штанги образуют перевернутый треугольник и позволяют уверенно ориентировать штангу с достаточно большими зазорами по упорной поверхности, исключая возможность заклинивания штанги. Укороченные опорные поверхности штанги исключают попадание на них шлаковых брызг при работе, не влияя на устойчивость штанги.
Высокая производительность процесса удаления шлака с поверхности металла в разливочном ковше обеспечивается за счет гидравлического привода механизмов устройства посредством автономной гидростанции с двумя контурами (рабочим и резервным).
Способ скачивания шлака осуществляется следующим образом. Сталеразливочный ковш подается к устройству для скачивания шлака и наклоняется с помощью мостового литейного крана. Скребок (11), поднятый на угол 10° от горизонтальной оси устройства с помощью штанги (3), подается к дальней стенке ковша, затем опусканием штанги (3) вниз на угол до 8° от горизонтальной оси устройства в зависимости от количества шлака и обратным движением штанги (3) со скоростью до 1 м/с скребок (11) увлекает шлак к передней стенке ковша. Поворотом штанги (3) вправо-влево от центра в горизонтальной плоскости на угол до 20° и возвратно-поступательными движениями штанги (3) со скребком (11) весь объем шлака, находящегося в ковше, увлекается к передней стенке ковша и происходит процесс скачивания шлака.
Заявляемые углы подъема и опускания штанги в вертикальной плоскости, углы поворота платформы со штангой в горизонтальной плоскости, а также скорость перемещения штанги со скребком подобраны экспериментальным путем и позволяют производить скачивание шлака толщиной до 350 мм в сталеразливочных ковшах диаметром в районе шлакового пояса 2300-3000 мм.
Превышение угла подъема штанги более 10° не позволяет точно позиционировать штангу со скребком у дальней стенки ковша.
Превышение угла опускания штанги более 8° приводит к погружению штанги со скребком в жидкий металл и скачиванию не только шлака, но и металла.
Увеличение угла поворота платформы в горизонтальной плоскости более 20° не позволяет производить операцию скачивания в связи с тем, что скребок упирается в борт ковша.
Скорость возвратно-поступательного движения штанги со скребком до 1,0 м/с позволяет гибко варьировать процессом скачивания шлака в зависимости от количества и качества шлака и обеспечивает высокую производительность процесса скачивания шлака, при увеличении скорости более 1 м/с эффективность процесса скачивания не возрастает.
Заявляемый способ скачивания шлака с поверхности металла в сталеразливочном ковше был испытан при скачивании шлака с поверхности металла в 130-тонных сталеразливочных ковшах. Скачивание проводилось при наклоне ковша в сторону машины для скачивания шлака, причем ковш был в поднятом состоянии на кране. Шлак скачивался в установленную стационарно шлаковую чашу. После операции скачивания ковш с металлом подавался для внепечной обработки на вакууматор камерного типа. Шлаковая чаша со шлаков после наполнения транспортировалась на шлаковый отвал. Показана высокая надежность работы устройства и широкие пределы варьирования скоростью скачивания с помощью регулирования скорости возвратно-поступательного движения штанги от 0 до 1 м/с, при этом при различной вязкости шлака имеется возможность варьирования скоростью скачивания, а значит, и эффективностью очистки поверхности металла от шлака.
Использование заявляемого способа позволило:
- качественно удалять шлак с поверхности металла (после скачивания в сталеразливочном ковше остается менее 0,2 кг/т шлака), что позволило в свою очередь увеличить массу металла в сталеразливочном ковше на 5% при обеспечении свободного борта сталеразливочного ковша на уровне 800-900 мм от поверхности шлака и обеспечить возможность последующей обработки металла на вакууматоре типа «VD» без выплесков металла;
- снизить длительность процесса скачивания шлака до 6 мин.
Источник информации
1. А.с. 2075369, B22D 43/00.