УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ СТАЛИ

Полезная модель относится к области металлургического машиностроения, а именно, к устройствам для непрерывной разливки стали, и может быть использована в районе разливки металла из стальковша в промежуточный ковш.
На всех современных машинах непрерывной разливки заготовок (МНЛЗ) предусмотрена защита струи металла от вторичного окисления с помощью погружных огнеупорных стаканов, установленных между сталеразливочным и промежуточным ковшами. Вторичное окисление струи металла воздухом при разливке вызывает ряд нежелательных последствий, ухудшающих качество разливаемой стали и порой приводящих к браку. Следствием такого окисления может быть не только повышение общего содержания кислорода в стали в результате увеличения содержания в ней оксидных включений, но и дефекты получаемого слитка, среди которых наиболее часто встречаются трещины и пузырьковости на его поверхности.
На МНЛЗ для установки защитных погружных огнеупорных стаканов и их состыковки с разливочными устройствами сталеразливочного и промежуточного ковшей используют манипуляторы.
Известно устройство разливки металла (патент RU 2363561) наиболее близкий к заявляемому устройству разливки и принятый в качестве прототипа. Устройство для непрерывной разливки содержит сталеразливочный ковш с шиберным затвором и защитным стаканом, два промежуточных ковша с погружной трубой, установленные на механическом оборудовании для их перемещения, и два манипулятора для установки защитных стаканов.
Работа происходит следующим образом. В район разливки металла подается тележка с установленным на ней промежуточным ковшом, который размещают над кристаллизаторами МНЛЗ. Затем над промковшом устанавливают сталеразливочный ковш с шиберным затвором. Управляя манипулятором, состыковывают защитный огнеупорный стакан со сливным носиком шибера стальковша при этом сам стакан погружается в ванну промежуточного ковша. Открывают шиберный затвор стальковша и начинают наполнение ванны промковша металлом до определенного уровня при котором защитный огнеупорный стакан оказывается погруженным в мениск металла. Открывают сливные отверстия из промковша и металл подается в кристаллизаторы МНЛЗ. По истечении определенного времени разливки футеровка промежуточного ковша изнашивается, что требует замены последнего для не прерывания процесса разливки. Для этого закрывают шиберный затвор стальковша, манипулятором вынимают защитный огнеупорный стакан из промежуточного ковша и выводят его из зоны перемещения тележки. При этом для дальнейшей работы сам манипулятор должен оставаться на том же месте (в прежней позиции на монорельсе). Тележка с отработанным промковшом уезжает, а на ее место приезжает другая тележка с новым промежуточным ковшом. Далее процесс повторяется.
Такое устройство для разливки металла имеет следующие недостатки:
- в случае замены промежуточных ковшей (при перековшовке) необходимо манипулятором вынимать защитный огнеупорный стакан из ванны промковша и выводить его из зоны перемещения тележки. А при подаче нового промковша в зону разливки заводить огнеупорный стакан в обратном порядке. Это требует определенных затрат по времени, что отрицательно сказывается на производительности.
- в аварийной ситуации, например при прогаре промежуточного ковша, для предотвращения заливки металлом кристаллизаторов и другого оборудования МНЛЗ необходимо как более оперативно убрать промежуточный ковш из зоны разливки, а операции по выводу манипулятора с защитным стаканом из зоны перемещения тележки с промковшом занимают довольно продолжительное время. Как правило в таких ситуациях разливщики металла включают мгновенный аварийный переезд тележки из зоны разливки в безопасную зону для слива металла (нажимая специальную красную аварийную кнопку), что при не убранном манипуляторе приводит к поломке последнего и защитного стакана. Это приводит к недостаточной надежности работы оборудования устройства разливки металла.
Таким образом к недостатком вышеуказанного устройства для непрерывной разливки металла относится низкая производительность при недостаточной надежности работы оборудования.
В основу полезной модели поставлена задача повышения производительности и надежности работы устройства для непрерывной разливки стали.
Поставленная задача решается за счет технического результата, который заключается в улучшении эксплуатационных условий для проведения технологических операций по разливке металла.
Для достижения вышеуказанного результата в устройстве для непрерывной разливки стали, содержащем сталеразливочный ковш с защитным стаканом, два промежуточных ковша с погружной трубой, установленные на механическом оборудовании для их перемещения, кристаллизатор и два манипулятора для установки защитного стакана, согласно полезной модели, манипуляторы установлены на механическом оборудовании для перемещения промежуточных ковшей.
В результате сравнительного анализа предлагаемого устройства для разливки металла с прототипом установлено, что имеются следующие общие признаки:
- сталеразливочный ковш с защитным стаканом;
- два промежуточных ковша с погружной трубой, установленные на механическом оборудовании для их перемещения;
- кристаллизатор;
- два манипулятора для установки защитного стакана;
а также отличительные признаки:
- установка манипуляторов на механическом оборудовании для перемещения промежуточных ковшей.
Таким образом, предложенное устройство для непрерывной разливки стали имеет новое конструктивное исполнение узлов и деталей, новые связи узлов и деталей, а также новое размещение их относительно друг друга.
Между отличительными признаками и достигаемым техническим результатом существует причинно-следственная связь.
Благодаря тому, что манипуляторы установлены на механическом оборудовании для перемещения промежуточных ковшей, стало возможным оперативно и быстрее по времени проводить технологические операции по замене промежуточных ковшей на позиции разливки (перековшовке), а также при их уборке из зоны разливки в аварийных ситуациях. Как следствие, повышается надежность работы оборудования.
Исключение из вышеуказанной совокупности отличительных признаков хотя бы одного не обеспечивает достижение технического результата.
Заявляемое техническое решение неизвестно из уровня техники и поэтому оно является новым.
Заявляемая полезная модель промышленно применима, т.к. ее технологическое и техническое исполнение не представляет трудностей. По этому техническому решению выполнен рабочий на МНЛЗ ОАО «НМЛК» (РФ).
Таким образом, заявляемому решению может представляться правовая охрана, т.к. оно является новым и промышленно применимо, т.е. соответствует критериям полезной модели.
Полезная модель поясняется чертежами, на которых изображены:
Фиг. 1 - устройство для непрерывной разливки стали
Фиг. 2 - вид А на фиг. 1
Фиг. 3 - устройство для непрерывной разливки стали (вариант исполнения механического оборудовании для перемещения промежуточных ковшей)
Устройство для непрерывной разливки стали состоит из сталеразливочного ковша 1, двух промежуточных ковшей 2, двух манипуляторов 3 (на позиции разливки и в резервной позиции) для установки защитного стакана 4 из стальковша 1 в промковш 2.
Все манипуляторы 3 расположены по техническому решению непосредственно на механическом оборудовании 5 для перемещения промежуточных ковшей 2. Каждый промежуточный ковш 2 соединен с кристаллизатором 6 через погружную трубу 7. При этом стальковш 1 с шиберным затвором 8 расположен на лагах 9 сталеразливочного стенда района разливки. Механическое оборудование 5 для перемещения промковшей 2 с манипуляторами 3 может быть выполнено или в виде тележек (см. рис. 1 и 2) или в виде поворотного стенда (см. рис. 3). Приводные тележки 5 (рис. 1 и 2) установлены с возможностью перемещения по прямолинейному пути. А поворотный стенд 5 (фиг. 3) установлен с возможностью перемещения по кольцевому пути.
Разливка происходит следующим образом.
Механическое оборудование 5 для перемещения промковшей подает промежуточный ковш 2 и манипулятор 3 с защитным стаканом 4 в зону разливки. Промежуточный ковш 2 размещают над кристаллизаторами 6. Затем краном на лаги 9 сталеразливочного стенда устанавливают заполненный металлом стальковш 1, оснащенный шиберным затвором 8. Управляя манипулятором 3 состыковывают защитный стакан 4 со сливным носиком шибера 8 стальковша 1. Открывают шиберный затвор 8 стальковша 1 и начинают наполнение ванны промковша 2 металлом до определенного уровня при котором защитный стакан 4 оказывается погруженным в мениск металла. Устанавливают погружные огнеупорные трубы 7 из промковша 2 в кристаллизаторы 6. Открывают сливные отверстия из промковша 2 и металл подается в кристаллизаторы 6 МНЛЗ. По истечении определенного времени разливки футеровка промежуточного ковша 2 изнашивается, что требует его замены. Для этого закрывают шиберный затвор 8 стальковша 1. Манипулятором 3 отсоединяют защитный стакан 4 от сливного носика шиберного затвора 8. Закрывают сливные отверстия промковша 2. Отсоединяют погружные трубы 7 от промковша 2. Включают привод механического оборудования для перемещения промковшей 5, убирая отработанный промковш 2 одновременно с манипулятором 3 из зоны разливки, а на его место подают новый промковш 2 с соответствующим манипулятором 3 защитного стакана 4. Далее процесс повторяется.
В аварийных ситуациях, например прогар борта промковша 2 или некрытие сливного отверстия промковша, для его перемещения из зоны разливки в резервную позицию для слива металла, достаточно манипулятором 3 отсоединить защитный стакан 4 от сливного носика шиберного затвора 8 стальковша 1 и включить красную кнопку аварийного переезда механического оборудования для перемещения промковшей 5. При этом погружные трубы 7 из промковша 2 в кристаллизаторы 6 не убирают из-за опасного доступа к ним в виду аварийного истечения металла, например с борта промковша.
Таким образом, выполнение устройства для непрерывной разливки стали согласно формулы полезной модели позволит повысить производительность и надежность работы всего оборудования на участке непрерывной разливки.