RU134091U1

RU134091U1 - DEVICE FOR BOTTOM METAL GAS BLOWING IN A DUCK

Info

Publication number: RU134091U1
Application number: RU2013137325/02U
Authority: RU
Inventors: Байкуань Лю; Жунхай Сунь; Говэй Лю; Жуньтан Фэн
Original assignee: Компания с ограниченной ответственностью Пуянг Рефракториз (групп) Ко., ЛТД
Priority date: 2013-08-08
Filing date: 2013-08-08
Publication date: 2013-11-10

Abstract

Устройство для донной продувки металла газом в ковше, включающее гнездовой блок, продувочную пробку с закрепленной в ее нижней части газоподводящей трубкой, и запорный механизм, отличающееся тем, что гнездовой блок выполнен в виде гильзы, преимущественно цилиндрической, с отверстием по центру в форме усеченного конуса, суженный конец которого расположен со стороны запорного механизма, а продувочная пробка выполнена в виде усеченного конуса с конусностью, обратной конусности отверстия в гнездовом блоке, герметично установлена в нем и состоит из огнеупорного корпуса и заформованной в него продувочной фурмы.A device for bottom purging of metal gas in a bucket, including a socket block, a purge plug with a gas supply tube fixed in its lower part, and a locking mechanism, characterized in that the socket block is made in the form of a sleeve, mainly cylindrical, with a hole in the center in the shape of a truncated cone , the narrowed end of which is located on the side of the locking mechanism, and the purge plug is made in the form of a truncated cone with a taper, the inverse taper of the hole in the socket unit, is hermetically installed in it and with Toit of the refractory body and molded into his purge of the lance.

Description

Техническое решение относится к металлургии и может быть использовано при внепечной обработке стали в ковше путем донной продувки инертным газом.The technical solution relates to metallurgy and can be used for out-of-furnace processing of steel in a ladle by bottom blowing with an inert gas.

Донная продувка металла аргоном в ковше осуществляется через систему донной продувки и используется для обработки жидкой стали при выпуске плавок из конвертера при обработке на агрегатах доводки стали, на установке вакуумирования стали, на агрегатах печь-ковш, установке электродугового нагрева стали.Bottom blowing of metal with argon in the ladle is carried out through the bottom blowing system and is used to process molten steel when releasing melts from the converter during processing at steel finishing units, at a steel evacuation unit, at a ladle furnace, and at an electric arc heating of steel.

С помощью системы донной продувки осуществляются операции усреднения химического состава металла и его температуры по объему сталеразливочного ковша, интенсификации процесса дегазации металла при вакуумной обработке, удаления газов и неметаллических включений из жидкой стали, рафинирования металла от серы.Using the bottom purge system, operations are carried out to average the chemical composition of the metal and its temperature over the volume of the steel pouring ladle, to intensify the process of metal degassing during vacuum processing, to remove gases and non-metallic inclusions from liquid steel, and to refine the metal from sulfur.

Одним из основных узлов системы донной продувки металла является устройство для донной продувки, размещенное в днище сталеразливочного ковша.One of the main components of the system of bottom purge of metal is a device for bottom purge, located in the bottom of the steel pouring ladle.

Устройство для донной продувки, размещенное в днище сталеразливочного ковша, включает в себя гнездовой блок, внутри которого выполнено отверстие в форме усеченного конуса, в которое вставляется пробка из огнеупорного материала, защищенная по нижней и вертикальным поверхностям стальным кожухом. Стальной кожух продувочной пробки выполнен в форме усеченного конуса, суженный конец его входит в контакт с расплавом. Для прохождения газового потока огнеупорная пробка может быть выполнена либо пористой, либо со щелевыми каналами и соединена в своей нижней части с патрубком для подвода продувочного газа.A device for bottom blowing, located in the bottom of the steel pouring ladle, includes a nesting unit, inside which a hole is made in the form of a truncated cone, into which a plug of refractory material is inserted, protected on the lower and vertical surfaces by a steel casing. The steel casing of the purge plug is made in the form of a truncated cone, its narrowed end comes into contact with the melt. To pass the gas stream, the refractory plug can be made either porous or with slotted channels and connected in its lower part to a pipe for supplying purge gas.

В сталеразливочном ковше осуществляются различные высокотемпературные химические процессы, в ходе которых продувочная пробка играет важную роль. Обычно через продувочную пробку продувают такой газ, как аргон. В своей верхней части, которая обращена к расплаву металла, продувочная пробка сильно изнашивается. При уменьшении высоты пробки до минимально допустимого уровня ее необходимо заменять новой. Процесс замены продувочной пробки трудоемок и продолжителен по времени.In the steel pouring ladle, various high-temperature chemical processes are carried out, during which the purge plug plays an important role. Typically, a gas such as argon is purged through a purge plug. In its upper part, which faces the molten metal, the purge plug is worn out. If the plug height is reduced to the minimum acceptable level, it must be replaced with a new one. The purge plug replacement process is time consuming and time-consuming.

В связи с тем, что расплавленный металл обладает высокой проницаемостью, при каждой замене пробки снижается надежность уплотнения в месте стыковки гнездового блока с футеровкой ковша. С учетом безаварийного производства обычно используют монопольную продувочную пробку.Due to the fact that the molten metal has high permeability, each time the plug is replaced, the reliability of the seal at the junction of the socket unit with the lining of the bucket is reduced. Taking into account trouble-free production, a monopoly purge plug is usually used.

Продувочная пробка должна иметь долгий срок службы, удовлетворительную проницаемость для газа и надежность в эксплуатации, т.е. исключение ухода жидкого металла через пробку.The purge plug should have a long service life, satisfactory gas permeability, and operational reliability, i.e. exclusion of liquid metal leaving through the cork.

Известна конструкция продувочной пробки, устанавливаемой с возможностью замены в дно литейного ковша для продувки газа через расплав в литейном ковше, содержащая керамический корпус, имеющий, по меньшей мере, один сквозной зазор, который проходит между торцевыми поверхностями корпуса, и оболочку охватывающую корпус, в которой наружная часть корпуса имеет преимущественно форму гильзы, а внутренняя часть в форме усеченного конуса, между которыми образуется зазор, внутренняя часть корпуса имеет возможность перемещения относительно наружной части корпуса и поджимается упругим донным элементом в направлении расплава для закрывания зазора между внутренней и наружной частями корпуса. При закрытом зазоре труба для подачи газа сообщена с полостью, расположенной под наружной торцевой поверхностью. (см. патент РФ №2243847, МПК B22B 1/00, C21C 7/072, 20.07.2000 г. «Продувочная пробка»).A known design of the purge plug, which is installed with the possibility of replacing the bottom of the casting ladle for blowing gas through the melt in the casting ladle, comprising a ceramic body having at least one through gap that extends between the end surfaces of the body and a shell covering the body, in which the outer part of the casing has a predominantly sleeve shape, and the inner part in the form of a truncated cone, between which a gap is formed, the inner part of the casing can move relative to the outside part of the body and is pressed by the elastic bottom element in the direction of the melt to close the gap between the inner and outer parts of the body. With the gap closed, the gas supply pipe is in communication with the cavity located under the outer end surface. (see RF patent No. 2243847, IPC B22B 1/00, C21C 7/072, 07.20.2000, “Blow-off plug”).

Однако, не смотря на то, что данная конструкция продувочной пробки решает задачу по предотвращению ухода металла через пробку, при износе ее замена производится вместе с гнездовым блоком. Замена пробки производится сверху вниз на холодном ковше, при этом разрушается большое количество футеровки ковша возле гнездового блока. При установке новой пробки не гарантируется качественное восстановление футеровки ковша, что в процессе работы может привести к уходу металла.However, in spite of the fact that this blow-out plug design solves the problem of preventing metal escape through the plug, when worn, it is replaced together with the socket block. The cork is replaced from top to bottom on a cold bucket, while a large number of the lining of the bucket near the socket block is destroyed. When installing a new cork, a high-quality restoration of the lining of the bucket is not guaranteed, which during operation can lead to metal leaving.

Наиболее близким техническим решением является «Продувочное устройство сталеразливочных ковшей» по патенту РФ №14154, МПК B22B 41/00, 10.07.2000 г.). Устройство состоит из гнездового блока, продувочной пробки, металлической вставки, расположенной между гнездовым блоком и крышкой устройства, запорного механизма в виде гайки с упорной резьбой для фиксации продувочной пробки в гнездовом блоке, причем диаметр гайки выполнен большего размера, чем наружный диаметр продувочной пробки, в гайке установлен ловитель, выполненный в виде металлического конуса, обращенного уширенной частью вверх. Масса металлических частей запорного механизма подобрана таким образом, что в случае разрушения продувочной пробки или гнездового блока и прохода металла, он при контакте с запорным механизмом застывает, соответственно предотвращается уход металла из ковша.The closest technical solution is the "Purge device for steel-pouring ladles" according to the patent of the Russian Federation No. 14154, IPC B22B 41/00, 10.07.2000). The device consists of a socket block, a purge plug, a metal insert located between the socket block and the device cover, a locking mechanism in the form of a nut with a threaded thread for fixing the purge plug in the socket block, the nut diameter being made larger than the outer diameter of the purge plug, in the nut is equipped with a catcher made in the form of a metal cone facing the broadened part up. The mass of metal parts of the locking mechanism is selected in such a way that in case of destruction of the purge plug or socket block and the passage of metal, it solidifies upon contact with the locking mechanism, and therefore the metal leaves the bucket.

Преимущество такой конструкции в сравнении с известными является сокращение срока замены продувочной пробки за счет возможности замены продувочной пробки с внешней стороны ковша в горячем состоянии.The advantage of this design in comparison with the known ones is the reduction in the time for replacing the purge plug due to the possibility of replacing the purge plug on the outside of the bucket in a hot state.

Однако, несмотря на то, что срок службы гнездового блока несколько увеличен, по мере использования происходит нарушение футеровки днища ковша в месте контакта с гнездовым блоком и разрушение самого гнездового блока. Не исключается попадание металла в запорный механизм, что полностью ведет к его разрушению и в результате к выходу из строя всего продувочного блока.However, despite the fact that the service life of the nest unit is slightly increased, during use, the lining of the bottom of the bucket is disrupted at the point of contact with the nest unit and the destruction of the nest unit itself. It does not exclude the ingress of metal into the locking mechanism, which completely leads to its destruction and, as a result, to the failure of the entire purge unit.

Кроме того, конструкция запорного механизма громоздка, сложна в изготовлении и эксплуатации.In addition, the design of the locking mechanism is cumbersome, difficult to manufacture and operate.

Технической задачей предлагаемой полезной модели является повышение срока службы продувочного устройства сталеразливочных ковшей, повышение его надежности и обеспечение возможности замены на горячем ковше.The technical task of the proposed utility model is to increase the service life of the purge device of steel pouring ladles, increase its reliability and provide the possibility of replacement on a hot ladle.

Технический эффект достигается за счет того, что в устройстве для донной продувки металла в ковше, включающем гнездовой блок, продувочную пробку с закрепленной в ее нижней части газоподводящей трубкой и запорный механизм, гнездовой блок выполнен, преимущественно, в виде цилиндрической гильзы с отверстием по центру в виде усеченного конуса, суженный конец которого расположен со стороны запорного механизма, а продувочная пробка выполнена в виде усеченного конуса с конусностью обратной конусности отверстия гнездового блока, герметично установлена в нем и состоит из огнеупорного корпуса и заформованной в него продувочной фурмы.The technical effect is achieved due to the fact that in the device for bottom purging of metal in the bucket, including a socket block, a purge plug with a gas supply tube fixed in its lower part and a locking mechanism, the socket block is made mainly in the form of a cylindrical sleeve with a hole in the center in the form of a truncated cone, the narrowed end of which is located on the side of the locking mechanism, and the purge plug is made in the form of a truncated cone with the taper of the inverse taper of the opening of the socket block, hermetically sealed tanovlen in it and consists of a refractory body and a blow-out lance formed into it.

Сущность технического решения поясняется чертежами, где на:The essence of the technical solution is illustrated by drawings, where:

Фиг. 1 изображено в разрезе устройство для донной продувки металла в ковше, вид спереди.FIG. 1 shows a sectional view of a device for bottom blowing metal in a ladle, front view.

Устройство состоит из гнездового блока 1, продувочной пробки, включающей огнеупорный корпус 2 и продувочную фурму 3 с газоподводящей трубкой 4, запорного механизма, состоящего из гайки 5 с прокладкой 6.The device consists of a socket unit 1, a purge plug, including a refractory body 2 and a purge lance 3 with a gas supply pipe 4, a locking mechanism consisting of a nut 5 with a gasket 6.

Гнездовой блок 1 герметично устанавливается в зафутерованное днище сталеразливочного ковша, а затем в него герметично устанавливается продувочная пробка.The socket unit 1 is hermetically installed in the lined bottom of the steel pouring ladle, and then a purge plug is hermetically installed in it.

В процессе эксплуатации ковша с использованием известного технического решения по прототипу при продувке происходит выгорание рабочей поверхности фурмы, взаимодействующей с металлом, и соответственно происходит разрушение огнеупорного материала гнездового блока. В предлагаемой конструкции устройства в гнездовой блок установлена продувочная пробка, состоящая из продувочной фурмы, размещенной в огнеупорном корпусе, который и подвергается разрушению в процессе работы, а гнездовой блок остается без изменения.During operation of the bucket using the well-known technical solution of the prototype, during blowing, the working surface of the lance interacting with the metal burns out and, accordingly, the refractory material of the nest block is destroyed. In the proposed device design, a purge plug is installed in the nest block, consisting of a blow lance located in the refractory casing, which is destroyed during operation, and the nest block remains unchanged.

Поэтому замена продувочной фурмы осуществляется без замены гнездового блока. При ремонте раскручивают запорный механизм, затем путем приложения силы с внешней стороны днища ковша продувочная пробка отделяется от гнездового блока внутрь ковша. Целостность гнездового блока предотвращает разрушение футеровки днища ковша, увеличивает срок его службы. Конструкция позволяет осуществлять ремонт по замене продувочной пробки на горячем ковше с гарантированной надежностью от просадки фурмы.Therefore, the purge lance is replaced without replacing the socket unit. During the repair, the locking mechanism is untwisted, then by applying force from the outside of the bottom of the bucket, the purge plug is separated from the socket block inside the bucket. The integrity of the nesting block prevents the destruction of the lining of the bottom of the bucket, increases its service life. The design allows for repairs to replace the purge plugs on the hot bucket with guaranteed reliability from the lance subsidence.

Claims

A device for bottom purging of metal gas in a bucket, including a socket block, a purge plug with a gas supply tube fixed in its lower part, and a locking mechanism, characterized in that the socket block is made in the form of a sleeve, mainly cylindrical, with a hole in the center in the shape of a truncated cone , the narrowed end of which is located on the side of the locking mechanism, and the purge plug is made in the form of a truncated cone with a taper, the inverse taper of the hole in the socket block, is hermetically installed in it and with Toit of the refractory body and molded into his purge of the lance.