Изобретение относится к черной металлургии по конвертерному переделу металлов, и может быть использовано при выпуске технологических плавок из конвертера.SUBSTANCE: invention relates to ferrous metallurgy for converter redistribution of metals, and can be used for production of technological melts from converter.
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.Known stopper for cutting off the primary converter slag (patent RU 2415950), adopted by us as a prototype, containing a metal structure in the form of a bearing tube with a supporting fixed end and clamping movable flanges, between which a plastic refractory element in the form of a cylindrical or conical plug is mounted around the carrier tube equipped inside with a divider made of organic carbon-containing material, while the plug itself is made of components of clay, liquid (water), hydrocarbon compounds and other targeted additives.
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.The disadvantages of the prototype include the structural complexity of the stopper plug due to the presence of a divider made of organic carbon-containing material in it and the variability of the forms of execution of the stopper plugs, namely: either conical or cylindrical, therefore, two standard sizes of stoppers, which complicates their operation in industrial conditions ... Note that the conical and cylindrical shapes of the stop plugs have their own positive properties for specific operating conditions. So, for example, when a cylindrical stopper plug is inserted into the mouth of the converter tap hole, when their diameters slightly differ from each other, precise coaxial focusing of these objects is required, which can only be provided by bulky stationary mechanized applicators, because the divergence of axes when moving the stopper plug will lead to its destruction. At the same time, this problem is solved if the stop plug is made of a conical shape, allowing a certain divergence of the axes of the applicator and the mouth of the tap hole, which allows the use of portable lightweight applicators, and the operation itself of unhindered insertion of the stop plug into the mouth of the tap hole is performed manually. Further, during the first 50-60 heats, the inner surface of the taphole is partially destroyed, and therefore it becomes necessary either to repair the taphole, or to use stop plugs of a larger diameter of a larger mass, that is, two standard sizes of plugs that complicate their operation.
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.The technical problem is solved in that the device for cutting off the primary converter slag when tapping the melt through the tap hole of the converter, containing a metal structure in the form of a carrier pipe with two end movable and fixed flanges, between which there is a stop plug and an applicator in the form of a tube, made with the possibility of interacting with a stopper plug for inserting it into the taphole with positioning at a level sufficient to cut off the primary slag, according to the invention, part of the stopper plug has a cylindrical shape, and the other part is made in the form of a truncated cone, while the said applicator is made rigidly installed at a distance from its front the end part, sufficient to accommodate the stopper plug, a flange having a diameter commensurate with the diameter of the movable flange of the stopper plug, two short longitudinal plates located in the horizontal plane and two long longitudinal plates, pa located in a vertical plane, and a tubular handle is installed on the rear end part of the said applicator to hold it, while the material of the stopper contains the following component: clay grade PHB 50. pitch grade B 10, water 15-20, coke of fraction 0-3 mm 20, antifreeze additive (in winter) 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.The invention is illustrated by graphic material, where: in Fig. 1 shows a general view of the converter 1 and a diagram of the position of the slag layer 3 and the volume of metal 4 in the converter during melting; in fig. 2 is a diagram of the passage of the slag layer 3 through the tap hole 2 when tapping the melt; in fig. 3 diagram of the position of the slag layer 3 at the beginning of the tapping; in fig. 4 is a longitudinal section of a cylindro-conical stopper plug with a truncated cone; in fig. 5 stopper plug 8 in the channel of the tap hole 2; in fig. 6 general view of the applicator; in fig. 7 front end of the applicator; in fig. 8 section a-a in FIG. 7; in fig. 9 the back end of the applicator.
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.The inventive device for cutting off the primary converter slag includes a tubular metal structure in the form of a carrier tube 5, equipped with two end flanges 6 and 7, of which the flange 6 is rigidly mounted on the carrier tube 5, and the end flange 7 is movable, between which a stopper plug 8 of cylindrical conical shape is placed truncated cone made from clay components, liquids, hydrocarbon compounds and targeted additives.
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.The applicator of a tubular structure in the form of a tube 9 of a certain length is made with the following possibilities: interaction with a stopper 8 to insert the latter into the tap hole 2 with positioning it at a level sufficient to cut off the primary slag (Fig. 5). At the front end of the tube, at a distance sufficient to accommodate the stopper plug 8, a flange 10 with a diameter commensurate with the diameter of the movable flange 7 of the stopper plug 8 is rigidly mounted. Four longitudinal plates (stiffeners) are rigidly attached to the flange 10, while two short plates 11 are located in the horizontal plane (Fig. 8), and two long 12 in the vertical, eliminating the deflection of the applicator tube 9 in the vertical plane. At the end of the applicator there is a tubular handle 13 for holding the applicator by the operator and a plate 14 for supporting his right forearm.
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.The technology for cutting off the primary converter slag is as follows. Immediately after the melt is discharged, a stopper plug 8 is placed on the pipe 9 until its movable flange 7 touches the fixed flange 10 of the applicator 9. Next, the operator grasps the handle 13 with his right forearm resting on the applicator plate 14 with his right forearm and, raising it to the level of the tap hole and inserts the stopper 8 into the tap hole 2, positioning it at the level (Fig. 5) of 2-3 blocks of the tap hole. After positioning the stop plug 8, the operator makes several power reciprocating movements, as a result of which the fixed flange 10 of the applicator moves the movable flange 7 of the stop plug, deforming its cylindrical-conical shape with a truncated cone, tightly seals the tap hole 2, after which the operator takes the applicator out of the tap hole 2. At the end of the smelting, then when the converter 1 is turned to discharge the smelt, the slag with a melting temperature of about 1350 degrees Celsius cannot melt the stopper 8 and fills the tap hole 2 practically without flowing out. With further rotation of the converter 1, slag 3 is displaced by metal (molten steel) within 3-5 seconds. When the converter 1 occupies the position for draining the melt, metal outflow begins through the passage channel of the carrier tube 5 of the stopper plug 8. After 3-5 seconds, the carrier tube 5 of the stopper plug 8 melts and the molten metal begins to contact directly with the refractory material of the stopper plug 8. The drained metal, perceiving the effect of Coriolis forces, comes into rotation clockwise and exerts a thermal and active mechanical effect on the material of the stopper plug 8, under the action of which the refractory material is actively destroyed and then it is completely removed from the tap hole channel 2 to ensure unhindered drainage of the metal from the converter. The cycle is repeated.