сталеразливочный ковш

Формула изобретения

Сталеразливочный ковш, включающий металлический кожух с выпарными отверстиями и цапфами для транспортировки ковша, арматурный и рабочий слои футеровки, выложенные из огнеупорных кирпичей, отличающийся тем, что он снабжен кольцевыми трубами, расположенными между арматурным и рабочим слоями футеровки по высоте стенок и в днище по периметру ковша и выполненными с отверстиями, оси которых направлены вдоль поверхности контакта слоев футеровки, при этом отверстия в кольцевых трубах через шаг выполнены диаметрально противоположно, а трубы соединены с патрубками для подвода газа.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к металлургии, конкретнее, к сталеразливочным ковшам.

Наиболее близким по технической сущности является сталеразилвочный ковш, включающий металлический кожух с выпарными отверстиями, арматурный и рабочий слои, выложенные из огнеупорных кирпичей, а также цапфы для транспортировки ковша. При нагреве ковша последний накрывается футерованной крышкой, в осевое отверстие которой устанавливается горелка для подачи газовой смеси из горючего газа и воздуха в рабочую полость сталеразливочного ковша.

Недостатком известного ковша является то, что при сушке и нагреве ковша свежевыложенной футеровки из нее длительное время выделяются вредные вещества в виде пирогазов, например, бенапирена и др. Особенно это относится к футеровке рабочего слоя, выполняемого из смолосвязанных пекодоломитовых кирпичей. В результате увеличивается время нагрева ковшей после кладки футеровки сверх необходимого для ее нагрева до температуры 1100-1200^oC, требуемой по технологии. При недостаточном времени нагрева вредные вещества будут выделяться из футеровки в процессе эксплуатации в окружающую среду, что приведет к нарушению требований по технике безопасности и ухудшению экологической обстановки в цехе.

Технический эффект при использовании изобретения заключается в сокращении времени его нагрева после футеровки и в улучшении условий его эксплуатации.

Указанный технический эффект достигается тем, что сталеразливочный ковш включает металлический кожух с выпарными отверстиями, арматурный и рабочий футерованные слои, выложенные из огнеупорных кирпичей, а также цапфы для транспортировки ковша.

Между арматурным и рабочим слоями футеровки по высоте и в днище по периметру ковша уложены кольцевые трубы с отверстиями, направленными вдоль плоскости контакта слоев футеровки, при этом кольцевые трубы соединены с подводящими патрубками, выходящими за металлический кожух ковша, а отверстия в кольцевых трубах в каждом шаге направлены в противоположные стороны.

Сокращение времени нагрева футеровки ковша будет происходить вследствие пропускания нейтрального газа, например, азота через кольцевые трубы, уложенные в плоскости контакта слоев футеровки ковша. Продувка футеровки азотом способствует ускоренному выносу летучих пирогазов вредных веществ, образующихся при обжиге футеровки.

Улучшение условий эксплуатации сталеразливочного ковша будет происходить вследствие удаления из футеровки ковша вредных газообразных веществ непосредственно на участке его разогрева. В дальнейшем поэтому при эксплуатации ковша в цехе не будут нарушаться требования техники безопасности и экологии.

Анализ научно-технической и патентной литературы показывает отсутствие совпадения отличительных признаков заявляемого сталеразливочного ковша с признаками известных технических решений. На основании этого делается вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "изобретательский уровень".

Ниже дан вариант осуществления изобретения, не исключающий другие варианты в пределах формулы изображения, со ссылкой на чертежи, где показаны сталеразливочный ковш на участке сушки и нагрева футеровки (фиг. 1) и узел А (фиг. 2).

Сталеразливочный ковш состоит из металлического кожуха 1, арматурного 2 и рабочего 3 слоев футеровки, кольцевых труб 4 с отверстиями 5, плоскости контакта 6, патрубка 7, шланга 8. Позицией 9 обозначена футерованная крышка, 10 горелка, 11 стенд, 12 трубопровод.

Сталеразличовный ковш работает следующим образом.

Пример. В металлическом кожухе 1 выкладывается арматурный слой 2 из кирпича КШУ-39N9 на ребро. В качестве обмазки используется шамотный мертель с добавкой 20% жидкого стекла. Рабочий слой 3 выкладывается из смолосвязанных пекодоломитовых кирпичей. Кирпичи в слое 2 укладываются без обмазки. Между арматурным 2 и рабочим 3 слоями футеровки ковша по высоте и в днище уложены кольцевые трубы 4 с отверстиями 5, направленными вдоль плоскости 6 контакта слоев футеровки. Кольцевые трубы 4 соединены между собой при помощи трубопровода 12. Нижняя кольцевая труба 4 соединена с подводящим патрубком 7, выходящим за металлический кожух 1 ковша. В нашем примере емкость ковша составляет 180 т, число кольцевых труб 4. В каждой трубе 4 выполнено 72 отверстия 5 диаметром 3 мм. При этом отверстия 5 через шаг направлены в противоположные стороны. Внешний диаметр труб 4 составляет 25,4 мм. При нагреве ковша после его футеровки последний устанавливается краном за цапфы на стенд 14, накрывается футерованной крышкой 9, в рабочую полость ковша вводится горелка 10 для подвода горючего газа. К патрубку 7 подсоединяется шланг 8, по которому подается азот с расходом 40 нм³/ч. В этих условиях производится нагрев футеровки ковша до 1100-1200^oC в течение 1,0-1,5 ч. При нагреве ковша вследствие подачи газа в кольцевые трубы 4 с отверстиями 5 происходит интенсивное удаление из кирпичей рабочего слоя 3 через зазоры между ними выделяющихся вредных газообразных веществ в рабочую полость ковша. При этом в выпарные отверстия выделяется азот, а пирогазы выделяются в рабочую полость ковша. В результате после термообработки футеровки отсутствует выделение пирогазов из футеровки при последующей эксплуатации ковша.

Применение сталеразливочного ковша позволяет уменьшить время нагрева ковша на 30-50% что сокращает число необходимых ковшей в цехе на 5-8% при производстве стали в пределах 3-4 млн. т/год. Экономический эффект подсчитан в сравнении с базовым объектом, за который принят сталеразливочный ковш с рабочим слоем футеровки из смолосвязанных кирпичей, применяемый на Новолипецком металлургическом комбинате.