RU2744233C1

RU2744233C1 - Method for removing slag from metal surface in steel casting bucket

Info

Publication number: RU2744233C1
Application number: RU2020115464A
Authority: RU
Inventors: Владимир Владимирович Вдовин; Михаил Георгиевич Кузьмин; Александр Витальевич Речкалов
Original assignee: Акционерное общество «Сибирское специальное конструкторское бюро электротермического оборудования»
Priority date: 2020-05-07
Filing date: 2020-05-07
Publication date: 2021-03-03

Abstract

FIELD: metallurgy.

SUBSTANCE: method for removing slag from a metal surface in a steel-pouring ladle (3) includes tilting the steel-pouring ladle, pressing the metal attachment ring (7) to the upper edge of the inclined steel-pouring ladle body, lowering the melt on the mirror (8) in the ladle of the paddle, fixed on the manipulator bar, and moving of the bar with a paddle. The metal attachment ring forms a threshold bounded by a chord between the inner walls of the steel-pouring ladle, while the removal of slag is carried out through the opening formed by the inner wall of the ladle and the threshold.

EFFECT: creation of a horizontal threshold by a metal ring changes the configuration of the opening through which slag removal is carried out, which ensures increased quality and completeness of slag removal.

1 cl, 3 dwg

Description

Группа изобретений относится к способу и устройству, применяемым в металлургии в частности к проблеме удаления шлака с поверхности металла в сталеразливочных ковшах, и может быть использовано при удалении (скачивании) шлака при внепечной обработке металла.The group of inventions relates to a method and a device used in metallurgy, in particular to the problem of removing slag from the metal surface in steel-pouring ladles, and can be used when removing (downloading) slag during secondary metal processing.

Известно «ПРОМЕЖУТОЧНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТСЕЧЕНИЯ ШЛАКА ОТ МЕТАЛЛА ПРИ ВЫПУСКЕ ИХ В ВИДЕ РАСПЛАВА ИЗ ПЛАВИЛЬНОГО АГРЕГАТА» RU 2339887 [1], содержащее емкость с дном, состоящую из отделения нахождения расплава металла и шлака, поступающего из плавильного агрегата, с боковым каналом для выпуска шлака и из отделения выпуска металла с каналом для выпуска металла, а вход канала для выпуска металла и боковой канал для выпуска шлака расположены на высоте h1 и h2 над дном емкости соответственно, причем h1<h2.Known "INTERMEDIATE DEVICE FOR CUTTING OUT SLAG FROM METAL WHEN DISCHARGING THEM IN THE FORM OF MELT FROM THE MELTING UNIT" RU 2339887 [1], containing a container with a bottom, consisting of a separation of the location of the metal melt and slag coming from the melting unit for tapping the slag and from the metal outlet compartment with a metal outlet, and the inlet of the metal outlet and the side slag outlet are located at a height h1 and h2 above the bottom of the container, respectively, with h1 <h2.

Недостатком известной конструкции является необходимость перелива металла в дополнительную емкость для удаления шлака, что приводит к потерям металла и снижению энергоэффективности в результате охлаждения расплава.The disadvantage of the known design is the need to overflow the metal into an additional container for slag removal, which leads to metal losses and a decrease in energy efficiency as a result of cooling the melt.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является «Способ скачивания шлака с поверхности металла в сталеразливочном ковше и устройство для его осуществления» RU 2075369 [2], включающий наклон сталеразливочного ковша, опускание на зеркало расплава в ковше гребка, закрепленного на штанге манипулятора, осуществление перемещения штанги с гребком.The closest to the claimed technical solution is "Method for downloading slag from the metal surface in a steel-pouring ladle and a device for its implementation" RU 2075369 [2], including tilting the steel-pouring ladle, lowering the paddle on the melt mirror in the ladle, fixed on the manipulator bar, moving the bar with a stroke.

Известное устройство не требует дополнительного переливания стали и позволяет удалять сталь непосредственно из сталеразливочного ковша.The known device does not require additional pouring of steel and makes it possible to remove steel directly from the steel-pouring ladle.

Недостатком известного устройства является:The disadvantage of the known device is:

- неполное удаление шлака при скачивании, неизбежное из-за невозможности охватить область скачивания в вертикальной плоскости на выходе из ковша при данном способе скачивания шлака; - incomplete removal of slag during downloading, which is inevitable due to the impossibility of covering the area of downloading in the vertical plane at the outlet from the ladle with this method of slag downloading;

- низкая производительность процесса удаления шлака вследствие необходимости совершать несколько возвратно-поступательных движений гребка, чтобы охватить всю поверхность металла.- low productivity of the slag removal process due to the need to perform several reciprocating strokes to cover the entire metal surface.

Скачивание шлака с поверхности металла в сталеразливочном ковше предусматривает наклон ковша до положения, при котором поверхность металла выровняется с краем ковша. В наклонном положении ковша, в горизонтальной плоскости зеркало металла принимает форму эллипса. Также форму эллипса, в вертикальной плоскости, представляет собой верхний срез ковша. Чтобы не допустить пролива металла, необходимо чтобы эллипсы соприкасались только в одной точке. Шлак, который плавает на поверхности металла, и, следовательно, находится выше уровня металла частично скачивается (стекает) естественным путем через край ковша. Вследствие ряда физико-химических причин состояние шлака не позволяет ему полностью освободить поверхность металла и требуется его механическое удаление. Slag pumping from the metal surface in a steel-pouring ladle involves tilting the ladle to a position where the metal surface aligns with the edge of the ladle. In the inclined position of the ladle, in the horizontal plane, the metal mirror takes the shape of an ellipse. Also, the shape of an ellipse, in the vertical plane, is the upper cut of the bucket. To prevent metal spillage, it is necessary that the ellipses touch only at one point. Slag that floats on the surface of the metal, and, therefore, is above the level of the metal, is partially downloaded (drains) in a natural way over the edge of the ladle. Due to a number of physicochemical reasons, the state of the slag does not allow it to completely free the metal surface and requires its mechanical removal.

Использование механических систем предусматривает введение в полость ковша через проем, образованный стенками ковша, гребка, который погружается в слой шлака и при обратном движении увлекает за собой часть шлака за пределы ковша.The use of mechanical systems provides for the introduction into the cavity of the ladle through the opening formed by the walls of the ladle, a paddle, which is immersed in the slag layer and, during the reverse movement, entrains part of the slag outside the ladle.

Эллиптическая форма проема и реальные физические размеры гребка не позволяют полностью охватить проем, через который скачивается шлак телом гребка в его нижней части. Поэтому неизбежно неполное скачивание шлака и потери металла при использовании гребков, несмотря на придание в некоторых устройствах гребкам возможности поворачиваться в пространстве ковша, заглубления в слой металла с последующим подъемом.The elliptical shape of the opening and the actual physical dimensions of the stroke do not allow to completely cover the opening through which the slag is downloaded by the stroke body in its lower part. Therefore, it is inevitable that incomplete slag loading and metal loss when using the strokes, despite giving the strokes in some devices the ability to turn in the bucket space, deepening into the metal layer, followed by lifting.

Избежать указанны недостатков возможно путем создания горизонтального порога достаточной длины, изменяющего конфигурацию проема, что позволит создать условия для эффективной работы устройства для скачивания шлака.It is possible to avoid the indicated disadvantages by creating a horizontal threshold of sufficient length, changing the configuration of the opening, which will create conditions for the effective operation of the slag downloading device.

Задача, на решение которой направлено заявляемое техническое решение заключается в создании способа скачивания шлака с поверхности металла в сталеразливочном ковше и устройства для его осуществления, которые бы позволили ликвидировать недостатки известных способов и устройств.The problem to be solved by the claimed technical solution is to create a method for downloading slag from a metal surface in a steel-pouring ladle and a device for its implementation, which would eliminate the disadvantages of the known methods and devices.

Техническим результатом предлагаемого решения является повышение качества и полноты удаления шлака, повышение производительности при удалении шлака.The technical result of the proposed solution is to improve the quality and completeness of slag removal, increase productivity when removing slag.

Технический результат достигается тем, что способ удаления шлака с поверхности металла в сталеразливочном ковше, включающий наклон сталеразливочного ковша, опускание на зеркало расплава в ковше гребка, закрепленного на штанге привода гребка (манипулятора), осуществление перемещения штанги с гребком характеризуется тем, что к верхнему краю корпуса наклоненного сталеразливочного ковша прижимают металлическое приставное кольцо, формирующее порог, ограниченный хордой между внутренними стенками сталеразливочного ковша, при этом удаление шлака ведут через проем, образованный внутренней стенкой ковша и порогом.The technical result is achieved by the fact that the method for removing slag from the metal surface in a steel-pouring ladle, including tilting the steel-pouring ladle, lowering the paddle fixed on the paddle drive rod (manipulator) onto the melt mirror in the ladle, the movement of the rod with the paddle is characterized by the fact that towards the upper edge the body of the inclined steel-pouring ladle presses a metal attachment ring forming a threshold bounded by a chord between the inner walls of the steel-pouring ladle, while the removal of slag is carried out through the opening formed by the inner wall of the ladle and the threshold.

Осуществление изобретения:Implementation of the invention:

На фиг. 1 показан сталеразливочный ковш (вид сбоку), установленный в устройстве наклона сталеразливочного ковша с приставным кольцом, прижатым к верхней поверхности ковша, на фиг. 2 то же, вид сверху, на фиг. 3 разрез ковша с гребком, вид сбоку, где:FIG. 1 shows a steel-pouring ladle (side view) installed in a tilting device of a steel-pouring ladle with an attachment ring pressed against the upper surface of the ladle; FIG. 2 is the same, top view, in Fig. 3 section of a bucket with a paddle, side view, where:

1 – гребок;1 - stroke;

2 – устройство привода гребка;2 - device for driving the stroke;

3 – сталеразливочный ковш;3 - steel ladle;

4 – приспособление для наклона сталеразливочного ковша;4 - device for tilting the steel-pouring ladle;

5 – гидропривод наклона сталеразливочного ковша;5 - hydraulic drive for tilting the steel-pouring ladle;

6 – вспомогательная емкость для шлака;6 - auxiliary tank for slag;

7 – приставное металлическое кольцо с порогом;7 - attached metal ring with a threshold;

8 – зеркало стального расплава;8 - mirror of steel melt;

9 – футеровка ковша;9 - ladle lining;

10 – шлак;10 - slag;

11 – первое крайнее положение гребка;11 - the first extreme position of the stroke;

12 – второе крайнее положение гребка. 12 - the second extreme position of the stroke.

Внутренний объем, ограничивающий расплав, может формироваться объемом ковша и металлическим приставным кольцом, прижимаемым на время удаления шлака к верхнему краю корпуса ковша. Устройство (вариант с приставным кольцом) действует следующим образом: сталеразливочный ковш 3 после наполнения расплавом устанавливают в приспособление для наклона сталеразливочного ковша 4. Для удаления шлака ковш наклоняется с помощью гидропривода наклона сталеразливочного ковша 5, при этом задействуется (любой известный) механизм перемещения приставного кольца с порогом 7, который прижимается на время удаления шлака к верхней части корпуса ковша. Зеркало стального расплава 8 остается горизонтальным, на поверхности зеркала плавает шлак 10, уровень зеркала подбирается близким к уровню порога 7. Шлак при этом расположен выше порога. The internal volume confining the melt can be formed by the volume of the ladle and a metal attachment ring pressed against the upper edge of the ladle body during slag removal. The device (version with an attachment ring) operates as follows: after filling with melt, the steel-pouring ladle is installed in the device for tilting the steel-pouring ladle 4. To remove slag, the ladle is tilted using the hydraulic tilt of the steel-pouring ladle 5, while (any known) mechanism for moving the attachment ring with a threshold 7, which is pressed against the top of the ladle body during slag removal. Mirror of steel melt 8 remains horizontal, slag 10 floats on the surface of the mirror, the level of the mirror is selected close to the level of threshold 7. In this case, the slag is located above the threshold.

С помощью устройства привода гребка (манипулятора) 2 к дальней стенке ковша в положение 11 подается гребок 1, который опускается на толщину слоя шлака. Обратным движением штанги манипулятора к положению 12 гребок увлекает шлак к технологическому порогу. Вынос шлака во вспомогательную технологическую емкость 6, как и выход гребка происходит через проем, образованный внутренней стенкой ковша и приставным технологическим порогом. Ширина этого порога подбирается таким образом, чтобы обеспечить свободный выход гребка (инструмента).With the help of the paddle drive device (manipulator) 2, the paddle 1 is fed to the far wall of the ladle in position 11, which is lowered to the thickness of the slag layer. By the reverse movement of the manipulator bar to position 12, the stroke carries the slag to the technological threshold. The removal of slag into the auxiliary technological vessel 6, as well as the exit of the rake, occurs through the opening formed by the inner wall of the ladle and the attached technological threshold. The width of this threshold is selected in such a way as to provide a free exit of the stroke (instrument).

Технический результат – повышение эффективности удаления шлака достигается тем, что поверхность стального расплава имеет границу в виде участка прямой, через которую легко удаляется шлак, плавающий на поверхности расплава.EFFECT: increased efficiency of slag removal is achieved by the fact that the surface of the steel melt has a boundary in the form of a straight section through which the slag floating on the surface of the melt is easily removed.

Промышленное применение. Изобретение может с успехом применяться для изготовления и эксплуатации сталеразливочных ковшей с устройством удаления шлака с поверхности расплава.Industrial applications. The invention can be successfully applied for the manufacture and operation of steel-pouring ladles with a device for removing slag from the melt surface.

Claims

A method for removing slag from a metal surface in a steel-pouring ladle, including tilting a steel-pouring ladle, lowering a paddle mounted on a manipulator bar onto a mirror of the melt in a ladle, moving the bar with a paddle, characterized in that a metal attachment ring is pressed against the upper edge of the inclined steel-pouring ladle body, forming a threshold bounded by a chord between the inner walls of the steel-pouring ladle, while the removal of slag is carried out through the opening formed by the inner wall of the ladle and the threshold.