Сталеразливочный ковш
Предлагаемая полезная модель относится к области черной металлургии, конкретнее к сталеразливочным ковшам, применяемым при непрерывной разливке.
Техническая задача, решаемая полезной моделью - повышение стойкости сталеразливочного ковша, снижение расхода огнеупоров, сокращение объема и времени работ при каждом ремонте футеровки ковша.
Сущность полезной модели заключается в том, что сталеразливочный ковш, включающий металлический корпус и футеровку стен и днища, состоящую из арматурного слоя и рабочего слоя, выполненного из огнеупоров на основе периклаза, причем арматурный слой днища выполнен из бетона, залитого на днище металлического корпуса, а между арматурным и рабочим слоями днища выполнен промежуточный слой из шамотных огнеупоров.
Предлагаемая полезная модель относится к области черной металлургии, конкретнее к сталеразливочным ковшам, применяемым при непрерывной разливке.
Известен сталеразливочный ковш, содержащий металлический корпус и футеровку стен и днища, в котором выполнены гнезда для разливочных стаканов, причем футеровка состоит из арматурного и рабочего слоя, выполненных на основе периклаза (а.с №1743687).
Недостатком описанного ковша является его низкая стойкость, так как в процессе эксплуатации происходит износ рабочего слоя днища и стенок с различной интенсивностью - днище изнашивается значительно быстрее. Однако ремонт и восстановление футеровки всего ковша независимо от степени износа и состояния каждого вида футеровки производят одновременно, что ведет к увеличению объема ремонта футеровки.
Наиболее близким по технической сущности является сталеразливочный ковш, содержащий металлический корпус и футеровку стен и днища, в котором выполнено гнездо для разливочного стакана, состоящую из арматурного слоя и рабочего слоя, выполненного из огнеупоров периклазоуглеродистого состава, причем арматурный слой днища выполнен из бетона высокоглиноземистого состава с содержанием Аl2О 3 более 80% (патент Р.Ф. №51921).
Недостатком ближайшего аналога является низкая стойкость днища ковша и длительность нахождения ковша на ремонте. Это происходит по причине использования в рабочей и арматурной футеровке днища огнеупорных материалов с высокой теплопроводностью. Это приводит к образованию затвердевшего металла «козла» на рабочей футеровке днища в процессе разливки стали и нарушению целостности рабочей футеровки при удалении «козла» с днища ковша. Кроме того, из-за потерь металла с «козлом» снижается производство годного металла.
Возрастает время нахождения ковша на ремонте, так как при удалении нарушенной «козлом» кирпичной рабочей футеровки частично разрушается
бетонный арматурный слой и для его восстановления возникает необходимость заливки порции бетона, и после этого длительный разогрев ковша.
Технической задачей, решаемой полезной моделью, является повышение стойкости сталеразливочного ковша, снижение расхода огнеупоров, сокращение времени простоя ковша при проведении ремонтов футеровки.
Решение технической задачи достигается тем, что в сталеразливочном ковше, включающем металлический корпус и футеровку стен и днища, состоящую из арматурного слоя и рабочего слоя, выполненного из огнеупоров на основе периклаза, причем арматурный слой днища выполнен из бетона, залитого на днище металлического корпуса, а между арматурным и рабочим слоями днища выполнен промежуточный слой из шамотных огнеупоров.
Так, теплопроводность преиклазоуглеродистого кирпича составляет 6,3 Вт/м*°К, высокоглиноземистого бетона 2,13 Вт/м*°К, в то время как шамотного кирпича всего 0.908 Вт/м*°К.
Повышение стойкости сталеразливочного ковша будет происходить вследствие того, что промежуточный слой из шамотных кирпичей в связи с низкой теплопроводностью служит теплоизоляцией, что снижает потери тепла жидкой стали через днище ковша, в результате чего металл полностью сливается из ковша. Днище остается чистым, «незакозляется», и ковш не выводится из эксплуатации для удаления металлических настылей.
Промежуточный слой из шамотного кирпича также предотвращает повреждение бетона во время ломки отслужившего рабочего слоя футеровки, поэтому не требуется восстановление бетонного слоя подливкой новой порции бетона, не требуется дополнительного времени на разогрев ковша. Так, без использования промежуточного слоя из шамотного кирпича время длительного разогрева составляет 60-70 часов, тогда как при использовании кирпича время разогрева составляет 6-8 часов.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где изображена схема сталеразливочного ковша (продольный разрез).
Сталеразливочный ковш включает металлический корпус 1, арматурный слой стенок 2 выполнен из шамотного кирпича, например, толщиной 100 мм,
рабочий слой стенок 3 выполнен из периклазоуглеродистого кирпича, например, толщиной 200 мм, рабочий слой днища 4 выполнен из периклазоуглеродистого кирпича, например, толщиной 300 мм, промежуточный слой днища 5 выполнен из шамотного кирпича, например, толщиной 100 мм, арматурный слой днища 6 выполнен из бетона марки БШК (бетон шпинелиднокорундовый), например, толщиной 240-260 мм.
Сталеразливочный ковш работает следующим образом.
В процессе разливки стали сталеразливочный ковш наполняется сталью и через разливочный стакан (на чертеже не показан) сливается в промежуточный ковш и далее в кристаллизаторы. Арматурный слой 2 и рабочий слой 3 образуют поверхность боковых стен ковша, а арматурный слой 6, промежуточный слой 5 и рабочий слой 4 образуют поверхность днища ковша. В процессе эксплуатации происходит разрушение рабочего слоя 4, промежуточного слоя 5 днища и рабочего слоя стенок 3. При ремонте производится замена этих слоев. При этом не требуется восстановление арматурного слоя 6 в днище новой порции бетона, так как при ломке отслужившего слоя 4 и 5 ударный инструмент (пневматический молоток) не входит в соприкосновение с бетонным слоем 6.
Сталеразливочные ковши предложенной конструкции используются в кислородно-конвертерном и электросталеплавильном цехах ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат».
При такой конструкции сталеразливочного ковша достигается повышение его стойкости, значительное сокращение затрат на огнеупорные материалы, так как при замене футеровки днища не требуется использование дорогостоящего бетона (стоимость бетона БШК 30200 руб./т., шамотного кирпича 5100 руб./т.), арматурный бетонный слой днища выдерживает до 1000 плавок без его ремонта новыми порциями бетона, сокращение времени простоя ковша при проведении ремонтов футеровки.
В сталеразливочном же ковше, взятом за прототип, при каждой замене рабочего слоя футеровки днища производится восстановление (подделка)
бетонного арматурного слоя новыми порциями бетона, что увеличивает время простоя ковша на ремонте от 3-х до 4-х суток.
Сталеразливочный ковш, включающий металлический корпус и футеровку стен и днища, состоящую из арматурного слоя и рабочего слоя, выполненного из огнеупоров на основе периклаза, причем арматурный слой днища выполнен из бетона, залитого на днище металлического корпуса, отличающийся тем, что между арматурным и рабочим слоями днища выполнен промежуточный слой из шамотных огнеупоров.
