×
25.08.2017
217.015.b76f

Способ и устройство для внепечной обработки металла в ковше

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002614862
Дата охранного документа
29.03.2017
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области металлургии, а конкретно к внепечной обработке жидкой стали в сталеразливочном ковше. Устройство для внепечной обработки жидкой стали в сталеразливочном ковше содержит верхний и по крайней мере один нижний электрод, токоподвод и трубопровод подвода инертного газа. При этом нижний электрод выполнен в виде набора стальных пластин, между которыми расположены керамические токоизолирующие вставки, в которых выполнены отверстия для подвода инертного газа, и с возможностью периодического изменения расхода газа в течение цикла обработки. Упомянутые пластины со вставками и каналами для подачи инертного газа заключены в обечайку, соединенную с основанием и с крышкой, закрепленной на днище ковша через закладные сектора и изолирующую прокладку. Токоподвод и трубопровод подсоединены к упомянутой крышке. Изобретение позволяет повысить эффективность внепечного рафинирования металла, расширить технологические возможности, а также повысить стойкость, надежность и долговечность устройства. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 5 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Предлагаемое изобретение относится к области металлургии, а конкретно к внепечной обработке жидкой стали в сталеразливочном ковше.

Известен способ внепечной обработки жидкой стали в агрегате ковш-печь, включающий нагрев металла дугой постоянного тока с использованием верхнего электрода и подового электрода, установленного в нижней части ковша (Г.Н. Окороков, А.И. Донец, Ал.Г. Шалимов и др. «Нагрев стали разрядом постоянного тока на установках внепечной обработки», ж-л «Сталь», №5, 1994 г., стр. 36-40).

Там же известен агрегат ковш-печь, содержащий футерованный ковш, верхний и подовый электроды.

Под действием тока, протекающего через расплав, происходит кондукционное перемешивание ванны, способствующее получению однородного металла. Однако, в связи с недостаточной интенсивностью перемешивания продолжительность обработки увеличивается, а требуемая однородность металла достигается не всегда и не в полной мере.

Из известных наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемым результатам является способ внепечной обработки жидкой стали в агрегате ковш-печь, включающий нагрев металла дугой постоянного тока с использованием верхнего электрода и подового электрода, установленного в нижней части ковша, а также обработку металла инертным газом, вдуваемым в расплав через фурму, встроенную в нижней части боковой стенки ковша (Протасов А.В., Бершицкий И.М. «Разработка и исследования агрегатов внепечной обработки стали с электрическим нагревом металла дугой постоянного тока», ж-л «Электрометаллургия» №1, 2012, стр. 2-7, рис. 3).

Там же известно устройство для внепечной обработки металла, содержащее футерованный ковш, верхний и подовый электроды, а также фурму для вдувания в расплав инертного газа.

Подача инертного газа в дополнение к электродуговому нагреву расширяет технологические возможности внепечной обработки за счет интенсификации перемешивания и дополнительного эффекта рафинирования металла пузырьками инертного газа.

Однако технологические возможности способа ограничены ввиду неравномерного распределения инертного газа по объему ванны.

Кроме того, надежность и долговечность устройства недостаточны ввиду перегрева подовых электродов и ослабления прочности ковша вследствие наличия дополнительных отверстий. Низкая стойкость электродов вызвана тем, что ток силой десятки килоампер поступает на подовые электроды, выполненные из стали с ограниченной электро- и теплопроводностью. При этом их охлаждение осуществляется лишь с наружного узкого торца. В результате сталь, образующая токоведущие части электродов, оплавляется, а керамическая изоляция разрушается.

Технический результат предлагаемого технического решения заключается в повышении эффективности внепечного рафинирования металла, в расширении технологических возможностей, повышении стойкости, надежности и долговечности устройства.

Технический результат достигается тем, что в способе внепечной обработки жидкой стали в ковше, включающем нагрев металла дугой постоянного тока с использованием верхнего и по крайней мере одного нижнего электрода, располагаемого в днище или в нижней части стенки ковша, а также обработку металла инертным газом, вдуваемым в расплав в нижней части ванны, инертный газ подают в расплав через отверстия, выполненные в подовом электроде.

Расход инертного газа в течение цикла обработки, по крайней мере, один раз изменяют от минимального значения, определяемого из условия предотвращения затекания металла в отверстия в подовом электроде до максимального значения, определяемого из условия предотвращения буруна на поверхности ванны.

В устройстве для внепечной обработки металла в ковше, содержащем верхний и, по крайней мере, один нижний электрод, токоподвод и трубопровод подвода продувочного газа, нижний электрод снабжен отверстиями для подвода продувочного газа.

Нижний электрод может быть выполнен в виде набора стальных пластин, между которыми расположены керамические токоизолирующие вставки, в которых выполнены отверстия для вдувания газа.

Керамические токоизолирующие вставки могут быть выполнены из пористого огнеупора с порами, направленными вдоль токоведущих пластин.

Один из нижних электродов может быть расположен в днище в нижней части стенки ковша.

Токоподвод выполнен в виде полого кабеля с отверстием для подвода продувочного газа.

Благодаря обдуванию токоведущих элементов адиабатически расширяющимся продувочным газом снижается рабочая температура нижнего электрода (нижних электродов) и, тем самым, повышается его стойкость и обеспечивается возможность подвода дополнительной электрической мощности, способствующей повышению интенсивности обработки.

Совмещение нижних электродов с продувочными узлами позволяет уменьшить количество отверстий в нижней части ковша и, тем самым повысить надежность и безопасность работы.

Размещение одного из нижних продувочных узлов в нижней части боковой стенки ковша позволяет исключить слабо перемешиваемые зоны ванны, располагаемые вблизи днища ковша.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется примером его со ссылками на прилагаемые чертежи, где:

на фиг. 1 изображена схема осуществления способа,

на фиг. 2 - выносной элемент I по фиг. 1,

на фиг. 3 - то же, что и фиг. 1, вариант с нижними электродами в днище и стенке ковша,

на фиг. 4 показан вид А по фиг. 2,

на фиг. 5 разрез Б-Б по фиг. 2;

Способ внепечной обработки жидкого металла в ковше включает нагрев металла 1, находящегося под слоем шлака 2 в ковше 3 при помощи верхнего 4 и двух нижних электродов 5, и продувку ванны инертным газом 6, подаваемым по трубопроводам 7 через нижние электроды.

Устройство для осуществления способа представляет собой сталеразливочный ковш 3, состоящий из кожуха 8 и огнеупорной футеровки 9, накрытый крышкой 10. В днище 11 ковша 3 размещены нижние электроды 5, представляющие собой набор токоведущих стальных пластин 12 с керамическими электроизолирующими вставками 13, в которых выполнены отверстия 14 для прохода инертного газа. (Как вариант, один из нижних электродов 5 может быть размещен в стенке ковша - фиг. 3). Электроизолирующими керамические вставки 13 могут быть также выполнены из пористого огнеупора с порами, направленными вдоль токоведущих пластин 12. Пластины 12 со вставками 13 заключены в обечайку 15 соединенную с основанием 16 с каналами 17 для подачи продувочного газа бис крышкой 18, закрепленной на днище 11 ковша через закладные сектора 19 и изолирующую проставку 20. К крышке 16 подсоединены трубопровод 7 и кабель 21, соединенные с газовыми и электрическими разъемами 22, 23 с подводящим узлом 24 цеховых магистралей.

Пример осуществления способа:

Обработке подвергаются плавки стали 45 массой 150 т. Технологический процесс включает подачу извести и плавикового шпата с наведением на поверхности металла высокоосновного рафинирующего шлака, толщиной около 12 см, электродуговой нагрев, дегазацию и удаление неметаллических включений путем продувки металла инертным газом. В процессе обработки сталь подвергается кондукционному перемешиванию вследствие протекания тока через расплав и газодинамическому перемешиванию благодаря вдуванию инертного газа. Расход инертного газа в течение цикла обработки, по крайней мере, один раз изменяют от минимального значения, определяемого из условия предотвращения затекания металла в отверстия в подовом электроде до максимального значения, определяемого из условия предотвращения буруна на поверхности ванны.

Использование при нагреве и продувке двух и более нижних электродов, с отверстиями для вдувания инертного газа, а периодическое изменение параметров дутья и подводимой мощности способствуют более эффективному перемешиванию ванны. Вдувание инертного газа охлаждает расплав в зоне, прилегающей к подовым электродам, увеличивая, тем самым, ресурс их работы.

Таким образом, использование данного технического решения позволяет:

- повысить интенсивность внепечной обработки жидкого металла,

- увеличить диапазон сочетаний воздействия на жидкий металл посредством чередующихся и переменных режимов подачи продувочного газа и ввода электроэнергии в жидкий металл по его объему с разными интенсивностями в динамическом режиме с более полным вовлечением в процесс обработки всего объема жидкого металла в ковше.

По сравнению с ближайшими аналогами предложенное техническое решение обеспечивает более эффективное рафинирование металла при одновременном улучшении эксплуатационных свойств используемого оборудования.


Способ и устройство для внепечной обработки металла в ковше
Способ и устройство для внепечной обработки металла в ковше
Способ и устройство для внепечной обработки металла в ковше
Способ и устройство для внепечной обработки металла в ковше
Способ и устройство для внепечной обработки металла в ковше
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 43.
10.01.2013
№216.012.17d9

Резцовый узел гратоснимателя сварочной машины

Изобретение может быть использовано для зачистки соединений рулонированных полос при контактной стыковой сварке оплавлением, выполняемой на специализированных сварочных машинах, устанавливаемых в прокатном производстве для укрупнения рулонов и обеспечения непрерывности работы металлургических...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471597
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.17da

Способ зачистки электродов сварочной машины гратоснимателем

Изобретение может быть использовано для зачистки соединений полос при контактной стыковой сварке оплавлением, выполняемой на специализированных сварочных машинах, устанавливаемых в прокатном производстве для укрупнения рулонов и обеспечения непрерывности работы металлургических агрегатов. Шлак...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471598
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.17db

Резцовый гратосниматель сварочной машины

Устройство может быть использовано для зачистки соединений полос при контактной стыковой сварке оплавлением, выполняемой на специализированных сварочных машинах, устанавливаемых в прокатном производстве для укрупнения рулонов и обеспечения непрерывности работы металлургических агрегатов....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471599
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.04.2013
№216.012.35f9

Смазочная шайба для прессования крупногабаритных стальных труб и профилей

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при изготовлении стальных крупногабаритных труб и профилей методом горячего прессования. Между матрицей матричного блока и нагретой заготовкой, загруженной в контейнер, размещают смазочную шайбу. Шайба...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479370
Дата охранного документа: 20.04.2013
20.04.2013
№216.012.35fa

Инструмент для прессования труб на вертикальном прессе

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при изготовлении крупногабаритных стальных труб методом горячего прессования на вертикальных прессах с использованием стеклянных смазок. Инструмент содержит контейнер, матричный блок, иглу с иглодержателем и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479371
Дата охранного документа: 20.04.2013
20.04.2013
№216.012.35fb

Контейнер пресса для изготовления крупногабаритных труб и профилей

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при изготовлении крупногабаритных труб и профилей методом горячего прессования. Контейнер пресса содержит соосно расположенные и собранные с натягом внешнюю, средние и внутреннюю втулки. Для индукционного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479372
Дата охранного документа: 20.04.2013
20.04.2013
№216.012.360d

Способ дуговой сварки полос в непрерывных металлургических агрегатах

Изобретение может быть использовано при дуговой сварке полос в высокопроизводительных непрерывных металлургических агрегатах, например, трубосварочных и профилегибочных станах, травильных линиях. При поднятых клавишах пневмоприжимов сварочной машины подают задний конец предыдущей полосы к...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479390
Дата охранного документа: 20.04.2013
20.04.2013
№216.012.360e

Устройство для дуговой сварки полос на машинах непрерывных металлургических агрегатов

Изобретение может быть использовано для сварки полос в высокопроизводительных непрерывных металлургических агрегатах, например трубосварочных и профилегибочных станах, травильных линиях. На единой каретке закреплены гильотинные ножницы с верхним подвижным и нижним неподвижным суппортами,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479391
Дата охранного документа: 20.04.2013
20.04.2013
№216.012.3610

Способ сборки изделий коробчатой формы для автоматической дуговой сварки плавящимся электродом

Изобретение относится к способам сборки под сварку изделий коробчатой формы на специализированных устройствах. Способ включает установку и оппозитное фиксирование рамки крышки и днища корпуса. Затем осуществляют последовательную укладку на плоскости крышки и днища корпуса гофрированных стенок....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479393
Дата охранного документа: 20.04.2013
10.05.2013
№216.012.3cf4

Линия штамповки изделий из цилиндрических реозаготовок

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при производстве крупногабаритных изделий сложной конфигурации из алюминиевых сплавов реоштамповкой. Линия штамповки содержит две плавильно-раздаточные печи с желобами, за которыми установлены два миксера с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002481171
Дата охранного документа: 10.05.2013
Показаны записи 1-10 из 23.
20.04.2013
№216.012.35f9

Смазочная шайба для прессования крупногабаритных стальных труб и профилей

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при изготовлении стальных крупногабаритных труб и профилей методом горячего прессования. Между матрицей матричного блока и нагретой заготовкой, загруженной в контейнер, размещают смазочную шайбу. Шайба...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479370
Дата охранного документа: 20.04.2013
20.04.2013
№216.012.35fb

Контейнер пресса для изготовления крупногабаритных труб и профилей

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при изготовлении крупногабаритных труб и профилей методом горячего прессования. Контейнер пресса содержит соосно расположенные и собранные с натягом внешнюю, средние и внутреннюю втулки. Для индукционного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479372
Дата охранного документа: 20.04.2013
20.06.2013
№216.012.4b89

Сопло для производства аморфной ленты

Изобретение относится к области металлургии. Сопло содержит корпус, выполненный в виде полой усеченной пирамиды, вставку и щелевидный канал, который образован боковой гранью вставки и стенкой корпуса. Вставка выполнена из материала с более низкой смачиваемостью, чем материал корпуса. Щелевидный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484919
Дата охранного документа: 20.06.2013
10.02.2014
№216.012.9e08

Штамповочно-экструзионный гидравлический пресс

Изобретение относится к оборудованию для штамповки деталей и прессования труб. Пресс оснащен составной станиной рамного типа, на которой смонтированы подвижная траверса с узлом пресс-штемпеля и рабочими гидроцилиндрами, прошивная траверса и неподвижная траверса. На неподвижной траверсе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002506164
Дата охранного документа: 10.02.2014
10.04.2014
№216.012.b01e

Гидравлический пресс

Изобретение относится к металлургическому машиностроению и может быть использовано в конструкциях мощных гидравлических прессов усилием свыше 650 МН. Гидравлический пресс содержит рамную станину в виде С-образных пластинчатых скоб. Каждая скоба выполнена в виде верхней и нижней полускоб,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002510801
Дата охранного документа: 10.04.2014
10.05.2014
№216.012.c251

Устройство для формирования замкнутого контура ленточного магнитопровода распределительного трансформатора из блоков пакетов многослойных аморфных металлических лент

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при изготовлении магнитопроводов распределительных трансформаторов из ленты аморфных, нанокристаллических металлов и сплавов. Технический результат заключается в повышении надежности работы устройства, снижении трудоемкости...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002515494
Дата охранного документа: 10.05.2014
20.09.2014
№216.012.f674

Машина непрерывного литья с роторным кристаллизатором

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для получения слитков различной формы, включая круглые слитки, а также слитков, ширина которых превышает 250 мм. Машина непрерывного литья содержит раму со стойками 8, желоб-дозатор 10, вращающееся литейное колесо 1,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002528925
Дата охранного документа: 20.09.2014
10.03.2015
№216.013.2f7f

Дорн с управляемым профилем рабочей поверхности для кристаллизатора машины непрерывного литья полых заготовок

Изобретение относится к металлургии. Дорн содержит смонтированный на траверсе внутренний полый металлический корпус 1, закрепленную на нем с образованием каналов для циркуляции охлаждающей воды наружную тонкостенную коническую металлическую гильзу 3 и устройство 12 для обеспечения циркуляции...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002543627
Дата охранного документа: 10.03.2015
10.11.2015
№216.013.8df0

Машина бесслитковой прокатки алюминиевого листа

Изобретение относится к металлургии. Машина бесслитковой прокатки содержит верхний 1 и нижний 2 приводные водоохлаждаемые валки, охлаждаемый кристаллизатор 7 и устройство 11 охлаждения поверхности верхнего валка. Нижний валок 2 выполнен в виде стержня с канавками и отверстиями для подвода и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002567943
Дата охранного документа: 10.11.2015
10.11.2015
№216.013.8df2

Боек валка пилигримового стана горячей прокатки труб

(57) Изобретение относится к металлургии, а именно к горячей прокатке труб на пилигримовых станах. Валок имеет полирующий участок, участок холостого хода и боек с угловым размером 60-90° и радиусом валка по гребню калибра бойка, изменяющимся от начального радиуса бойка до радиуса полирующего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002567945
Дата охранного документа: 10.11.2015
+ добавить свой РИД