CZ20022648A3 - Method for increasing service life of a shielding tube and apparatus for making the same - Google Patents

Abstract

In the present invention, there is disclosed a method for increasing service life of a shielding tube used in steel continuous casting technology for protecting molten jet between a ladle and pontoon ladle, wherein the method is carried in such a manner that during casting breaks, particularly during exchange of the pontoon ladles, the shielding tube (12) is transferred at the beginning of the break outside the continuous casting device, is continuously additionally heated by a controlled heating with a heating medium, wherein the temperature thereof is constantly maintained within the range of 800 to 1100 degC, whereupon prior commencement of further continuous casting it is transferred back between the ladle and the pontoon ladle. There is also disclosed an apparatus for making the above-described method, said apparatus comprising a heating chamber (1) formed by an outer shell (2) with an internal insulation liner (3) and provided with a heating medium supply (4)

Description

Způsob zvýšení životnosti stínící trubice a zařízení k provádění tohoto způsobuA method for increasing the life of a shielding tube and apparatus for carrying out the method

Oblast technikyTechnical field

Vynález se týká způsobu zvýšení životnosti stínící trubice, používané při technologii plynulého odlévání oceli, a zařízení k provádění tohoto způsobu.The invention relates to a method for increasing the life of a shielding tube used in continuous steel casting technology, and to an apparatus for carrying out the method.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Stínící trubice se používají při plynulém odlévání k ochraně licího proudu mezi pánví a mezipánví, neboť, proud oceli, vytékající z pánve do mezipánve má tendenci se rozpadat vlivem vnitřních turbulentních proudů a vzájemného působení okolní atmosféry. Turbulentní proud tekuté oceli přitom velmi intenzivně pohlcuje plyny. Zvlášť nepříznivá situace vzniká u šoupátkových uzávěrů pánví, kdy lze množství lité oceli regulovat pouze nesymetrickým škrcením licího proudu. Stupeň turbulence je pak mnohem vyšší než u uzávěru zátkového, což způsobuje intenzivnější reoxidaci tavení.Shielding tubes are used in continuous casting to protect the pouring flow between the ladle and the tundish, since the steel stream flowing from the ladle to the tundish tends to disintegrate due to internal turbulent flows and the interaction of the surrounding atmosphere. The turbulent flow of liquid steel absorbs gases very intensively. A particularly unfavorable situation arises in the case of ladle slide closures, in which the amount of cast steel can be controlled only by asymmetric throttling of the casting flow. The degree of turbulence is then much higher than that of the stopper, causing a more intense reoxidation of the melting.

Délka těchto stínících trubic závisí na vzdálenosti dolního okraje pánve od výšky hladiny v mezipánví a činí obvykle kolem 1 m, přičemž hloubka jejich ponoření do taveniny v pánvi má být minimálně 0,1 m. Z hlediska chemického složení existují tři druhy stínících trubic, a to stínící trubice křemenné, grafitovysocehlinité (grafitomulitové, grafitokorundové) a magnezitografitové. Co se týče odolnosti proti náhlým změnám teplot, jsou nejvhodnější stínící trubice křemenné, mají však ve srovnání s ostatními druhy nižší trvanlivost.The length of these shielding tubes depends on the distance of the lower edge of the ladle from the level of the tundish and is usually about 1 m, while the depth of immersion in the ladle should be at least 0.1 m. In terms of chemical composition there are three types of shielding tubes. quartz, graphite - aluminous shielding tubes (graphitomulite, graphitocorundum) and magnesitographite. In terms of resistance to sudden temperature changes, quartz shielding tubes are the most suitable, but they have a lower durability compared to other types.

Odolnost proti náhlým změnám teplot je přitom velmi důležitá, neboť, zejména v důsledku provádění letmých výměn mezipánví na zařízení plynulého odlévání dochází k jejich častému znehodnocení. Příčinou je skutečnost, že v průběhu těchto letmých výměn mezipánví stínící trubice vychladnou a v důsledku teplotního šoku při dalším použití prasknou. Stínící trubici je pak nutno vyměnit, což kromě prostojů ve výrobě znamená i zvýšení nákladů na licí keramiku.Resistance to sudden changes in temperature is of great importance since, in particular, due to the fleeting replacement of tundishes on continuous casting machines, they often become deteriorated. This is due to the fact that, during these fleet changes, the tundishes of the shielding tubes cool and burst due to thermal shock. The shielding tube must then be replaced, which in addition to production downtime also means an increase in the cost of casting ceramics.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Výše uvedené nevýhody dosavadního stavu techniky j sou do značné míry odstraněny způsobem zvýšení životnosti stínící trubice podle předkládaného vynálezu a zařízením k jeho provádění.The aforementioned disadvantages of the prior art are largely eliminated by the method of increasing the life of the shielding tube of the present invention and the device for carrying it out.

Podstata způsobu podle vynálezu spočívá v tom, že v průběhu přestávek v odlévání, zejména při letmých výměnách mezipánví, se stínící trubice stále udržuje na teplotě v rozmezí 800 až 1 100 °C.The essence of the process according to the invention is that during the casting pauses, in particular for fleeting tundish changes, the shielding tube is still maintained at a temperature in the range of 800 to 1100 ° C.

Udržování stínící trubice na této teplotě se s výhodou dociluje tím, že stínící trubice se v přestávkách odlévání přemisťuje do místa ohřevu, kde se průběžně dohřívá kontrolovaným ohřevem topným médiem.Maintaining the shielding tube at this temperature is preferably achieved by moving the shielding tube to the heating point during the casting pauses, where it is continuously heated by controlled heating with the heating medium.

Topným médiem je s výhodou směs zemního plynu a vzduchu s přetlakem zemního plynu 0,27 MPa až 0,30 MPa a vzduchu s přetlakem 0,18 až 0,20 MPa na vstupu do hořáku.Preferably, the heating medium is a mixture of natural gas and air with a natural gas overpressure of 0.27 MPa to 0.30 MPa and air with an overpressure of 0.18 to 0.20 MPa at the inlet to the burner.

Pro vyčištění stínící trubice, například od ulpělých zbytků oceli, se stínící trubice před prováděním dohřevu topným mediem s výhodou ještě profukuje kyslíkem.To clean the shielding tube, for example from adhering steel residues, the shielding tube is preferably still purged with oxygen prior to heating with the heating medium.

• ·• ·

·« ► · » β • ·«· •

Podstata zařízení podle vynálezu k provádění tohoto způsobu spočívá v tom, že sestává z ohřívací komory, tvořené vnějším pláštěm s vnitřní tepelně izolační vložkou, opatřené přívodem topného média.The principle of the device according to the invention for carrying out this method consists in that it consists of a heating chamber formed by an outer jacket with an inner thermal insulation insert provided with a heating medium supply.

Pro snadné umístění stínící trubice do vnitřního prostoru ohřívací komory je ohřívací komora rozeviratelně dělená na dvě části, navzájem spojené otočnými závěsy, přičemž její vnější plášť, je rovněž s výhodou přes dělící rovinu ohřívací komory opatřen alespoň jedním uzaviratelným zámkem.For easy placement of the shielding tube in the interior of the heating chamber, the heating chamber is extensibly divided into two parts connected to each other by pivot hinges, and its outer shell is also preferably provided with at least one lockable lock over the heating chamber separating plane.

Při konrétním řešení vynálezu může být tento uzaviratelný zámek tvořen například závorou, upevněnou jedním jejím koncem na otočném čepu, umístěném na jedné polovině ohřívací komory, a uzpůsobenou na jejím druhém volném konci k zachycení za záchytný čep, umístěný na druhé polovině ohřívací komory.In a particular embodiment of the invention, the lockable lock may be formed, for example, by a bolt fastened by one end thereof to a pivot pin located on one half of the heating chamber and adapted at its other free end to engage a retaining pin located on the other half of the heating chamber.

Způsobem a zařízením podle vynálezu je tak oproti dosavadnímu stavu docíleno podstatně nižší spotřeby stínících trubic, snížení materiálových nákladů a v důsledku nižšího počtu výměn stínících trubic i zvýšení produktivity práce. Proudem spalin dochází k přenosu tepla prouděním a sáláním, což pozitivně ovlivňuje udržení tepelné kapacity v celém objemu stínící trubice a čímž dochází ke snížení vnitřního pnutí mezi vnitřní a vnější stranou stínící trubice.The method and apparatus according to the invention thus result in considerably lower consumption of shielding tubes, a reduction in material costs and, as a result of a lower number of shielding tube replacements, and an increase in labor productivity. The flue gas stream transfers heat by convection and radiation, which positively affects the maintenance of thermal capacity throughout the volume of the shielding tube and thereby reduces the internal stresses between the inner and outer sides of the shielding tube.

Přehled obrázků na výkresechBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Vynález bude dále blíže objasněn pomocí výkresů konkrétního příkladu provedení zařízení k provádění způsobu podle vynálezu, kde znázorňuje:The invention will be further elucidated with reference to the drawings of a specific embodiment of an apparatus for carrying out the method according to the invention, in which:

• · • · • · • · • · ·· ··· ·· ·· ·· ·· • ♦ * to ·· · ··· ··· ·· ···· obr. 1 - sestavu celého zařízení v nárysu, obr. 2 - sestavu tohoto zařízení v bokorysu a obr. 3 - detail uzavíracího zámkuFig. 1 - assembly of the whole device in the Fig. 1 - assembly of the whole device in Fig. 2 is a side view of the assembly of the device; and Fig. 3 is a detail of the lock

Příklad provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Zařízení v příkladném provedení, znázorněném na obr. 1 stínící trubice 12. izolační vložkou 3 ze je přitom opatřena a obr. 2, sestává z ohřívací komory tvořené vnějším pláštěm 2. s vnitřní žárobetonu. Ohřívací komora 1 schematicky naznačeným přívodem 4 topného média, který je tvořen již blíže neznázorněným regulátorem tlaku vzduchu, elektromagnetickým uzavíracím ventilem, vyhodnocovací jednotkou a hořákem, který je zaústěn do spodní části ohřívací komory 1 tak, že dochází k ohřevu jak z vnitřku, tak i vnějšku stínící trubice 12 po celé její délce.The device in the exemplary embodiment shown in FIG. 1 of the shielding tube 12 is provided with an insulating insert 3 and FIG. 2 consists of a heating chamber formed by an outer jacket 2 with an inner refractory concrete. The heating chamber 1 is represented by a schematically indicated heating medium inlet 4, which is formed by an air pressure regulator (not shown), an electromagnetic shut-off valve, an evaluation unit and a burner, which is connected to the lower part of the heating chamber 1. outside the shielding tube 12 along its entire length.

Zároveň je ohřívací komora 1 dělená na dvě navzájem rozeviratelné části, spojené otočnými závěsy 5, přičemž její vnější plášč 2 je přes dělící rovinu ohřívací komory 1 opatřen dvěma uzaviratelnými zámky 6, tvořenými závorou 7, upevněnou jedním jejím koncem na otočném čepu 8, umístěném na jedné polovině ohřívací komory 1, a uzpůsobenou na jejím druhém volném konci k zachycení za záchytný čep 9, umístěný na druhé polovině ohřívací komoryAt the same time, the heating chamber 1 is divided into two mutually extensible parts connected by pivoting hinges 5, and its outer shell 2 is provided with two lockable locks 6 formed by a bolt 7 fixed by one end on the pivoting pin 8 located on the pivoting pin 8. one half of the heating chamber 1, and adapted at its other free end to engage a retaining pin 9 disposed on the other half of the heating chamber

1. Za tímto účelem je volný konec závory 7 opatřen záchytným nosem 10. Na obr. 1 je zároveň naznačen manipulátor 11 pro manipulaci se stínící trubicí.For this purpose, the free end of the bolt 7 is provided with a retaining nose 10. In FIG. 1, a manipulator 11 for handling the shielding tube is also indicated.

V krátkých přestávkách odlévání, zejména v průběhu letmých výměn mezipánví se stínící trubice 12 nejprve profukuje kyslíkem za účelem jejího vyčištění, načež se přemístí manipulátorem 11 do ohřívací komory 1. V této ohřívací komoře 1 se stále udržuje na teplotě v rozmezí 800 až 1 100 °C, přičemž se průběžně dohřívá kontrolovaným ohřevem topným médiem, vháněným přívodem 4 do vnitřního prostoru ohřívací komory 1. Topným médiem je směs zemního plynu a vzduchu, přičemž tlak zemního plynu při vstupu do hořáku činí 0,27 MPa a tlak vzduchu při vstupu do hořáku činí 0,18 MPa. Tím je docíleno, aby ohřevem po celé délce stínící trubice 12 bylo dosaženo požadované teplotní hodnoty.At short casting breaks, particularly during tundish replacements of the tundish, the shielding tube 12 is first purged with oxygen for cleaning, then transferred by a manipulator 11 to the heating chamber 1. In this heating chamber 1 it is still maintained at a temperature in the range 800 to 1100 ° The heating medium is a mixture of natural gas and air, the pressure of natural gas at the inlet to the burner being 0.27 MPa and the air pressure at the inlet to the burner. is 0.18 MPa. In this way, the desired temperature value is reached by heating along the entire length of the shielding tube 12.

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Vynález lze široce využít na všech zařízeních pro plynulé odlévání oceli.The invention can be widely used on all continuous steel casting machines.

Claims (8)

Způsob zvýšení životnosti stínící trubice, používané při technologii plynulého odlévání oceli k ochraně licího proudu mezi pánví a mezipánví, se tím, že v přestávkách v letmých výměnách mezipánví, se vyznačuj ící odlévání, zejména při stínící trubice stále udržuje na teplotě v rozmezí 800 až 1 100 °C.A method of increasing the life of a shielding tube used in continuous steel casting technology to protect the casting flow between a ladle and a tundish is to maintain the temperature at a temperature in the range of 800 to 1 at breaks in flying tundish replacements, particularly in the shielding tube. Mp 100 ° C. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že stínící trubice se v přestávkách odlévání přemisťuje do místa ohřevu, kde se průběžně dohřívá kontrolovaným ohřevem topným médiem.Method according to claim 1, characterized in that the shielding tube is moved to the heating point during the casting pauses, where it is continuously heated by controlled heating with the heating medium. 3. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, topným médiem je směs zemního plynu a vzduchu s přetlakem zemního plynu 0,27 až 0,30 MPa a vzduchu s přetlakem 0,18 až 0,20 MPa na vstupu do hořáku.Method according to claim 2, characterized in that the heating medium is a mixture of natural gas and air with an overpressure of natural gas of 0.27 to 0.30 MPa and air with an overpressure of 0.18 to 0.20 MPa at the inlet to the burner. 4 44 4 44444444 4 44 4 4 44 4 4 4 *4 44 * 4 4 4 4 44 • 4 44 4 44 4 4 4 4 44 4 4 4 4 4 4 4 44 4 4 4 4 4« »4 ·* 99 • 4 4 4 • · 444 «» 4 · * 99 • 4 4 4 • 44 4. Způsob podle alespoň jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že stínící trubice se před prováděním dohřevu topným mediem profukuje kyslíkem.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the shielding tube is purged with oxygen before the heating medium is heated. 5. Zařízení k provádění způsobu podle nároku 1, v y z n a čující se tím, že sestává z ohřívací komory (1), tvořené vnějším pláštěm (2) s vnitřní izolační vložkou (3), opatřené přívodem (4) topného média.Device for carrying out the method according to claim 1, characterized in that it comprises a heating chamber (1) formed by an outer jacket (2) with an inner insulating insert (3) provided with a heating medium supply (4). 6. Zařízení podle nároku 5, vyznačující se tím, že ohřívací komora (1) je rozeviratelně dělená na dvě části, navzájem spojené otočnými závěsy (5).Device according to claim 5, characterized in that the heating chamber (1) is extensibly divided into two parts connected to each other by rotatable hinges (5). 7. Zařízení podle nároku 6, vyznačující se tím, že vnější plášč (2) je přes dělící rovinu ohřívací komory (1) opatřen alespoň jedním uzaviratelným zámkem (6).Device according to claim 6, characterized in that the outer casing (2) is provided with at least one lockable lock (6) over the separating plane of the heating chamber (1). 8. Zařízení podle nároku 7, vyznačující se tím, že uzaviratelný zámek (6) je tvořen závorou (7), upevněnou jedním jejím koncem na otočném čepu (8), umístěném na jedné polovině ohřívací komory (1), a uzpůsobenou na jejím druhém volném konci k zachycení za záchytný čep (9), umístěný na druhé polovině ohřívací komory (1).Device according to claim 7, characterized in that the lockable lock (6) is formed by a bolt (7) fixed at one end thereof to a pivot pin (8) located on one half of the heating chamber (1) and adapted to its other a free end for engaging a retaining pin (9) located on the second half of the heating chamber (1).