SU1673603A1 - Floating plug for separating slag from metal - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к металлургии, а конкретно к устройствам дл  отсечки шлака от металла при выпуске плавки из сталеплавильного агрегата. Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности отсечки шлака. Плавающий стопор содержит металлический шар 1 с радиальными штыр ми, футерованный огнеупорной массой 3. Металлический шар 1 смещен относительно геометрического центра стопора на величину 0,1 - 0,3 габаритного размера по линии смещени  центров. Он может быть выполнен с конической боковой поверхностью со стороны металлического шара. Благодар  смещению центра т жести 13 стопора стабилизируетс  положение стопора относительно сталевыпускной летки. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.The invention relates to metallurgy, and more particularly to devices for cutting off slag from metal at the production of smelting from a steelmaking unit. The aim of the invention is to increase the efficiency of slag cut-off. The floating stopper contains a metal ball 1 with radial pins lined with a refractory mass 3. The metal ball 1 is offset relative to the geometric center of the stopper by a value of 0.1-0.3 overall dimensions along the line of displacement of the centers. It can be made with a conical side surface from the side of the metal ball. Due to the displacement of the center of gravity 13 of the stopper, the position of the stopper relative to the steel outlet tap stabilizes. 1 hp f-ly, 6 ill.

Description

Изобретение относитс  к металлургии, а конкретно к устройствам дл  отсечки шлака от металла при выпуске плавки из сталеплавильного агрегата.The invention relates to metallurgy, and more particularly to devices for cutting off slag from metal at the production of smelting from a steelmaking unit.

Цель изобретени  - повышение эффективности отсечки шлака.The purpose of the invention is to increase the efficiency of slag cut-off.

На фиг.1 изображен стопор, разрез: ка фиг,2 - то же, вариант с конической боковой поверхностью: на фиг.З - устройство перед выпуском расплава, общий вид; на фиг.4 - то же, в рабочем положении; на фиг.5 - то же, при втором варианте выполнени  стопора; на фиг.6 - схема нагрузок, действующих на стопор.Figure 1 shows the stopper, section: ka of FIG. 2 - the same, variant with a conical side surface: in FIG. 3 - a device before the melt is released, general view; figure 4 - the same, in the working position; 5 is the same with the second embodiment of the stopper; figure 6 - diagram of the loads acting on the stopper.

Плавающий стопор (фиг. 1) содержит металлический шар 1 с радиальными штыр ми 2, футерованный огнеупорной массой 3. Металлический шар 1 расположен эксцентри - но относительно геометрического центра 4 стопора. Величина эксцентриситета Ь между геометрическим центоом 4 стопора и е- ометричееким центром 5 металлического шара 1 находитс  в пределах 0,1-0,3 габаритного размера D, по линии которого происходит смещение (в данном случае см о диаметр, круглого стопора). Радиальные штыри 2 имеют различную длину: штыри максимальной 6 и минимальной 7 длины расположены противоположных сторон металлического шара 1. Это обеспечивав; искомый эксцентриситет при изготовлении стопоров в пресс-формах.The floating stopper (Fig. 1) contains a metal ball 1 with radial pins 2 lined with a refractory mass 3. The metal ball 1 is located eccentrically relative to the geometric center 4 of the stopper. The magnitude of the eccentricity b between the geometric center 4 of the stopper and the eometric center 5 of the metal ball 1 is in the range of 0.1-0.3 overall dimensions D, along the line of which the displacement occurs (in this case, refer to diameter, round stopper). The radial pins 2 have different lengths: the pins of maximum 6 and minimum 7 lengths are located opposite sides of the metal ball 1. This ensures; the desired eccentricity in the manufacture of stoppers in the molds.

Плавающий стопор может быть выполнен (фиг. 2) с ббковой конической поверхноО vj СО О ОFloating stopper can be made (Fig. 2) with a bbkovoy tapered surface vj CO O O

СлSl

стью 8. В этом случае эксцентриситет в расположении металлического шара 1 относительно геометрического центра 4 фигуры-стопора осуществл етс  по линии габаритного размера D.8. In this case, the eccentricity in the location of the metal ball 1 relative to the geometric center 4 of the stopper figure is carried out along the line of overall size D.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Во врем  выпуска металла из сталеплавильного агрегата (например, конвертера) в ковш стопор опускают в расплав в зоне ста- левыпускного отверсти  9 (фиг.З). При этом стопор располагаетс  на границе двух средгметалла 10 и шлака 11. При истечении жидкого металла в районе отверсти  9 возникает гидродинамическа  воронка 12,в зону действи  которой попадает стопор. При этом на него действуют центробежные силы , стрем щиес  вынести стопор из зоны действи  гидродинамической воронки.During the release of the metal from the steelmaking unit (for example, a converter) into the ladle, the stopper is lowered into the melt in the zone of the steel outlet hole 9 (FIG. 3). In this case, the stopper is located at the border of two sredgmetall 10 and slag 11. When a liquid metal flows out in the area of the opening 9, a hydrodynamic funnel 12 occurs, in the zone of action of which a stopper falls. At the same time, centrifugal forces act on it, striving to remove the stopper from the zone of action of the hydrodynamic funnel.

Пенистый шлак 11, как правило, имеет значительно меньший, чем жидкий металл 10, объемный вес и, облада  достаточной инерционностью, не создает значительной гидравлической воронки 12.Foamy slag 11, as a rule, has a significantly smaller than liquid metal 10, bulk density and, with sufficient inertia, does not create a significant hydraulic funnel 12.

На стопор, центр 13 т жести которого смещен относительно геометрического центра 4 благодар  эксцентрическому расположению металлического шара 1, плавающего на границе шлак-металл, со стороны шлака 11 будет действовать сила сопротивлени  (фиг.6), котора  любому движущему моменту , приложенному к части стопора 14, погруженной в металл (под действием скорости движени  этого металла), противопоставл ет момент сопротивлени , приложенный к центру величин 15 и действующий относительно геометрического центра 4 стопора. Смещение центра 13 т жести стопора по указанной причине способствует увеличению момента сопротивлени , так как преп тствует движению стопора в зоне воронки 12 и уносу его центробежными силами , а также способствует общей стабилизации положени  стопора относительно сталевыпускной летки 9.The stopper whose center of 13 tons of tin is displaced relative to the geometric center 4 due to the eccentric arrangement of the metal ball 1 floating on the slag-metal border from the side of the slag 11 will have a resistance force (Fig. 6), which any moving moment applied to the stopper part 14, immersed in a metal (under the action of the speed of movement of this metal), contrasts the moment of resistance applied to the center of magnitudes 15 and acting relative to the geometric center 4 of the stopper. The displacement of the center of 13 tons of stopper tin for this reason contributes to an increase in the moment of resistance, since it prevents the stopper from moving in the zone of the funnel 12 and being carried away by centrifugal forces, and also contributes to the overall stabilization of the stopper position relative to the steel outlet tap 9.

Эффект стабилизации стопора, про вл ющийс  через своевременность отсечки шлака 11 от металла 10, возникает при смещении металлического шара 1 относительно геометрического центра 4 стопора на величину 0,1-0,3 габаритного размера, по линии которого происходит смещение. При этом попадание стопора в летку 9 составл ет 97% от общего числа забросов, а своев- ременность перекрыти  летки 9 характеризуетс  практически нулевым остатком металла в исходной емкости (конвертере ) и практическим отсутствием шлака в сталеразливочном ковше.The stabilization effect of the stopper, manifested through the timeliness of slag 11 cut-off from metal 10, occurs when the metal ball 1 is displaced relative to the geometric center 4 of the stopper by 0.1-0.3 overall dimensions along which line the displacement occurs. At the same time, the stopper's hit in year 9 is 97% of the total number of casts, and the timeliness of the overlap of bay 9 is characterized by an almost zero metal residue in the original container (converter) and the practical absence of slag in the casting ladle.

Стопоре боковой конической поверхностью 8 (фиг.2) позвол ет получить смещение металлического шара на величину 0,24-0,3 габаритного размера (в случае круглого стопора это возможно лишь при небольших размерах металлического шара 1, а значит, при очень маленьком объемном весе всего стопора, что неприемлемо на практике). В этом случае возникает необходимость неоправданного увеличени  размеров круглого стопора (значительно больше, чем диаметр отверсти ). При попадании такого стопора в летку 9 он может в следующий же момент легко сместитьс  в сторону от отверсти  9 вA stopper with a lateral conical surface 8 (Fig. 2) allows one to obtain a displacement of a metal ball by an amount of 0.24-0.3 overall dimensions (in the case of a circular stopper, this is possible only with small sizes of a metal ball 1, which means with a very small volumetric weight total stopper, which is unacceptable in practice). In this case, there is a need to unnecessarily increase the size of the circular stopper (significantly larger than the diameter of the hole). If such a stopper gets into the tap-hole 9, it can easily be shifted away from the hole 9 in the next moment.

результате движени  шлака либо при покачивании или других движени х конвертера, т.е. в конечном результате отсечка шлака может быть не достигнута при достаточно широком диапазоне изменени  объемногоas a result of the movement of the slag, either when rocking or other movements of the converter, i.e. in the final result, slag cut-off may not be achieved with a fairly wide range of changes in bulk

веса. Кроме того, стопор с конической боковой поверхностью 8 способен более глубоко проникать в летку 9 (фиг 4), позвол ет более надежно перекрывать ее в услови х посто нного износа футеровки 16 и увеличени weight. In addition, a stopper with a conical side surface 8 is able to penetrate more deeply into the notch 9 (Fig. 4), allowing it to more reliably overlap in conditions of constant wear of the lining 16 and increase

размеров отверсти . При этом в течение всей компании сталеплавильного агрегата (от ремонта до ремонта) можно использовать унифицированные стандартные стопоры одних и тех же размеров.hole sizes. At the same time, during the whole company of the steelmaking unit (from repair to repair), you can use unified standard stoppers of the same size.

При формировании огнеупорной набивки стопора металлический шар 1 с разно- длинными штыр ми 2 укладывают в пресс-форму. При этом за счет различных размеров штырей, расположенных над металпическим шаром и под ним, обеспечиваетс  требуемое смещение центра 13 т жести стопора относительно его геометрического центра 4.During the formation of the refractory packing of the stopper, a metal ball 1 with differently long pins 2 is placed in the mold. At the same time, due to the different sizes of the pins located above the metal ball and under it, the required displacement of the center of 13 tons of the stopper's tin relative to its geometric center 4 is ensured.

Применение новых стопоров в конвейерном производстве позвол ет за счет своевременной отсечки шлака уменьшить на 99-97% количество остаточного металла в конвертере. Кроме того, в результате более полной отсечки шлака улучшаетс  качествоThe use of new stoppers in the conveyor production allows, due to timely slag cutting, to reduce the amount of residual metal in the converter by 99-97%. In addition, as a result of a more complete cutoff of slag, the quality of

металла (за счет снижени  восстановлени  серы в металл в ковше).metal (by reducing the reduction of sulfur to metal in the ladle).

Claims (1)

1. Плавающий стопор дл  отделени 1. Floating separation stopper шлака от металла, содержащий футерованный огнеупорной массой металлический шар со штыр ми, соедин ющими металлический шар и огнеупорную футеровку, о т- личающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности отделени  шлака от металла , металлический шар смещен относительно геометрического центра стопора на величину 0,1-0,3 габаритного размера по линии смещени  центров.slag from metal, containing a refractory mass lined with a metal ball with pins connecting the metal ball and refractory lining, which, in order to increase the efficiency of slag separation from the metal, the metal ball is displaced relative to the geometric center of the stopper by an amount of 0, 1-0.3 overall dimensions along the line of displacement of the centers. Фиг.11 Фиг. 2FIG. 2 0/tf. Ј0 / tf. J лl -А Уровень-A Level --уСТproitoww--USTROITOWWW 2±-Ц|2 ± -C | UCTUct