RU2212305C2

RU2212305C2 - Device for supply of inert gas to casting ladle

Info

Publication number: RU2212305C2
Application number: RU2001121511/02A
Authority: RU
Inventors: А.В. Мокринский; Ф.В. Билалова; О.К. Токовой; В.И. Лубенец; Д.Н. Турунов
Original assignee: ОАО Челябинский металлургический комбинат "МЕЧЕЛ"
Priority date: 2001-07-31
Filing date: 2001-07-31
Publication date: 2003-09-20

Abstract

FIELD: metallurgy, particularly, steelmaking; applicable in ladle treatment of steel. SUBSTANCE: device has inert gas pipeline, blowing tuyere and quick-break joint consisting of funnel and rod entering the funnel. Said rod is connected by system of hoses and pipes with main line of inert gas, and funnel is connected by means of pipelines with blowing tuyere of casting ladle. Funnel is suspended from ladle lower shell for motion in horizontal and vertical planes. Rod is rigidly secured to teeming ladle car or stand. Rod end may be made in form of hemisphere, and funnel has internal conical shape. Funnel is suspended on bolt with washer whose outer diameter of hole exceeding diameter of hole made in ladle lower shell. Diameter of hole in lower shell exceeds diameter of bolt by a factor of 2. EFFECT: getting rid of manual operations in disconnection of argon pipeline from ladle to prevent injuries in metal and slag spitting out of ladle. 3 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к металлургии, в частности к сталеплавильному производству, и может быть использовано при внепечной обработке стали. The invention relates to metallurgy, in particular to steelmaking, and can be used in out-of-furnace steel processing.

Известна установка для продувки аргоном металла в ковше, которая состоит из рампы с баллонами аргона, аргонопровода, быстроразъемного соединения и пористой магнезитовой фурмы, размещенной в днище сталеразливочного ковша [1] . A known installation for purging metal with argon in a bucket, which consists of a ramp with argon cylinders, an argon line, a quick-disconnect connection and a porous magnesite lance located in the bottom of a steel pouring ladle [1].

Недостатком известного устройства является то, что быстроразъемное соединение требует ручных операций при отключении аргонопровода от ковша, связанных с опасностью травматизма из-за выбросов металла и шлака из ковша, т.к. это соединение находится под ковшом. A disadvantage of the known device is that the quick disconnect requires manual operations when disconnecting the argon pipe from the bucket, associated with the risk of injury due to emissions of metal and slag from the bucket, because this connection is under the bucket.

Известно устройство для подвода аргона к сталеразливочному ковшу, состоящее из вмонтированного в разливочный канал шиберного затвора продувочного сопла аргонопровода и подвижного в осевом направлении соединения, образованного концом сопла, размещенньм в полости аргонопровода с зазором, который заполнен вязким веществом, например битумом [2]. A device for supplying argon to a steel pouring ladle is known, consisting of an argon conduit flushing nozzle mounted in the casting channel of the gate valve and an axially movable joint formed by the nozzle end placed in the argon conduit cavity with a gap that is filled with a viscous substance, such as bitumen [2].

Недостатками данного устройства являются: низкая газоплотность и малая надежность работы при больших давлениях инертного газа в аргонопроводе, высокая трудоемкость изготовления уплотнения. The disadvantages of this device are: low gas density and low reliability at high pressures of an inert gas in an argon pipeline, the high complexity of the manufacture of seals.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для продувки металла в ковше, содержащее ковшевой стакан, верхнюю неподвижную и нижнюю подвижную огнеупорные плиты с разливочными каналами, механизм перемещения нижней огнеупорной плиты в виде силового цилиндра со штоком и инжекционную трубку, при этом шток поршня силового цилиндра механизма перемещения выполнен полым и снабжен шаровой головкой, а механизм перемещения имеет съемную глуходонную вставку, торцевая часть которой выполнена конусообразной формы и взаимодействует с шаровой головкой штока, а входной канал инжекционной трубки размещен во внутренней полости съемной вставки [3]. Данное устройство принято за прототип. The closest in technical essence is a device for purging metal in a ladle, containing a bucket cup, upper fixed and lower movable refractory plates with casting channels, a mechanism for moving the lower refractory plate in the form of a power cylinder with a rod and an injection tube, while the piston rod of the mechanism power cylinder the movement is made hollow and equipped with a ball head, and the movement mechanism has a removable deaf insertion, the end part of which is cone-shaped and interact m stem with the ball head and the inlet channel injection tube disposed in the inner cavity of the removable insert. [3] This device is taken as a prototype.

Недостатками известного устройства являются:
- опасность травматизма при выбросе металла и шлака из ковша при отключении аргонопровода, т.к. соединение находится под ковшом.The disadvantages of the known device are:
- the risk of injury when ejecting metal and slag from the bucket when the argon pipe is turned off, because the connection is under the bucket.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является устранение ручных операций при отключении аргонопровода от ковша для предотвращения травматизма при выбросе металла и шлака из ковша. The problem to which the invention is directed, is the elimination of manual operations when disconnecting the argon line from the bucket to prevent injuries when ejecting metal and slag from the bucket.

Поставленная задача достигается тем, что предлагается устройство для подвода инертного газа к сталеразливочному ковшу, содержащее трубопровод инертного газа, продувочную фурму и быстроразъемное соединение, состоящее из воронки и входящего в воронку штока, который соединен системой шлангов и труб с магистралью инертного газа, а воронка посредством трубопроводов - с продувочной фурмой сталеразливочного ковша, при этом воронка подвешена на нижней обечайке ковша с возможностью перемещения в горизонтальной и вертикальной плоскостях, а шток жестко закреплен на раме сталевоза или стенда, торец штока выполнен в форме полусферы, а воронка имеет внутреннюю коническую форму, причем воронка подвешена на болте с шайбой, имеющей наружный диаметр больший диаметра отверстия, выполненного в нижней обечайке ковша, при этом диаметр отверстия в нижней обечайке больше диаметра болта в два раза. This object is achieved by the fact that a device for supplying inert gas to a steel pouring ladle is proposed, comprising an inert gas pipeline, a blowing lance and a quick-disconnect connection consisting of a funnel and a rod entering the funnel, which is connected by a hose and pipe system to the inert gas main, and the funnel is pipelines - with a purge lance of a steel pouring ladle, while the funnel is suspended on the lower shell of the ladle with the ability to move in horizontal and vertical planes, and pcs to is rigidly fixed to the frame of the steel truck or stand, the end of the rod is made in the form of a hemisphere, and the funnel has an internal conical shape, and the funnel is suspended on a bolt with a washer having an outer diameter larger than the diameter of the hole made in the lower shell of the bucket, while the diameter of the hole in the bottom the shell is twice the diameter of the bolt.

На фиг.1 - общая схема предлагаемого устройства, на фиг.2 - подвод трубопровода к продувочной фурме, на фиг.3 - быстроразъемное соединение, на фиг.4 - то же, вид сбоку. In Fig.1 is a General diagram of the proposed device, in Fig.2 is the supply of the pipeline to the purge lance, in Fig.3 is a quick connection, in Fig.4 is the same side view.

Устройство для подвода инертного газа к сталеразливочному ковшу включает трубопровод инертного газа 1, быстроразъемное соединение 2, состоящее из воронки 3 и входящего в нее штока 4, жестко закрепленного на раме сталевоза 5 (или стенде). Воронка 3 подвешена на нижней обечайке 6 ковша с возможностью перемещения в горизонтальной и вертикальной плоскостях на болте 7 с шайбой 8, имеющей наружный диаметр, больший диаметра отверстия 9 нижней обечайки 6 ковша, при этом диаметр отверстия в нижней обечайке в два раза больше диаметра болта 7, и гайкой 10. Торец штока 4 выполнен в виде полусферы, а воронка 3 имеет внутреннюю коническую форму. Воронка 3 системой шлангов 11 и труб 12 трубопровода 13 соединена с продувочной фурмой 14, установленной в днище 15 ковша 16. Нижняя обечайка ковша выполнена с опорами 17. A device for supplying inert gas to a steel pouring ladle includes an inert gas pipeline 1, a quick disconnect connection 2, consisting of a funnel 3 and a rod 4 included in it, rigidly fixed to the steel carrier frame 5 (or stand). The funnel 3 is suspended on the lower shell 6 of the bucket with the possibility of moving in horizontal and vertical planes on a bolt 7 with a washer 8 having an outer diameter larger than the diameter of the hole 9 of the lower shell 6 of the bucket, while the diameter of the hole in the lower shell is two times the diameter of the bolt 7 and nut 10. The end face of the rod 4 is made in the form of a hemisphere, and the funnel 3 has an internal conical shape. Funnel 3 by a system of hoses 11 and pipes 12 of the pipe 13 is connected to a purge lance 14 installed in the bottom 15 of the bucket 16. The lower shell of the bucket is made with supports 17.

Выполнение торца штока 4 в форме полусферы и внутренней конической формы воронки 3 обеспечивает плотный контакт, исключающий утечки инертного газа. Воронка 3 подвешена на нижней обечайке 6 ковша с возможностью перемещения. The execution of the end face of the rod 4 in the form of a hemisphere and the internal conical shape of the funnel 3 provides tight contact, eliminating the leakage of inert gas. Funnel 3 is suspended on the lower shell 6 of the bucket with the ability to move.

Перемещение воронки в горизонтальной плоскости связано с необходимостью центровки воронки относительно штока при установке сталеразливочного ковша на сталевоз или стенд. При установке мостовым краном большого ковша емкостью более сотни тонн стали сделать это с достаточной точностью невозможно, а перемещение воронки в горизонтальной плоскости обеспечивает необходимую точность центровки и плотность стыка воронки и штока. Перемещение воронки в вертикальной плоскости необходимо для выбора зазора "а" между передней опорой ковша и рамой сталевоза или стенда для обеспечения достаточного прижима воронки к штоку и исключения утечки инертного газа в этом стыке. Moving the funnel in the horizontal plane is associated with the need to center the funnel relative to the rod when installing the steel pouring ladle on a steel truck or stand. When installing a large bucket with a bridge crane with a capacity of more than a hundred tons of steel, it is impossible to do this with sufficient accuracy, and moving the funnel in a horizontal plane provides the necessary alignment accuracy and the density of the junction of the funnel and the rod. Moving the funnel in the vertical plane is necessary to select the gap "a" between the front support of the bucket and the frame of the steel truck or stand to ensure sufficient pressure of the funnel to the rod and to prevent leakage of inert gas in this joint.

Для обеспечения указанных выше функций воронка подвешена на болте с шайбой, имеющей наружный диаметр больше диаметра отверстия в нижней обечайке ковша, а диаметр этого отверстия больше диаметра болта. Разница в диаметрах отверстия в нижней обечайке ковша и болта, на котором подвешена воронка, обеспечивает возможность горизонтального перемещения воронки, а шайба, имеющая наружный диаметр больший диаметра отверстия в обечайке ковша, удерживает воронку на заданной высоте, обеспечивая зазор "а", необходимый для плотного контакта со штоком, в тоже время не препятствуя перемещению воронки в вертикальной плоскости,
Работа устройства.To ensure the above functions, the funnel is suspended on a bolt with a washer having an outer diameter greater than the diameter of the hole in the lower shell of the bucket, and the diameter of this hole is larger than the diameter of the bolt. The difference in the diameters of the holes in the lower shell of the bucket and the bolt on which the funnel is suspended allows horizontal movement of the funnel, and the washer, having an outer diameter larger than the diameter of the hole in the shell of the bucket, keeps the funnel at a given height, providing a clearance "a" necessary for tight contact with the rod, at the same time not preventing the funnel from moving in a vertical plane,
The operation of the device.

Подвод инертного газа в предлагаемом устройстве регулируется вентилем (не показан). До установки ковша на сталевоз вентиль закрыт, подача инертного газа не производится. Перед началом обработки инертным газом сталеразливочный ковш 16 с металлом устанавливают на раму 15 сталевоза или на стенд для обработки металла, при этом шток 4, размещенный на раме сталевоза (или стенда), входит в воронку 3, подвешенную на нижней обечайке 6 ковша 16 на болте 7 с помощью шайбы 8 и закрепленную гайкой 10. Так как наружный диаметр шайбы 8 больше диаметра отверстия 9 в обечайке 6, то воронка 3 висит на шайбе 8 с возможностью перемещения в вертикальной плоскости на величину зазора "в" между воронкой 3 и нижней обечайкой 6 ковша 16. The inert gas supply in the proposed device is controlled by a valve (not shown). Before installing the bucket on the steel truck, the valve is closed, inert gas is not supplied. Before starting the inert gas treatment, the steel pouring ladle 16 with metal is mounted on the steel truck frame 15 or on a metal processing stand, while the rod 4 placed on the steel truck (or bench) frame enters the funnel 3 suspended on the lower shell 6 of the bucket 16 on the bolt 7 with a washer 8 and secured with a nut 10. Since the outer diameter of the washer 8 is larger than the diameter of the hole 9 in the shell 6, the funnel 3 hangs on the washer 8 with the possibility of moving in the vertical plane by the amount of clearance “c” between the funnel 3 and the lower shell 6 bucket 16.

Совмещение воронки 3 со штоком 4 обеспечивается перемещением воронки в горизонтальной плоскости на расстояние, равное разности диаметров отверстия 9 в обечайке 6 ковша 16 и болта 7, на котором подвешена воронка 3. После установки сталеразливочного ковша 16 на сталевоз 5 (или стенд) происходит плотное соединение трубопровода инертного газа 2, размещенного на сталевозе или стенде, с трубопроводом 13, расположенным на сталеразливочном ковше 16 и соединенным с продувочной фурмой 14, открывается регулировочный вентиль и инертный газ через соединение трубопровода 1, штока 4, воронки 3 и трубопровода 13 поступает в фурму 14 и вдувается в жидкую сталь. The combination of the funnel 3 with the stem 4 is provided by moving the funnel in a horizontal plane to a distance equal to the difference between the diameters of the hole 9 in the shell 6 of the bucket 16 and the bolt 7 on which the funnel 3 is suspended. After installing the steel pouring ladle 16 on the steel carrier 5 (or stand), a tight connection occurs the inert gas pipe 2, located on the steel truck or stand, with the pipe 13 located on the steel pouring ladle 16 and connected to the purge lance 14, opens the control valve and inert gas through the connection ruboprovoda 1, the rod 4, the funnel 3 and the conduit 13 enters the tuyere 14 and is blown into the molten steel.

После продувки металла инертным газом ковш краном поднимают и происходит автоматическое разъединение подвода инертного газа. After purging the metal with inert gas, the bucket is lifted by a crane and the inert gas supply is automatically disconnected.

Предлагаемое устройство для подвода инертного газа к сталеразливочному ковшу может быть использовано при внепечной обработке стали на установке доводки металла (УДМ) в ковше или в агрегате комплексной обработки стали (АКОС). Быстроразъемное соединение обеспечивает высокую надежность и плотность соединения, отсутствие утечек инертного газа, исключает нахождение человека вблизи ковша при проведении сборки и разборки соединения, создаются необходимые условия для охраны труда и техники безопасности. The proposed device for supplying inert gas to a steel pouring ladle can be used for out-of-furnace steel processing at a metal finishing unit (UDM) in a ladle or in an integrated steel processing unit (AKOS). The quick disconnect connection provides high reliability and tightness of the connection, the absence of inert gas leaks, eliminates the presence of a person near the bucket during assembly and disassembly of the connection, the necessary conditions for labor protection and safety are created.

Источники информации
1. Справочник "Средства механизации в металлургии". - М.: Металлургия, 1990, том 3, стр.373 и 374.Sources of information
1. Reference "Means of mechanization in metallurgy". - M .: Metallurgy, 1990, volume 3, p. 373 and 374.

2. Авторское свидетельство СССР 1502186, МКИ В 22 D 41/08, БИ 31, 1989 г. 2. USSR author's certificate 1502186, MKI B 22 D 41/08, BI 31, 1989

3. Авторское свидетельство СССР 1668035, МКИ В 22 D 41/08, БИ 29, 1991. 3. Copyright certificate of the USSR 1668035, MKI B 22 D 41/08, BI 29, 1991.

Claims

1. A device for supplying inert gas to a steel pouring ladle, containing an inert gas pipeline, a purge lance and a quick-disconnect connection consisting of a funnel and a rod entering the funnel, which is connected by a hose and pipe system to the inert gas line, and the funnel through pipelines - with a purge lance steel pouring ladle, characterized in that the funnel is suspended on the lower shell of the bucket with the ability to move in horizontal and vertical planes, and the rod is rigidly mounted on the frame of the steel truck stand.

2. The device according to p. 1, characterized in that the end face of the rod is made in the form of a hemisphere, and the funnel has an internal conical shape.

3. The device according to claim 1, characterized in that the funnel is suspended on a bolt with a washer having an outer diameter larger than the diameter of the hole made in the lower shell of the bucket, while the diameter of the hole in the lower shell is twice as large as the diameter of the bolt.