Разливка стали в изложницы

Сталеразливочный ковш

Сталеразливочный ковш служит для слива в него из сталеплавильного агрегата металла и части шлака, выдержки, транспортировки и разливки металла в слитки или на МНЛЗ, после чего шлак должен быть скантован в шлаковую чашу. Как правило, в ковше производят раскисление, легирование и внеагрегатную обработку стали. В связи с этим ковш должен быть оборудован надёжными устройствами, обеспечивающими его устойчивость на стенде, транспортировку, дозированную разливку стали с заданной скоростью и последующий слив шлака. Ковш может быть оборудован устройствами для обработки стали инертным газом и порошкообразными реагентами.

В сталеплавильных цехах повсеместно применяются ковши с нижней разливкой через стаканы перекрываемые шиберным затвором или стопором. Ковши чайникового типа с верхней разливкой распространения не получили. Основным параметром ковша является вместимость, под которой понимают массу жидкой стали, которую вмещает ковш при заполнении его металлом и шлаком до уровня нижней кромки сливного носка. При этом количество шлака в ковше составляет 3-10% от массы металла. Для сокращения потерь тепла через зеркало металла в ковше необходимое количество шлака с уменьшением вместимости ковша увеличивают. При отсечке шлака используемые утепляющие засыпки имеют меньшую массу, чем шлак.

В соответствии с типовой вместимостью сталеплавильных агрегатов ГОСТ 7358-78 предусматривает ряд номинальных вместимостей сталеразливочных ковшей по массе жидкой стали, кратную 50 т за исключением 130, 160, 180, 430 и 480 т. При вакуумировании стали в ковшах необходимо иметь запас ёмкости или применять надставку, чтобы при подъёме уровня металла он не выплёскивался через борт ковша.

Для выбора соответствующей грузоподъёмности сталеразливочного крана необходимо учитывать массу металлоконструкций и футеровки ковша, составляющие соответственно 11-15 и 13-20% от вместимости ковша для сварных конструкций и алюмосиликатных огнеупоров. Футеровка из основных огнеупоров тяжелее алюмосиликатной на 28-42%. Масса кожуха ковша и футеровки существенно изменяется в зависимости от соотношения высоты Н и диаметра ковша D. Для заданного объёма ковша V суммарная площадь днища и боковых стен ковша составляет:

Приравнивая производную F=0

получим, что минимальной суммарной площади кожуха ковша и футеровки соответствует соотношение:

D = 2H (8.3)

Если бы масса металлоконструкций и футеровки ковша была пропор-циональной F, то при D = 2H потребовалось бы минимальное количество металла и футеровки на изготовление ковша. Наименьшими были бы и потери тепла металлом через футеровку. Этим и оправдывалась "блюдцевидная" форма сталеразливочных ковшей при освоении кислородно-конвертерного процесса на Ново-Липецком металлургическом комбинате, когда металл в ковш сливали через горловину конвертера вместе со шлаком и потери тепла излучением через открытую поверхность были минимальными.

В настоящее время ковши изготовляются с отношением D/H ниже 1.0, табл. 8.1. Это связанно с уменьшением при этом потерь тепла через зеркало металла меньших размеров в ковше при длительном выпуске плавок и отсутствии в это время теплоизолирующего шлака. Кроме того, уменьшаются размеры днища ковша, в котором толще кожух и футеровка по сравнению со стенками. Определённая экономия достигается в результате снижения массы металла на изготовление цапфенного пояса и рёбер жёсткости. Однако, в существующих ковшах с увеличенной высотой ухудшаются условия для всплывания неметаллических включений, значительно различается скорость разливки по мере опорожнения ковша, из-за большего гидростатического давления ухудшается качество слитков и снижается стойкость футеровки ковшей. Поэтому, особенно при обработке металла в ковше синтетическими шлаками, когда снижаются потери тепла излучением, целесообразно было бы использовать ковши с повышенным отношением D/H.

Таблица 8.1- Основные размеры сталеразливочных ковшей

Вместимость ковша, т Основные размеры ковша, мм
Высота Диаметр
Вверху Внизу
50 2860 2620 2340
90 3250 3220 2850
100 3360 3400 2950
150 4370 3700 3170
200 4380 4000 3420
250 4400 4350 3570
300 4790 4500 3780
350 5000 4700 4000
430 5250 5050 3780
480 5400 5340 4615
РЕКЛАМА НА САЙТЕ

КНИГИ ПО МЕТАЛЛУРГИИ