Способ вычерпывания шлака с расплава и устройство для осуществления способа

009428 Область техники Изобретение главным образом относится к области технологии плавки. В частности, оно относится к способам высокоэффективного удаления шлака с поверхности расплавленного чугуна и устройствам для осуществления способа удаления шлака с расплава вычерпыванием при использовании вышеупомянутого способа. Предшествующий уровень техники После предварительного десульфатирования, удаления кремния и дефосфоризации, расплавленный чугун продуцирует большое количество твердого шлака, который плавает на его поверхности. Твердый шлак должен быть быстро удален. Иначе возможно снижение эффективности предварительной обработки расплава, что приводит к повышению стоимости производства на следующих технологических этапах. Существующее устройство скачивания шлака в процессе предварительной обработки расплавленного чугуна использовалось с 1950-х или 1960-х. Этот вид механизма для скачивания шлака с расплава является типом механизма с линейным возвратно-поступательным движением с механическим или гидравлическим приводом. Шлаковый гребок, изготовленный из огнеупора, установлен на консоли механизма. Погружая гребок в расплав на определенную глубину и приводя его в движение вдоль поверхности расплава по линейной или искривленной траектории, можно постепенно сгрести твердый шлак, плавающий на поверхности расплава в ковше. Однако обычная технология скачивания шлака имеет следующие недостатки.(1) Высокие временные затраты для работ по скачиванию шлака и низкая эффективность работ. Обычно, необходимо совершить десять или более возвратно-поступательных движений, что занимает 510 мин.(2) Неполное скачивание шлака и низкий уровень эффективности скачивания шлака. За счет добавления адгезивного агента или шлакоудаляющего агента для слипания шлака может быть достигнут уровень эффективности скачивания шлака только до 80% от максимума. Неполное скачивание шлака может непосредственно вызвать более высокое повторное сульфатирование в конвертере или электропечи.(3) Возможность слива части расплавленного чугуна при сгребании шлака с общей потерей чугуна 0,5-1,0%. Эти недостатки уже стали всемирными, доставляют проблемы в области черной металлургии по всему миру и ограничивают развитие в этой области. Прямые экономические убытки по этой причине составляют более 0,5 миллиардов долларов США ежегодно. За последние годы наблюдается быстрое развитие черной металлургии Китая с выпуском металла,достигающим первого места в мире. Оценивалось, что производство передельного чугуна может достигнуть 50 миллионов тонн в 2003 г. Однако поскольку технология и оборудование являются относительно отсталыми, то фактические потери чугуна составят около 1,0%. Вместе с экономическими потерями, вызванными сульфатированием в конвертере или электропечи, прямые экономические потери могут составить более 0,5 миллиардов китайских юаней. Сущность изобретения Для преодоления вышеупомянутых недостатков существующего способа и оборудования для процесса скачивания шлака с расплава настоящее изобретение должно обеспечить новый и высокоэффективный способ вычерпывания шлака и устройство для осуществления этого способа. В качестве технологии вычерпывания шлака в настоящем изобретении принято качательное движение удаления шлака. Это делает способ более быстрым и эффективным, а также приводит к значительному уменьшению потерь металла. Высокоэффективный способ скачивания шлака с расплава по настоящему изобретению характеризуется следующим. Два крыла шлакового гребка или два шлаковых гребка, установленных на переднем конце консоли, опускают рядом друг с другом ниже поверхности расплава на определенную глубину. Осуществляют относительное качательное движение по поверхности расплава двух шлаковых гребков. Поворачиваясь в качательном движении, они постепенно перемещаются друг к другу по ходу относительного качательного движения, их сводят один к другому и зажимают твердый шлак. Затем оба шлаковых гребка, зажимающих твердый шлак, поднимают с помощью консоли выше поверхности на определенную высоту. И, наконец, перемещают шлаковые гребки за пределы пространства над ковшом с расплавом и сгружают твердый шлак. Этот высокоэффективный способ скачивания шлака с расплава может включать следующие технологические операции.(1) Когда ковш с расплавом перемещается и занимает рабочее положение, платформу, приводимую в движение двигателем или гидроприводом, перемещают вперед в соответствующее рабочее положение для вычерпывания шлака.(2) Приводят в действие главный подъемный шток (гидроцилиндр), с помощью которого посредством консоли шлаковые гребки опускают в расплав ниже поверхности расплава на определенную глубину.(3) С помощью гидроцилиндра гидропривода шлаковым гребкам придают качательное движение для сбора шлака.(4) Когда оба шлаковых гребка достигают края ковша с расплавом, шлаковые гребки поднимают над поверхностью расплава на определенную высоту с помощью главного подъемного штока (гидроци-1 009428 линдр) посредством консоли.(5) Платформу, приводимую в движение двигателем или гидроприводом, перемещают назад до положения, в котором шлаковые гребки полностью покидают пространство над ковшом с расплавом.(6) Обоим шлаковым гребкам придают реверсивное относительное качательное движение так, чтобы шлак, находящийся на гребках, упал в шлаковую загрузочную воронку вблизи ковша. Устройство для осуществления высокоэффективного способа вычерпывания шлака с расплава содержит колею платформы, платформу для возвратно-поступательного движения по колее и консоль, которая соединена с платформой с помощью главного подъемного штока. Зубчатая рейка установлена в корпусе ее привода на переднем конце консоли. Она входит в зацепление с двумя шестернями с ее двух сторон. Обе шестерни присоединены к задним концам двух шлаковых гребков с помощью двух вращающихся валов. Привод может содержать гидроцилиндр, соединенный с задним концом зубчатой рейки. Он приводит в движение зубчатую рейку в прямом и обратном направлении. Платформа может приводиться в движение двигателем или гидроприводом для ее движения по колее. Одна сторона каждого из двух шлаковых гребков, которая собирает и зажимает твердый шлак, может быть выполнена с пилообразными зубцами. По сравнению с существующими технологией и оборудованием для скачивания шлака, технология и оборудование по настоящему изобретению имеют следующие преимущества.(1) Относительная величина количества скачиваемого шлака вычерпыванием очевидно увеличивается. При небольшом количестве шлака достаточно одного качательного движения двух шлаковых гребков для сбора более 90% шлака. А при большом количестве шлака, более 90% шлака может быть собрано после двух или трех качательных движений.(2) Скорость этого процесса скачивания шлака значительно увеличена. Требуется менее 3 мин на весь процесс скачивания шлака.(3) На заключительном этапе процесса скачивания шлака вычерпыванием, шлаковые гребки поднимают и отводят вдаль от поверхности расплава. Таким образом шлаковые гребки покидают расплав за пределы ковша. Соответственно, значительно уменьшается количество чугуна, унесенного в процессе скачивания шлака и величина потерь чугуна может контролироваться в пределах 0,1%. Перечень фигур На фиг. 1 на схематичном чертеже представлено устройство для вычерпывания шлака по настоящему изобретению. На фиг. 2 на схематичном чертеже представлен привод шлакового гребка. Сведения, подтверждающие возможность использования изобретения Настоящее изобретение будет понято более ясно с помощью подробного последующего описания способа скачивания шлака, который может быть принят за один из предпочтительных вариантов осуществления способа высокоэффективного скачивания шлака по настоящему изобретению.(1) Когда ковш с расплавленным чугуном перемещается и занимает рабочее положение, платформа,приводимая в движение двигателем или гидроприводом, перемещается вперед в соответствующее рабочее положение для процесса вычерпывания шлака.(2) Начинает действовать главный подъемный шток (гидроцилиндр). Он опускает шлаковые гребки в расплав с помощью консоли ниже поверхности расплава на 20-50 мм.(3) За счет гидропривода от гидроцилиндра, шлаковые гребки совершают относительное качательное движение для сбора шлака.(4) Когда оба шлаковых гребка двигаются к краю ковша с расплавом, главный подъемный шток(гидроцилиндр) поднимает консоль, которая приподнимает шлаковые гребки выше поверхности расплава на 30-100 мм.(5) Под действием двигателя или гидропривода платформа начинает перемещаться назад до положения, в котором шлаковые гребки полностью покидают пространство над ковшом с расплавом.(6) Оба шлаковых гребка совершают реверсивное качательное движение соответственно так, чтобы шлак, находящийся на гребках, упал в загрузочную воронку шлака вблизи ковша. Устройство для осуществления способа вычерпывания шлака по настоящему изобретению станет очевидным из последующего более подробного описания, которое является только одним из примеров осуществления вышеупомянутого способа. Фактически, для способа по настоящему изобретению может быть разработано множество вариантов конструкций оборудования для вычерпывания шлака различных типов. Устройство для осуществления способа вычерпывания шлака по настоящему изобретению включает колею 8 для платформы, платформу 7, двигающуюся по колее 8 в прямом и обратном направлениях, и консоль 4, соединенную с платформой 7 с помощью главного подъемного штока (гидроцилиндр) 5. Зубчатая рейка 10 установлена в корпусе ее привода 2 на переднем конце консоли 4. Зубчатая рейка 11 входит в зацепление с шестернями 11 с двух ее сторон. Эти две шестерни 11 присоединены к задним концам двух шлаковых гребков 1 с помощью двух вращающихся валов 3. Названные шлаковые гребки 1 могут быть сделаны из огнеупорного или другого материала. Гидроцилиндр 9 соединен с задним концом зубчатой рейки 10. Он приводит в движение зубчатую рейку 10 для движения вперед или назад. Шлаковые гребки 1 приводятся в движение так, чтобы они со-2 009428 вершали качательное движение с помощью шестерен 11 и вращающихся валов 3. Фактически, существует множество способов приведения в движение шлаковых гребков для совершения ими качательного движения, одним из которых является привод с использованием шестерен и зубчатой рейки. Другими способами приведения в движение могут быть использование зубчатой передачи, кулачкового механизма, червячной пары, цепной или ременной передачи, поворотного гидроцилиндра или любых других гидравлических или электрических приводов. Одна сторона каждого из двух шлаковых гребков, которая собирает и зажимает шлак, имеет зубья пилообразной формы, которые облегчают сбор и зажим шлака. Гидравлическая система (гидронасос и бак для гидравлической жидкости) 6 может быть установлена на тыльном конце консоли. Дополнительно, консоль 4 может быть сконструирована с требуемым заказчику гидроприводом. Платформа 7 может иметь электропривод, гарантирующий точность позиционирования и автоматическое управление всем процессом. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ вычерпывания шлака с расплава, характеризующийся тем, что два шлаковых гребка, установленных на переднем конце консоли, опускают рядом друг с другом ниже поверхности расплава на определенную глубину, осуществляют относительное вращательное движение по поверхности расплава двух шлаковых гребков, а когда они постепенно сходятся друг к другу по ходу относительного вращательного движения, их сводят один к другому и зажимают твердый шлак, после чего оба шлаковых гребка, зажимающих твердый шлак, поднимают с помощью консоли выше поверхности на определенную высоту, перемещают шлаковые гребки за пределы пространства над ковшом с расплавом и сгружают твердый шлак. 2. Способ по п.1, характеризующийся тем, что включает следующие технологические операции: ковш с расплавом перемещают в рабочее положение, при этом платформу, приводимую в движение двигателем или гидроприводом, перемещают вперед в соответствующее рабочее положение для вычерпывания шлака; приводят в действие главный подъемный шток главного гидроцилиндра, с помощью которого посредством консоли шлаковые гребки опускают в расплав ниже поверхности расплава на определенную глубину; с помощью гидроцилиндра гидропривода шлаковым гребкам придают вращательное движение для сбора шлака; когда оба шлаковых гребка достигают края ковша с расплавом, шлаковые гребки поднимают над поверхностью расплава на определенную высоту с помощью главного подъемного штока главного гидроцилиндра посредством консоли; платформу, приводимую в движение двигателем или гидроприводом, перемещают назад до положения, в котором шлаковые гребки полностью покидают пространство над ковшом с расплавом; обоим шлаковым гребкам придают реверсивное относительное вращательное движение так, чтобы шлак, находящийся на гребках, упал в шлаковую загрузочную воронку вблизи ковша. 3. Устройство для вычерпывания шлака с расплава по п.1 или 2, характеризующееся тем, что содержит колею платформы (8), платформу (7) для возвратно-поступательного движения по колее (8), консоль (4), которая соединена с платформой (7) с помощью главного подъемного штока (5), зубчатую рейку (10) установленную в корпусе ее привода (2) на переднем конце консоли (4), причем зубчатая рейка(10) входит в зацепление с двумя шестернями (11) с ее двух сторон, а обе шестерни (11) присоединены к задним концам двух шлаковых гребков (1) с помощью двух вращающихся валов (3). 4. Устройство по п.3, характеризующееся тем, что привод содержит гидроцилиндр (9), соединенный с задним концом зубчатой рейки (10), выполненный с возможностью приведения в движение зубчатой рейки (10) вперед или назад. 5. Устройство по п.3, характеризующееся тем, что платформа (7) приводится в движение двигателем для ее движения по колее (8). 6. Устройство по п.3, характеризующееся тем, что платформа (7) приводится в движение гидроприводом для ее движения по колее (8). 7. Устройство по п.3, характеризующееся тем, что одна сторона каждого из двух шлаковых гребков(1), которая собирает и зажимает твердый шлак, выполнена с пилообразными зубцами. 8. Устройство по п.3, характеризующееся тем, что в качестве привода относительного вращательного движения шлаковых гребков (1) использован привод из группы зубчатая передача, кулачковый механизм, червячная пара, цепная передача, ременная передача, поворотный гидроцилиндр, гидравлический привод, электрический привод. 9. Устройство по п.3, характеризующееся тем, что консоль (4) выполнена с гидроприводом.