Проблема отсечки конечного технологического шлака при выпуске стали из плавильных агрегатов имеет особую актуальность в условиях широкого внедрения способов обработки металла на установках «печь - ковш». Успех решения указанной проблемы зависит от технических возможностей механического оборудования, обеспечивающего бесшлаковый выпуск стали в разливочный ковш.
НПО «Доникс» в рамках научно-технического сотрудничества с Донецким национальным техническим университетом (ДонНТУ) и ЗАО «Новокраматорский машиностроительный завод» разрабатывает, изготавливает и внедряет в производство высокоэффективные устройства для отсечки шлака при выпуске металла из кислородных конвертеров, мартеновских и дуговых сталеплавильных печей.
Для условий конвертерного производства стали разработаны два способа предотвращения попадания большого количества шлакового расплава в разливочный ковш.
Первый способ
Предусматривает установку на корпус кислородного конвертера скользящего затвора, перекрывающего выпускной канал агрегата в момент появления шлака в потоке выпускаемого металла.
В отличие от широко известного зарубежного аналога гидравлического затвора, используемого на конвертерах фирмы Salzgitter AG, предлагаемый скользящий затвор снабжен электромеханическим приводом. Конструкция привода и других элементов затвора обеспечивает агрегату простоту в изготовлении, низкую стоимость, надежную работу в условиях запыленности, высоких температур и механических нагрузок. Предлагаемую систему для отсечки шлака рекомендуется применять на конвертерах с отношением высоты к диаметру в пределах 1,6 - 1,8.
Второй способ
Основан на применении специальных отсечных устройств, выполненных из огнеупорного материала в виде поплавков, помещаемых в ванну расплава при помощи манипуляторов оригинальной конструкции.
Для более эффективной отсечки шлака при эксплуатации электродуговых печей разработана система скользящего печного затвора, конструкция которой имеет несколько принципиальных отличий от зарубежных аналогов.
В предлагаемом затворе применены более надежный двухплунжерный приводной гидроцилиндр (взамен поршневого) и балансирные прижимные элементы подвижной обоймы с роликовыми опорами. Такая конструкция обеспечивает управляемый донный выпуск стали без поворота корпуса печи, надежную работу затвора даже при наличии клиновидности огнеупорных изделий, а также позволяет в значительной степени уменьшить износ трущихся поверхностей и снизить нагрузку на привод.
Для оптимизации процесса бесшлакового выпуска стали из мартеновских печей предлагается применение специальных печных желобов с перегородками, позволяющими эффективно задерживать шлак и отводить его в емкость, установленную рядом с разливочным ковшом.
Предлагаемая конструкция печного желоба обеспечивает высокую степень отсечки шлака независимо от состояния сталевыпускной летки мартеновской печи. Изменяя угол положения заслонки желоба в зависимости от массового расхода истекающего из печи металла, регулируют уровни подъема шлака в приемной части желоба и поверхности днища сливного носка, по которому шлак отводится в чашу.
Описанные системы и оборудование могут быть эффективно использованы в сталеплавильных цехах металлургических и машиностроительных предприятий.