2.2. Промежуточный ковш. Конструкция. Эксплуатация.
В обычном понятии промежуточный ковш — технологический узел, служащий для приема жидкой стали из сталеразливочного ковша и подвода к кристаллизатору или к различным кристаллизаторам с помощью многоручьевой установки. Состоит из промежуточной емкости простейшей геометрической формы, крышки, перегородок, дозирующего узла, пробки продувочной, а при подаче металла под уровень — питателя. Толщина стального кожуха- 15 мм [8].
Рис. 7. Схема устройства промежуточного ковша: 1 – огнеупорный слой футеровки; 2 – теплоизоляционный слой футеровки; 3 – головка стопора; 4 – стопор; 5 – стакан-дозатор; 6 – сменный блок; 7 – теплоизолирующая крышка.
Промежуточный ковш должен давать возможность точно регулировать количество металла, поступающего в кристаллизатор в единицу времени. Он в ходе замены сталеразливочного ковша при серийной разливке плавок позволяет продолжать разливку без снижения ее скорости, выполняя роль запасной емкости. Емкость таких устройств составляет 6-70 т. В производстве нашли наибольшее распространение промежуточные ковши емкостью 10, 23 и 50 т. Их главная функция - распределение жидкого металла по сталевыпускным дозирующим отверстиям (ручьям) с минимальными потерями тепла. Дополнительно выполняются функции усреднения металла по химическому составу, температуре и повышению качества слитка. Температура стали, поступающей в сталевыпускной канал не должна снижаться более чем на 10-15°С.
Для того чтобы снижение температуры было незначительным, в частности в начале разливки, путь стали в промежуточном ковше должен быть как можно короче. Днище и стенки промежуточного ковша должны иметь ровные поверхности, чтобы не препятствовать потоку стали. Выступающие углы футеровки, кроме того, подвергаются большому износу, сокращают срок службы и затрудняют удаление настылей из промежуточного ковша. Этим требованиям больше всего удовлетворяет промежуточный ковш, форма которого представляет собой удлиненный прямоугольник. Сечение промежуточного ковша представляет собой сужающуюся к днищу трапецию, что облегчает удаление настылей и позволяет свести повреждения футеровки к минимуму. Высота промежуточного ковша определяется требованием, согласно которому глубина ванны должна быть такой, чтобы шлак, необходимый для защиты от тепловых потерь и ассимиляции неметаллических включений, не затягивался в стакан потоками жидкой стали. Уровень металла 200-400 мм не только не позволяет получить хорошо организованную струю, истекающую в кристаллизатор, но и не может обеспечить требуемые условия отделения шлака и неметаллических включений. В результате исследований влияния высоты металла в промежуточном ковше в пределах 350-600 мм установлено, что увеличение уровня металла в указанных пределах оказывает благотворное влияние на уменьшение количества крупных неметаллических включений. В практических условиях наиболее приемлемым является уровень металла в пределах 600-700 мм. С повышением уровня металла в ковше интенсивность циркуляционных потоков у стенок и дна ковша уменьшается. В районе стакана исчезают ярко выраженные вихревые потоки (воронки), через которые возможно затягивание неметаллических включений в струю жидкой стали, вытекающую из промежуточного ковша. Кроме того, улучшаются условия всплывания крупных неметаллических включений, на которые благоприятным образом сказывается увеличение продолжительности пребывания металла в ковше. В ККЦ-1 высота металла устанавливается равной 900мм.
Промежуточные ковши накрывают крышками, для уменьшения тепловых потерь в окружающую среду, футерованные кирпичом или огнеупорной наливной массой.
В зависимости от числа кристаллизаторов и способа подвода металла в кристаллизатор промежуточный ковш снабжен одним или несколькими стопор-моноблоками.