Ківш (металургія)
Ківш у металургії — сталева або чавунна посудина для короткочасного зберігання, транспортування і розливання розплавлених металів, шлаків і штейнів. Ковші для металів і штейнів звичайно покривають всередині вогнетривким матеріалом. Ковші, залежно від їхнього призначення, мають значні конструктивні відмінності поміж собою. Розрізняють ковші ручні (місткістю до 60 кг) і переміщувані: спеціальними пристроями (по підвісній рейці — монорейці; місткістю до 120 кг), мостовими кранами і на залізничних візках (місткістю до 500 т). Кожух ковшів виготовляється зварним, в минулому вони виготовлялися клепаними.
Різновиди ковшів[ред. | ред. код]
Чавуновозні ковші[ред. | ред. код]
Чавуновозний ківш призначений для транспортування рідкого чавуну від доменних печей до сталеварних агрегатів або до розливних машин, для його транспортування використовується залізнична платформа спеціальної форми. Чавуновозний ківш і платформа для його перевезення разом є складовими частинами вагону, що називається чавуновозом. За формою ковші діляться на конічні, грушоподібні, бочкоподібні і сигароподібні. Найбільш розповсюдженими є грушоподібні ковші ємністю 100 і 140 тон. На ковші є спеціальні конструктивні елементи, за допомоги яких він встановлюється на платформі чавуновозу, може бути піднятий підйомним краном у сталеплавильному цеху, може бути скантований на розливній машині. Маса ковша ємністтю 100 т без футерівки становить 13 т.
Шлакова чаша[ред. | ред. код]
Шлаковозні ковші, або шлакові чаши. Оскількі шлак не здійснює швидкого руйнування металу, з якого виготовляються чаші, то внутрішню поверхню шлакових чаш не футерують зсередини, хай навіть температура рідкого шлаку (~1600 °C), що зливається в них, наприклад у доменному виробництві, на виході з печі є вищою за температуру розплавленого металу, що випускається з тієї самої печі. Шлакові ковші працюють у дуже важких умовах — при високій температурі і нерівномірному нагріві за висотою і товщиною стінки, що призводить до утворення тріщин. Тому важливим є вибір раціональної форми ковша. Найраціональнішою є конічна форма ковша зі сферичним дном, круглого або овального поперечного перерізу. Ковші виготовляються виливними сталевими зі стінками завтовшки 60—100 мм. В Україні у доменному виробництві найпоширенішими є шлакові ковші об'ємом 16 м³.
Сталерозливний ківш[ред. | ред. код]
Сталерозливний ківш призначений для переміщення розплавленої сталі від сталеплавильного агрегату — мартенівської печі, конвертера, елктропечі — до місця розливки сталі і розливання сталі у виливниці — для одержання зливків — або до установок безперервного розливання сталі. Ці ковші мають форму зрізаного конуса з великою основою згори. На дні ковша розташовані одна або дві склянки, через які розливають сталь. Отвір склянки затуляють і відкривають стопором, пересуваючи його гідравлічним приводом або вручну. Ємкість таких ковшів становить до 480 т. Ковші бувають кранові, що вміщують до 100 т.
Ливарний ківш[ред. | ред. код]
Ливарні ковші призначені для транспортування рідкого металу і заливання форм. За конструкцією ковші бувають з носаком, чайникові, барабанні, стопорні.
Для розливання чавуну ківш футерують шамотом, а для розливання сталі — шамотом або магнезітом. Товщина шару футерівки становить 65 — 180 мм.
У чайникових і стопорних ковшах шлак у процесі розливання затримується краще, аніж у барабанних і звичайних ковшах з носаком. Барабанні ковші зазвичай використовують при литті тонкостінних мілких і середніх виливків, коли важливо зберегти температуру рідкого металу. Вони також використовуються як роздавальні для заповнення невеликих ковшів, які потім використовують для лиття виробів.
Для заливання чавуну у форми найчастіше використовуються ковші з носаком. Для заливання середніх і великих виливків зі сталі використовуються стопорні ковші. Ковші з носаком використовують для заливання форм, розташованих на конвейєрах.
Міскість барабанних ковшів становить 250 — 5000 кг, місткість стопорних ковшів від 1000 кг до кількох десятків тон.
Вакуум-ківш[ред. | ред. код]
Вакуум-ківш це ливарний ківш, яким, використовуючи розрідження (вакуум), вилучають розплавлений метал з ванн. Його застосовують у кольоровій металургії — найчастіше при електролізі алюмінію, магнію (ізвлеченія шлаку) тощо. Він являє собою ківш, щільно закритий спеціальною кришкою, через яку пропущена труба. Другий кінець труби занурений у розплавлений метал. Розрідження у вакуум-ковші створюється вакуумним насосом, а метал з ванни засмоктується у ківш по трубі, що проходить через покришку.
Піч-ківш[ред. | ред. код]
Піч-ківш, також ківш-піч, установка піч-ківш — багатофункціональний агрегат для обробки рідкої сталі, що дозволяє виконувати у сталерозливному ковші доведення металу по хімічному складу, розкиснення, мікролегування, модифікування. Піч-ківш використовується також для стабілізації температури, нагрівання рідкої сталі до необхідної температури та збереження її тепла.
Виробництво ковшів[ред. | ред. код]
Ковші виготовляють на спеціалізованих підприємствах — заводах важкого машинобудування. Ковші малого вмісту можуть бути виготовлені безпосередньо у ливарні підпримства, що експлуатуватиме їх. Після виготовлення ковшів відділок технічного контролю підприємства проводить перевірку на відповідність хімічного складу ковша тим, що вимагаються, і механічні випробування, після чого складається сертифікат. Перевіряються також цапфи і основня зварні шви. Ковші мають відповідати технічним умовам. На кожний ківш заводться технічний паспорт.
Експлуатація і ремонт ковшів[ред. | ред. код]
В процесі експлуатації футерівка ковшів під дією високих температур поступово псується і вимагає періодичних поточних або капітальних ремонтів.
У чавуновозних ковшах по мірі експлуатації накопичується сміття, інколи — при перевезеннях холодних чавунів — на дні ковша і його стінках утворюються стиглеці, або козли. Це призводить до зменшення робочого об'єму ковша.
Ковші висушують і нагрівають пальниками, що працюють на природному газі. При підготовці ковша до плавки проводять поточний ремонт футерівки — видаляють зі стінок і днища ковша шлакові й металічні залишки разом з шаром футерівки, після цього футерівку знову відновлюють, висушують й розогрівають. При капітальному ремонті стару футерівку повністтю видаляють з ковша і замінюють новою. Перед заливанням металу футерівку ливарних ковшів висушують і нагрівають до температури 500—600 °C, а при залівці форм, що потребують більш гарячого чавуну, до 700—750 °C. Ковші відразу після прогрівання заповнюють розплавом.
Переміщення ковшів[ред. | ред. код]
Перевезення здійснюється на спеціальних залізничних платформах і візках, які переміщують або поодинці, або зчепляють у склад з кількох таких візків. Встановлення ковшів на ці платформи і пересування ковшів під час технологічних маніпуляцій, кантування ковшів відбувається із застосуванням підйомних кранів.
Невеличкі ливарні ковші місткісттю 20 — 50 кг можуть бути перенесені вручну двома робітниками.
Література[ред. | ред. код]
- Ківш. // Українська радянська енциклопедія : у 12 т. / гол. ред. М. П. Бажан ; редкол.: О. К. Антонов та ін. — 2-ге вид. — К. : Головна редакція УРЕ, 1974–1985.
- Ковш (в металлургии). // Большая советская энциклопедия : в 30 т. / главн. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : «Советская энциклопедия», 1969—1978. (рос.)