Устройство для внепечной обработки металла

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВНЕПЕЧНОЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛА по авт.св.№ 899656, отличающееся тем, что, с целью повышения степени использования газа и эффективности обработки, внутренняя полость футерованной колонны выполнена переменного сечения с выступами в нижней части на уровне 0,1-0,5 высоты колонны, причем минимальная площадь сечения внутренней полости колонны составляет 0,6-0,9 максимальной площади сечения. L v« i (Л 00 ;о 00 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ РЕСПУБЛИК (19) (11) 3(51) С 21 С 1/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,:.

Н ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ /

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И 01 НРЫТИЙ (61) 899656 (21) 3550497/22 02 (22) 07.02.83 (46) 30.04.84, Бюл. 1Ф 16 (72) В.И.Мачикин, А.Н.Смирнов, Е.Н.Складановский, Г.E.Íåõàåâ и А.И.Устинов (71) Донецкий ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (53) 621.745(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 899656, кл. С 21 С 1/02, 1980. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВНЕПЕЧНОЙ

ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛА по авт.св.Ф 899656, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения степени использования газа и эффективности обработки, внутренняя полость футерованной колонны выполнена переменного сечения с выступами в нижней части на уровне

О, 1-0,5 высоты колонны, причем минимальная площадь сечения внутренней полости колонны составляет 0,6-0,9 максимальной площади сечения.

1089138

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при внепечной обработке чугуна и стали.

По основному авт.св. N 899656 известно устройство для внепечной обработки металла, включающее ковш, бункер с дозатором, футерованную колонну с патрубком для подвода и отвода газа, питающий трубопровод и газовую камеру объемом 0,8-6,0 объемов колонны, вход которой соединен с питающим трубопроводом, а на выходе установлен распределительный клапан, соединяющий полость камеры с патрубком для подвода и отвода газа в колонну, причем этот патрубок может быть выполнен в виде тепло- . обменника регенеративного типа 1) . ,Недостатком известного устройства является неполное использование газа, так как после вытеснения металла из колонны рабочий газ стравливается в атмосферу, химические возможности газа используются неполностью.

Цель изобретения — повышение степени исгользования газа и эффективност обработки.

Поставленная цель достигается 30 тем, что в устройстве для внепечной обработки металла внутренняя полость футерованной колонны выполнена пере-; менного сечения с выступами в нижней ее части на уровне О, 1-О,5 высоты колонны, причем минимальная площадь сечения внутренней полости колонны составляет 0,6-0,9 максимальной площади сечения.

Переменное сечение верхней части колонны целесообразно, так как обеспечивает защиту нижней части колонны от прямого воздействия струи вытесняемого металла, что значительно снижает износ выступов и повышает 45 эффективность обработки. !

Расположение выступов в нижней части колонны на высоте 0,1-0,5 высоты колонны целесообразно, так как позволяет получить максимальное количество пузырьков газа, всплывающих в полости колонны. Образование пузырьков происходит в полостях, расположенных под выступами и обтекаемых в первоначальный момент времени металлом. заполняющим колонну. В дальнейшем эти пузырьки вытесняются в металл колонны. а затем — металл ковша. Увеличение высоты расположения выступов свыше 0,5 высоты колонны снизит эффективность обработки. так как время всплывания пузырьков в металле колонны уменьшится и будет недостаточным для вытеснения их в металл ковша. Кроме того, завышенное количество выступов в колонне необоснованно увеличит гидравлическое сопротивление внутри колонны, а следовательно, понизит производительность устройства. Увеличение высоты расположения.выступов менее О, 1 высоты колонны снизит количество образующихся во внутренней полости пузырьР ков, что снизит эффективность продувки и увеличит время обработки.

Площадь минимального сечения внутренней полости колонны равно

0,6-0,9 максимального. Уменьшение минимального сечения колонны менее

0,6 максимального значительно снизит эффективность обработки, так как производительность предлагаемого устройства прямо пропорциональна площади сечения колонны. Увеличение минимального сечения свыше 0,9 максимального нецелесообразно, так как высота выступов при этом будет недостаточной для образования пузырьков газа в металле колонны.

На чертеже изображено устройство, общий вид.

Устройство содержит ковш с расплавленным металлом 1, погруженную в металл футерованную колонну 2, на которой расположены бункер 3 с дозатором 4 и газовая камера 5 с распределительным клапаном 6, питающим трубопроводом 7 и патрубком 8 для отвода газа.

Устройство работает следующим образом.

После погружения футерованной колонны 2 в ковш с расплавленным металлом 1, заполнившим ее внутреннюю полость, его вытесняют в ковш.

Затем посредством распределительного клапана б внутреннюю полость колонны соединяют с атмосферой, При этом, так как скорость заполнения колонны сравнительно высокая (до 2,5 м/с), струя металла, обтекая выступы, рас положенные в нижней части колонны на высоте 0,1-0,5 высоты колонны, создает кавитационные полости под ними. В дальнейшем эти газовые полости заполняются металлом, а газ

1089138

Составитель Н. Асеева

Редактор Н. Ковалева Техред Т.Маточка Корректор А. Ильин

Заказ 2874/24

Тираж 540

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 вытесняется в металл, заполнивший к тому времени внутреннюю полость, При .вытеснении металла из колонны всплывающие пузырьки проталкиваются вместе с ним в основной объем металла в ковше. Таким образом, при обработке металла предлагаемым устройством пузырьки газа находятся в ме талле значиТельно дольше, чем при про-дувке его при помощи фурмы или через

1О пористую пробку, так как проделывают в металле следующий путь: всплывание во внутренней полости колонны. проникновение в металл ковша с вытесняемым металлом и всплывание в металле ковша. Часть пузырьков газа при этом может быть повторно втянута в полость колонны.

Устройство позволяет осуществить перемешивание металла в сочетании с продувкой его газом без перемешивания металла с поверхностным железистым шлаком, уменьшить вторичное окисление металла, имеющее место при продувке металла газом. Кроме того, предлагаемое устройство позволяет снизить расход газа на обработку за счет более полного использования энергии и физико-химических свойств газа.

Экономический эффект по сравнению с базовым объектом на единицу продукции составит 0,32

0,48 руб./т и может составить до

0,3 млн.руб.