Всасывающий патрубок циркуляционной вакуум-камеры

 

.1. ВСАСЫВАЮЩИЙ ПАТРУБОК ЦИРКУЛЯЦИОННОЙ ВАКУУМ-КАМЕРЫ,, содержащий металлический кожух с огн упорной футеровкой и узел подачи транспортирующего газа, от л.и ч . ающийся тем, что, с целью снижения разрушения футеровки газо металлической смесью посредст1вом обеспечения поступления металла в .зону подачи транспортирующего газа после достижения разрежения 20-11 г-, t. , yi.:V. . 1 мм рт.ст., патрубок снабжен плотно примыкающей к его входному торцу заглушкой, выполненной из матеоиала , способного разрушаться под дей ствием вакуумируемого металла при подходе его с внутренней стороны и защищенной от металла слоем огнеупорного материала, нанесенного на нее с наружной стороны. 2.Всасывающий патрубок по п.1, отличающийся тем, что заглушка выполнена из материала, являющегося по отношению к вакуумируемому металлу раскислителем или легирующим. 3.Всасывающий патрубок по пп. 1 и 2/ отличающийся тем, что заглушка выполнена из древесины . 4.Всасывающий патрубок по пп. 1и2, отличающийся тем, что при вакуумировании титансодерйсащих сталей заглушка выполнена из титана или сплава на его основе .

«ю аи

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(59 С 21 С 7 10 ;л

I ii

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3565471/22-02 (221 03.03.83 (46) 07.05.84. Бюл. Р 17 (721 3.Х.Абдулхаков, И.С.Мокшаев и A.Â.LIêëÿås (531 .669.187. 2 (088. 8) (6) 1. Авторское свидетельства СССР

Р 773093, кл. С 21 С 7/10, 1980.

2. Авторское свидетельства СССР

Ф 341842, кл. С 21 С 7/10, 1972.

3. Морозов A.H. Внепечное вакуумирование стали. М., "Металлургия", 1975, с. 144, рис.32. (54l (57), 1 . ВСАСЫВАЮЩИЙ ПАТРУБОК

ЦИРКУЛЯЦИОННОИ ВАКУУМ-KAMEPbI,. содержащий металлический кожух с огнеупорной футеровкой и узел подачи транспортирующего газа, о т л.и— ч а ю шийся тем, что, с целью снижения разрушения футеровки газометаллической смесью посредством обеспечения поступления металла в зону подачи транспортирующего газа после достижения разрежения 20-11

1 мм рт.ст., патрубок снабжен плотно примыкающей к его входному торцу заглушкой, выполненной из матеаиала, способного разрушаться под действием вакуумируемого металла при подходе его с внутренней стороны и защищенной от металла слоем огнеупорного материала, нанесенного на нее с наружной стороны.

2. Всасывающий патрубок по п.1, отличающийся тем, что заглушка выполнена из материала, являющегося по отношению к вакуумируемому металлу раскислителем или легирующим.

3. Всасывающий патрубок по пп.

1и 2, отличающийся 8 тегл, что заглушка выполнена из древесины.

4. Всасывающий патрубок по пп.

1и2,отличающийся тем, что при вакуумиравании титансодержащих сталей заглушка выполнена из титана или сплава на его основе.

1090729

65

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано в установкам циркуляционного вакуумирования стали для повышения стойкости футеровки всасывающего патрубка. камера для циркуляционного вакуумирования содержит, как известно, всасывающий и сливной патрубки.

Известна установка, в которой для обеспечения циркуляционного продвижения металла через вакуум-камеру во всасывающий патрубок подают транспортирующий газ, например аргон (1) .

Однако стойкость огнеупорной футеровки всасывающего пэтрубка значйтельно ниже, чем сливного.

Так, например, промышленная камера циркуляционного вакуумирования, предназначенная для.вакуумирования плавки стали весом 110120 т и футерованная периклаэошпинелидными огнеупорами, имеет стойкость футеровки всасывающего патрубка с д „=320 мм 30-32 плавки, тогда как стойкость йутеровки сливного патрубка с д =280 мм б0-63 плавки.

Такая сравнительно пониженная стойкость всасывающего патрубка обусловлена, очевидно, ускоренным износом футеровки в результате барботажа газовыми пузырьками расплавленного металла. При этом происходят чередующиеся механические удары о поверхность огнеупорной кладки то газовых пузырьков, расширяющихся, вводимых в металл давлением и движущихся в объеме жидкого металла, то частиц металла, взрывающихся на место уходящих пузырьков.

Обычный известный порядок включения в работу циркуляционной вакуум-камеры следующий.

Вначале включают подачу транспортирующего газа во всасывающем патрубке, затем начинают опускание в расплавленный металл патрубКоВ (f,âñàñûâàíùåão и сливного) . При этом В0 избежание попадания шлака с поверхности металла в камеру на нижние торцы патрубков одеты иэ листовой стали колпаки, которые после прохождения нижних торцов патрубков через шлак в металл прогорают или точнее расплавляются, освобождая путь для входа металла через патрубки в вакуум-камеру пбд действием в начальный момент гидростатического напора металла, а. затем включаемого в это же время вакуума.

Как установлено практикой работы и проведенными исследованиями, износ футеровки всасывающего патрубка от барботирующего действия транспортирующего газа происходит в наибольшей степени в период заполнения патрубков вакуум-камеры металлом (пока еще набирается вакуумj.

Особенно значительный износ футеровки наблюдается в случаях, когда после заполнения патрубков металлом аварийно задерживалось (на

2-5 мин1 включение вакуума. При этом футеровка требовала ремонта сразу !

О же после плавки.

Изменить этот порядок включения в работу и заполнения металлом вакуум-камеры не позволяет существующая известная конструкция всасыва15 ющего патрубка.

Известен также охлаждаемый воздухом всасывающий патрубок, который при некотором усложнении конструкции и эксплуатации имеет более высокую стойкость, чем неохлаждаемый

52X..

Но этот патрубок также не удовлетворяет по уровню стойкости футеровки иэ-за существенного усложнений

25 конструкции

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является всасывающий патрубок циркуляционной камеры, содержащий металлический кожух с огнеупорной футеровкой и узел подачи транспортирующего газа (3) .

Недостатком известной конструкции всасывающего патрубка циркуляционной вакуум-камеры является, таким образом, невозможность снижения разрушающего действия на футеровку гаэометаллической смеси в период набора вакуума и заполнения вакуум-камеры металлом.

40 целью изобретения является снижение разрушения футеровки гаэометаллической смесью посредством обеспечения поступления металла в зону подачи транспортирующего газа после достижения разрежения 20-11 мм рт.ст.

Поставленная цель достигается тем, что во-всасывающем патрубке циркуляционной вакуум-камеры, содер-. жащем металлический кожух с огнеупорной футеровкой и узел подачи транспортирующего газа, патрубок снабжен плотно примыкающей к его входному торцу заглушкой, выполненной из материала, способного разрушаться под действием вакуумируемого металла при подходе его с внутренней стороны и защищенной от металла слоем огнеупорного материала, нанесенного на нее с наружной стороны.

Заглушка выполнена иэ материала, являющегося по отношению к вакуумируемому металлу раскислителем или легирующим.

1090729

Заглушка ныполнена из древесины.

При вакуумировании титансодержащих сталей. заглушка выполнена из титана или сплава на его основе.

На фиг.1 изображен патрубок, один из нариантон, на фиг.2 — вакуум-камера с всасывающим патрубкогл в период всасывания металла в камеру через сливной патрубок и перелива металла с дна камеры во всасывающий патрубок. 10

Циркуляционная вакуум-камера содержит всасывающий патрубок 1, заглушку 2, плотно примыкающую к входному торцу патрубка 1, слой 3 огнеупорного материала, например обмазку шамотную, 15 нанесенную с наружной стороны заглушки сливной патрубок 4, патрубок 5 к вакуум-проводу (вакуум-от, сосу), узел 6 подачи транспортирую щего газа, слой шлака 7 на поверх- 7г» ности металла 8 в разливочном ковше (не показан).

С.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

На сливной патрубок надевают перед пуском защитный колпак из листовой стали (не показан) для защиты ,от попадания в атрубок шлака. Поскольку всасывающий патрубок закрыт заглушкой, то на него защитный кол- З» пак не надевают (на известные патрубки надевают) . Вслед за этим оба патрубка 1 и 4 погружают через слой: шлака 7 в металл 8. После прохождения слоя шлака и погружения торцов патрубков в металл колпак сливного патрубка расплавляется жидким металлом. В этот момент камера соединяется с вакуум-отсосом, и одновременно включается подача транспортирующего газа.

Жидкий металл под действием гидростатического давления (до уровня металла в ковше) и набираемого вакуума в камере начинает подниматься в камеру по слинному патрубку 4. 45

После подъема металла несколько выше дна камеры (см.перемычку между патрубками 1 и 4) металл переливается изнутри камеры во всасывающий патрубок. Заглушка 2 прожигается 50 . если она ныполнена из древесины) или расплавляется (если она выполнена из металла )сплава), уровень вакуума (разрежения) к этому времени достигает порядка 55 (20 мм рт.ст.

Пусковые насосы (насосы, способные в единицу времени откачивать большие объемы газов, но не способные достигнуть глубокого вакуумами в это время отключаются, а насосы глубокого вакуума продолжают работать.

После разрушения заглушки и открытия торца всасывающего патрубка под действием вдунаемого в металл транспортирующего газа и вакуума металл начинает подниматься вверх в камеру, а по сливному патрубку вниз из камеры в ковш. Такигл образом< начинается циркуляция металла через вакуум-камеру. В дальнейшем процесс вакуумирования металла идет как и при известных всасываюI щих патрубках.

При известном всасывающем патрубке подача транспортирующего газа включается до погружения патрубков н металл, а вакуум-отсос после погружения. После погружения патрубков н металл защитные колпаки расплавляются, и металл вначале под действием незначительного гидростатического давления, затем под действием вакуума входит в вакуум-камеру одновременно через оба патрубка.

Для выявления положительного эффекта применения предлагаемого всасывающего патрубка проведены опытно-промышленные испытания его на циркуляционной вакуумной установке.

Результаты испытаний приведены в таблице.

Ожидаемая экономическая эффективность от использования. изобретенля на одной вакуумной установка,(на

115-тонную .плавку) по сравнению с известным патрубком при односмепной работе составит общегодовая 46800 руб„, на 1 т вакуумированной с=зли

1,13 руб./т," по сравнению базо ым объектом — общегодовая 27200 руб., на 1 т вакуумированной стали

0,65 руб./т.

Эксплуатационные затраты на содержание предлагаемого патрубка не-значительны и KG."ëïåíñèðóûòcÿ -el, что исключается ежеплаво пасе (разовое) использование колпака из листовой стали б =1-2 мгл, применяемого для защиты от попадания шлака в камеру.

1090729

Испытываемый патрубок

Известный неохлаждаемый

4,9 (среднее) 7,1 (среднее) Известный охлаждаемый (базовый объект1

36, 4. (среднее) ВНИИПИ Заказ 3016/23 Тираж 540 Подписное

Ю» В

Филюал ППП "-Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

Патрубок неохлаждаемый с заглушкой иэ древесины {фанеры) тол@иной (=6 мм, С наружной стороны (снизу) огнеупорная обмазка из корундового порошка на жидком стекле д =6-10 мм

Стойкость футеровки,выраженная количеством вакуумированных плавок до ре- монта