Устройство для обработки жидкого металла

 

Изобретение относится к металлургии , в частности к рафинированию, модифицированию и легированию железоуглеродистых металлов и сплавов. Цель изобретения - повышение эффек-. тивности усвоения реагента. В рабочую камеру 1, выполненную из двух тепловых труб 2 и 3 помещают реагент в твердом виде, например кальций, закрывают крышку 6, подают инертный газ, после чего устройство погружают в расплав, одновременно подавая воду через теплообменник 11. Инертный газ до расплавления реагента в камере 1 е Tfb СО с Т1 JN ISD со 4 00 о: г л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУ БЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ. (21) 3786348/22-02 (22) 01,09.84 (46) 07.03.87. Бюл. У 9 (71) Диенроиетровский государственный университет, Институт проблем литья AH УССР и Институт проблем материаловедения АН УССР (72) 10. К. Гонтарев, 10. М. Ефименко, В. А, Ефимов, А. Г. Косторнов, Ю, П. Михайлов, В. Ф. Присняков, В, И, ТреФилов и А. А. Шейко (53) 669.188(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 212278, кл. С 21 С 1/00, 1970.

Авторское свидетельство СССР

В 594177, кл, С 21 С 1/00, 1978, „Я0„„1294831 А 1 ав 4 С 21 С 1/00 С 21 .С 7/10 (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ЖИДКОГО МЕТАЛЛА (57) Изобретение относится к металлургии, в частности к рафинированию, . модифицированию и легированию железоуглеродистых металлов и сплавов.

Цель изобретения — повышение эффек-. тивности усвоения реагента. В рабочую камеру 1, выполненную иэ двух тепловых труб 2 и 3 помещают реагент в твердом ниде, например кальций, . закрывают крышку 6, подают инертный газ, после чего устройство погружают в расплав, одновременно подавая воду через теплообменник 11. Инертный газ до расплавления реагента в камере 1

9 подается под давлением в днище 4 и не дает расплаву заполнить камеру.

Реагент за счет тепла расплава плавится в камере 1. Создавая давление газа в магистрали 7, обеспечивают необходимую скорость выдавливания жидкого реагента через отверстия 5

1294831 в расплав металла. Скорость ввода жидкого реагента должна быть равной скорости растворения его в расплаве.

Устройство позволяет повысить до 803 усвояемость реагента при обра— ботке железоуглеродистых спла вов. 2 ил.

Изобретение относится к металлургии, в частности к рафинированию, моднфицированию и легированию железоуглеродистых металлов и сплавов.

Целью изобретения является повы5 шение.зффективности усвоения реагента.

На фиг. 1 схематично представлено устройство в собранном виде; на фиг. 2 — устройство, помещенное в 10 расплав металла, Устройство для обработки жидких метаплов и сплавов состоит из рабочей камеры 1, выполненной из 2-х тепловых труб 2 и 3. Нижняя труба 2 15 снабжена днищем 4 с выпускными от.верстиями 5. Вверху камера 1 снабже. —, на крышкой 6 и соединена с магистралью 7 подвода газа. Зона 8 конденсации нижней тепловой трубы 2 совмеще- gg на с зоной 9 испарения верхней тепловой трубы 3, ее зона 10 конденсации контактирует с теплообменником 11.

На внутренней поверхности нижней тепловой трубы 2 нанесен капиллярно-пористый слой 12.

Устройство работает следующим образом.

В рабочую камеру 1 помещают реагент в твердом виде (например, куски -30 кальция) закрывают крышку 6, подают инертный газ, после чего устройство погружают в расплав, одновременно подавая воду через теплаобменник 1.1.

Устройство вместе с помещенным внутри 35 него твердым реагентом начинает нагреваться. Инертный газ до расплавления реагента в рабочей камере 1 подается под давлением s расплав через отверстия 5, выполненные в днище 4О

4, и не дает расплаву через зти отверстия заполнить рабочую камеру. По температуре подогрева охлаждающей во ды ведут контроль температуры во внутренней полости устройства, т.е. ксщтролируют температуру реагента. Поскольку рабочая камера 1 устройства выполнена из тепловых труб 2 и 3, щу торые являются изотермическими элементами, становится возможным большим или меньшим асходом охлаждающей воды добиваться необходимой темпера» туры реагента. После расплавления ре агента в рабочей камере за счет тепла расплава, создавая давление газа в магистрали 7, обеспечивают необходимую скорость выдавливания жидкого реагента через выпускные отверстия

5, выполненные,в днище 4, в зону расплава, интенсивно охлаждаемую теплоносителями устройства (фиг. 2).

Скорость ввода жидкого реагента должна быть равной скорости растворения реагента в расплаве. Устройство позволяет повысить до 80% усвояемость реагентов при обработке железоуглеродистых сплавов. При превышении скоростью ввода реагента скорости его растворения в расплаве возможно интенсивное испарение части вводимого реагента и, как следствие, уменьшение его усвоения расплавом.

Оптимальная скорость ввода жидких реагентов в расплав составляет для магния 1,5 г/с и для кальция 1,2 г/с.

После того, как жидкий реагент полностью израсходуется (что видно по изменению давления газа в устройстве), газ продувается через расплав до момента вывода устройства из расплава для предотвращения попадания расплава в рабочую камеру l через отверстия 5, выполненные в днище 4.

При помещении рабочей камеры 1 в расплав происходит следующее.

Через теплоподводящую стенку тепловой трубы 2, тепловой поток поступает к .капиллярно-пористому слою 12, 1294831

Составитель В. Сарамутин

Редактор Н. Егорова Техред А.Кравчук Корректор A. 06p ap

Заказ 562/27

Тираж 550 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 расположенному на ее внутренней поверхности и пропитанному рабочим веществом — металлическим теплоносителем, например, эвтектический натрийкалиевым сплавом, в результате чего теплоноситель начинает испаряться и его пары перемещаются из зоны испарения (которой является погруженная в расплав часть нижней тепловой трубы 2) в зону 8 конденсации, контактирующую с зоной 9 испарения верхней тепловой трубы 3. Верхняя тепловая труба капиллярно-пористого слоя может не иметь, а ее зона испарения может быть заполнена металлическим теплоносителем, аналогичным теплоносителю в нижней тепловой трубе 2,или отличающимся от него. Отбирая тепло скрытой теплоты парообразования (и тем самым Конденсируя пары нижней тепловой трубы 2, которые самотеком поступают к месту осушения капилляр, но-пористого слоя 12 нижней тепловой трубы 2), теплоноситель верхней тепловой трубы 3 испаряется и аналогичным образом отдает свою скрытую теплоту парообразования охлаждающей воде теплообменника 11, с которым контактирует зона 10 конденсации верхней тепловой трубы 3. По температуре, исходящей из теплообменника охлаждающей воды, контролируют температуру реагента и при необходимости регулируют ее, изменяя расход охладителя.

10 формула изобретения

Устройство для обработки жидкого металла, содержащее рабочую камеру . для реагента с выпускными отверстиями в днище, герметизирующую крышку

15 вверху и газоподвод, о т л и ч а— ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности усвоения металлом реагента, рабочая камера образована двумя замкнутыми кольцеобразными тепловыми трубами, размещенными одна над другой и имеющими общую перегородку, причем днище выполнено в виде продолжения нижней тепловой трубы, а верхняя тепловая труба сопряжена с водоохлаждаемым теплообменником.