Аппарат для введения веществ в высокотемпературную жидкость под ее уровень

 

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к конструкциям аппаратов для введения веществ под уровень расплавов металлов. Цель изобретения - повышение эффективности использования веществ, вводимых в жидкость, путем обеспечения возможности ввода различных веществ одновременно или в заданном порядке. Для введения газа, проволоки и порошков в расплавы металлов в стенке резервуара для расплава установлен многоканальный огнеупорный корпус. Корпус имеет огнеупорные элементы для закрытия каналов, предотвращающие вход расплава в каналы. Центральный и расположенный ниже его каналы служат соответственно для введения газа и псевдоожиженных порошков в расплав, причем каждый из них имеет подвижную трубу для газа или псевдоожиженного порошка соответственно. При перемещении трубы для газа по направлению к расплаву она смещает закрьгоающий элемент , при этом газ из трубы может поступать в расплав через капиллярные отверстия в пробке. Подобным же образом при перемещении трубы в верхнем канале смещается закрываюш11й элемент, при этом псевдоожиженный порощок может выпускаться из этой трубы. Прово- ,лока подается к расплаву по нижнему каналу, когда она достигает закрывающего элемента, проволока сама выталкивает этот элемент в расплав металла . Изобретение позволяет сократить расход вводимых реагентов, повысить эффективность их использования на 36% за счет обеспечения возможности ввода различных веществ одновременно или в любой заданной последовательности . 5 з.п. ф-лы, 3 ил. СО 4 to 4 4 1C

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 С 21 С 7/00, 5/48

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н flATEHTY

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3764658/23-02 (89) PCT/GB 83/00297 (21. 11.83) (22) 20.07.84 (31) 8315025 (32) 01.06.83 (33) GB (46) 15.09.88. Бюл. У 34 (71) Инджекталл Лимитед (GB) (72) Кеннет Вильям Бейтс и Вильям

Альберт Гриффитс (GB) (53) 621.746.32(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

И 62579, кл . С 22 В 15/06, 1940.

Патент США У 4298192, кл. С 21 С 5/48, 1981.

Авторское свидетельство СССР

Му 289128, кл. С 21 С 7/Ооэ 1969. (54) АППАРАТ ДЛЯ ВВЕДЕНИЯ ВЕЩЕСТВ

В ВЪ|СОКОТЕМПЕРАТУРНУЮ ЖИДКОСТЬ ПОД

ЕЕ УРОВЕНЬ (57) Изобретение относится к черной металлургии, в частности к конструкциям аппаратов для введения веществ под уровень расплавов металлов. Цель изобретения — повышение эффективности использования веществ, вводимых в жидкость, путем обеспечения возможности ввода различных веществ одновременно или в заданном порядке. Для введения газа, проволоки и порошков в расплавы металлов в стенке резерву.SU „„ 424742 A 3 ара для расплава установлен многоканальный огнеупорный корпус. Корпус имеет огнеупорные элементы для закрытия каналов, предотвращающие вход расплава в каналы. Центральный и расположенный ниже его каналы служат соответственно для введения газа и псевдоожиженных порошков в расплав, причем каждый из них имеет подвижную трубу для газа или псевдоожиженного порошка соответственно. При перемещении трубы для газа по направлению к расплаву она смещает закрывающий элемент, при этом газ из трубы может поступать в расплав через капиллярные отверстия в пробке. Подобным же образом при перемещении трубы в верхнем канале смещается закрывающий элемент, при этом псевдоожиженный порошок может выпускаться иэ этой трубы. Проволока подается к расплаву по нижнему каналу, когда она достигает закрывающего элемента, проволока сама выталкивает этот элемент в расплав металла. Изобретение позволяет сократить расход вводимых реагентов, повысить эффективность их использования на 36Х за счет обеспечения возможности ввода различных веществ одновременно или в любой заданной последовательности. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

1424742

Изобретение относится к области черной металлургии, конкретнее к конструкциям аппаратов для введения веществ под уровень расплавов металлов.

Целью изобретения является повышение эффективности использования веществ, вводимых в жидкость, путем обеспечения возможности ввода различных веществ одновременно или н задан- 1ð ном порядке.

На фиг. 1 представлен продольный разрез устройства; на фиг.2 — вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 3 — схема соединения псендоожижающей установ-!5 ки с каналом для подачи газопорошковой смеси.

Устройство содержит удлиненный цилиндрический огнеупорный корпус 1 с монтажными средствами 2, с помощью которых оп герметично крепится в отверстии 3 футерованной стенки 4 металлургической емкости, например к ковшу. Металлургическая емкость содержит наружную металлическую оболочку 5, 25 при этом оболочка выполнена с отверстием, совпадающим с отверстием 3.

Для обеспечения герметичности огнеупорный корпус 1 выполнен с сужающимся внутренним концом 6, который прижимается соответствующим образом к сужающейся части отверстия 3 крепежными средствами 2. Глубина или рас) положсние отверстия 3 могут быть выбраны исходя из опыта.

Во внутреннем конце. 6 огнеупорного корпуса выполнена глубокая цилиндрическая растбчка 7. В этой расточке, например, посредством слабого строительного раствора крепится сменная огнеупорная пробка 8. Внутренний конец последней отстоит из донной части расточкн 7, образуя полости 9. Противоположный конец пробки 8 устанавливается несколько сзади от конца корпуса ), тем самым образуется мелкое углубление огнеупорной пробки 6. В этом углублении устанавливается тонкий высокоогнеупорный защитный экран 10.

Последний закреплен в углублении и выталкивается из него, когда аппарат приводится в действие для введения в расплав, например, газа. Экран 10 может быть таким хрупким, что он разрушается при его выталкивании. Наэна- 55 чение экрана 10 заключается в том, чтобы защитить пробку 8 от соприкоснонения с расплавом до тех пор, пока не наступит момент введения газа, проволоки или порошка.

Для введения газа в металл в пробке 8 выполнены капиллярные каналы 11, расположенные между полостями 9 и защитным экраном 10. Возможно выполнение как одного, так и нескольких капиллярных каналон 11. Если имеется один канал, а его конец со стороны расплава надлежащим образом закрыт отсоединяемой пробкой, то в этом случае можно обойтись без защитного экрана 10.

Устройство имеет три отдельных канала для добавок, подаваемых в расплав. Внутренний канал !2 предназначен для газа. Этот канал граничит с каналами 13 и 14 соответственно для введения проволоки и газопорош" ковой смеси.

В корпусе 1 выполнено три продольных отверстия, идущих к расточке 7, по одному для каждого канала. Отверстия облицовынаются соответствующими металлическими трубами 15-17.

Монтажные средства 2 имеют отверстия, совпадающие с ними. Пробка 8 имеет отверстия 18-20, совпадающие с трубами 15-17. Трубы 16 и 17 прохо" дят через полости 9 и крепятся в отверстиях 19, 20 пробки 8. Отверстия

19, 20 пробки 8 закрываются временными огнеупорными блокирующими пробками 21, 22, расположенными у конца пробки 8 со стороны расплава. Пробки

21, 22 могут быть вытолкнуты из их посадочных мест в пробке 8. Труба 15 оканчивается у донной части расточки 7, а отверстие 18 пробки 8, совпадающее с ней, не имеет блокирующих элементов.

Каналы 12-14 и взаимосвязанные с ними отверстия сцентрированы, при этом канал 12 является центральным.

Они также могут располагаться по окружности под углом 120 один к другому. Расположение по окружности предпочтительно в том случае, если требуется создание в аппарате дополнительных каналов для вдувания.

В трубу 15 канала 12 телескопически заходит полый плунжер или газовая труба 23. Во внутреннем конце трубы

23 крепится твердый сужающийся стержень или пробойник 24 с возможностью скольжения н отверстии 18 пробки 8.

Примыкающая к пробойнику 24 труба имеет отверстия 25 для выхода газа.

142474

К трубе 23 прикреплен сужающийся пояс 26, расположенный для уплотнения при контакте с сужающимся наружным концом трубы 15. Труба 23 проходит в наружном направлении за огнеупорный корпус 1, через отверстия в монтажных средствах 2 и заканчивается во впускном соединении 27 для транспортировки газа из трубы 28, предназначенной для подачи газа.

Взаимосвязанные детали 23-27 до подачи газа располагаются так, как показано на фиг. 1. Защитный экран 10 располагается в надлежащем месте, а пробойник 24 отстоит от него на расстоянии, при этом уплотнительный пояс 26 отстоит на расстоянии от трубы 15. При таком расположении трубы 23 газ подается по ней в полости 9 щ

Подача газа может продолжаться достаточно долго, чтобы фактически вытеснить воздух из устройства. Благодаря свободной установке трубы 23 в трубе

15 и расстоянию до пояса 26 от трубы 25

15 создается возможность возврата вытекающего из полости 9 газа и выпуска его из устройства, чтобы поданный гаэ преждевременно не выдул защитный экран 10. 30

Трубы 15-17 крепятся в корпусе 1 на растворе для обеспечения гаэонепроницаемости,либо корпус 1 отливается на месте с обеспечением газонепроницаемости вокруг труб 15-17.

Дпя перемещения плунжера, образованного газовой трубой 23, устройство выполнено с рычагом 29. Последний поворачивается на закрывающей пластине 30 монтажных средств 2, а его ко- 40 нец входит в зацепление с впускным соединением 27 трубы 28.

На закрывающей пластине 30 также с возможностью поворота устанавливается стопор 31, обеспечивающий без -45 . пасность. Стопор 3 1 служит для предотвращения случайного перемещения трубы 23 и преждевременного смещения или разрушения защитного экрана 10, Движение трубы 23 осуществляется в том случае, когда стопор 31 совершает поворот с целью перемещения иэ промежуточного положения между соединением 27 и пластиной 30.

Введение проволоки производится

55 по каналу 13, трубе 16 и отверстию 19 пробки 8 после смешения защитного экрана 10 и блокирующей пробки 21.

Введение проволоки обычно выполняет2 4 ся при наличии газа. Газ подается через трубу 23 и полость 9. Газ входит в трубу 16 для подачи проволоки через отверстия 32 в ней.

Труба 16 оканчивается заподлицо с наружным концом корпуса 1. Закрывающая пластина 30, входящая в соприкосновение с этим концом корпуса, имеет отверстие, совпадающее с трубой 16.

Уплотнение или прокладка 33, выполненная у отверстия, предотвращает утечки газа в промежутке между корпусом 1 и закрывающей пластиной 30. На огнеупорном корпусе 1 установлен резак 34 для резки проволоки с двумя совпадающими поместу резки втулками

35 и 36. Режущая втулка 35 устанавливается в отверстии закрывающей пласти. ны 30, совпадающем по оси с трубой 16, Вторая режущая втулка 36 выполнена в пластине 37 резака 34. Пластина 37 перемещается по дуге на поворотном болте 38, выступающем из закрывающей пластины 30. Фиксирующее устройство

39, состоящее из гайки и пружинной шайбы, удерживает пластину 37 у закрывающей пластины и прижимает ее к ней. Посредством перемещения ппастины 37 вперед и назад рычагом. (не показан) втулки 35 и 36 перемещают-с ся в положение их совпадения или иэ него. Они режут проволоку, проходящую через них, когда отходят от положения совпадения.

Трубчатый штуцер 40 прикреплен к пластине 37 так, что он совпадает с режущей втулкой 36. Штуцер 40 через трубчатый канал 41 соединяет аппарат с устройством для подачи проволоки (не показано), которое может иметь любую приемлемую форму и конструкцию.

Штуцер 40 и канал 41 совмещаются у универсального соединения 42, которое приспособлено для требуемого перемещения пластины 37 и компенсации каких-либо несовпадений.

Пластина 37 показана на фиг. 1 в положении подачи проволоки, при этом режущие втулки 35 и 36 находятся в положении совпадения. До тех пор, пока подача проволоки не начинается, пластина 37 находится в положении, в котором втулка находится вне положения совпадения. Затем пластина 37, прижатая к закрывающей пластине 30, отсекает отверстие посредствам втулки 35 и газ не может выйти по трубе 16.

1424742

Порошкообразные добавки подаются к аппарату и к расплаву введенными в несущий гаэ, например аргон. Смесь гаэ/порошок создается в аппарате 43 (фиг. 3), включающем огражденный питающий бункер 44, содержащий выбранный порошок 45. Донная часть бункера 44 имеет выходную трубу 46, в которую порошок может входить после прохождения ограничивающего регулирующего отверстия 47. Труба 46 выходит в верхнюю часть заборного канала 48, имеющего внутреннюю соосно установленную трубу 49 для подачи несу- 15 щего газа. Канал 50 для подачи газа соединен с бункером 44 для псевдоожижения порошка 45. Псевдоожиженный порошок поступает в заборный канал 48, сталкивается со струей несущего газа, 0 выпускаемого из питающей трубы 49, и уносится им.

Смесь газа и порошка поступает в транспортирующую трубу 51, которая соединяется с каналом 14 аппарата.

Соотношение газ/порошок регулируется посредством изменения давления газа в бункере 44 и заборном канале 48.

В трубе 17 канала 14 подвижно устав явлен полый плунжер, образованный стальной трубой 52, которая может иметь внутреннюю облицовку, например, иэ муллита. Труба 52 расположена так, 1 что ее внутренний конец находится в отверстии 20 пробки 8 вблизи от блокирующей пробки 22. Этот конец тру-35 бы закрыт медным или алюминиевым колпаком или пробкой 53. Другой конец трубы 52 проходит в наружном направлении от корпуса 1 и через отверстие 40 в закрывающей .пластине 30. Труба 52 оканчивается в отверстии, образованном в пластинчатом элементе 54, установленном на закрывающей пластине 30, но отстоящем от нее.

Средства для монтажа пластинчатого элемента 54 содержат направляющий шток 55, выступающий в закрывающую пластину 30.

Пластинчатый элемент 54 подвижек по направлению к закрывающей пластине 30 для приведения трубы 52 в зацепление с блокирующей пробкой 22.

Парный пластинчатый элемент 56 поворачивается к пластинчатому элементу 54 и прижимается к нему в основном таким же способом, как подвижная пластина 37 крепится к закрывающей пластине 30.

Пластинчатый элемент 56 имеет отверстие, в котором крепится труба 51 для газа/порошка. Посредством поворота пластинчатого элемента 56 его отверстие может быть приведено в совпадение с отверстием пластинчатого элемента 54 или выведено из совпадения с ним. Рычаг 57 поворачивается на закрывающей пластине 30 рядом с рычагом 29 для зацепления с пластинчатым элементом 56 ° Рычаг 57 раздвоен для того, чтобы устанавливать его вокруг трубы 51.

При готовности для введения порошкообразных добавок пластинчатые элементы 54, 56 и труба 51 находятся в положении, показанном на фиг. 1.

Срезной штифт 58 служит для удержания пластинчатьм элементов 54 и 56 в таком положении, чтобы их отверстия совпадали.

Аппарат 43 приведен в рабочее состояние для подачи газа и порощка в трубы 51 и 52. Однако в течение определенного момента предотвращается введение газообразной смеси в расплав пробками 53 и 22. Для того, чтобы газопорошковая смесь поступала в расплав, приводится в действие рычаг 57 с целью смещения деталей 53, 54 и 5Ь одновременно влево (фиг. 1). При этом труба 52 прижимается к блокирующей пробке 22, заставляя последнюю выйти из посадочного места, и затем входит в расплав ° При соприкосновении с расплавом пробка 53 разрушается, обес". печивается резкий вход газа/порошка в расплав, причем давление газа предотвращает вход расплава в трубу 52..

Когда введение газа/порошка считается завершенным, пластинчатый элемент 56 принудительно поворачивается вокруг шарнира, установленного на пластинчатом элементе 54. Подача газа и.порошка прекращается перемещением отверстий в пластинчатых элементах 54, 56 из положения их совпадения.

При смещении пластинчатого элемента 56 среэной штифт 58, ответственный эа удержание ппастинчатых элементов

54, 56 так, чтобы совпадали их отверстия, разрушается ° При прекращении подачи газа и порошка расплав может входить в трубу 52 и застывать в ней.

В начале подачи проволоки газ подается к трубе 16 как указывалось.

Затем пластина 37 совершает поворот вокруг шарнирного болта 38 для совпа1424742 дения втулок 35, 36,и устройство для подачи проволоки приводится в рабочее состояние.

Проволока проходит вдоль канала 4 1 в штуцер 40 и затем через совпадающие втулки 35, 36 ° 11осле этого проволока входит в трупу 16 и в присутствии газа проходит по ней в отверстие 19 в пробке 8. Конец проволоки наталкивается на блокирующую пробку 21, которая смещается, и входит н расплав.

Устройство для подачи проволоки удерживается в рабочем состоянии до тех пор, пока выбранное количество проволоки не продвинется в расплав.

Затем пластина 37 возвращается в первоначальное положение, заставляя втулки 35, 36 резать проволоку. После этого подача газа может быть пре- 20 кращена.

Пррволока, оставшаяся в отверстии

19 пробки 8, застывает в нем, осуществляя закупорку отверстия 19, и гарантирует то, что расплав не будет выходить из металлургической емкости по этому отверстию.

Дпя начала введения газа плунжер, образованный газовой трубой 23, продвигается вдоль трубы 15 по направле- -0 нию к расплаву. Труба 23 толкает пробойник 24 к защитному экрану 10, разрушая или смещая его и тем самым открывая капиллярные каналы 11.

После прохождения через полости 9 и капиллярные каналы 11 гаэ поступает

35 в расплав. Когда труба 23 продвинута вперед, ее пояс 26 для обеспечения уплотнения соприкасается с внутренней стороной трубы 15, закрывая выпуск- 40 ной газовый канал между трубами 15 и 23.

Благодаря такому устройству нет необходимости н создании уплотнения между каналом для Введения raэa и 45 закрывающей пластиной 30 устройства.

После воздействия расплава пробойник закупорит отверстие 18 для предотвращения протечки расплава по нему.

При завершении введения rasa его

50 подача прекращается перекрытием клапана (не показан) . После этого расплавленный металл может проходить в капиллярные каналы 11 и застывать в них, Приведение в движение рычагов 29, 57 пластин 37 и пластинчатых элементов 56 может выполняться вручную, используя, например, подходящие ваги.

Обеспечинающий безопасность стопор 31 предотвращает преждевременное приведение в действие обоих рычагов 29 и 57. Указанные рычаги могут быть приведены в действие только после перемещения стопора 31 иэ блокирующего положения.

Когда впуск по каналам 12 и 14 завершается, остается опасность воздействия нагрузки от расплава и перемещения труб 23 и 51 вправо, если смотреть на фиг. 1, вследствие статического напора металла в металлургической емкости. Для предохранения от этого может быть встроен замок определенной формы, обеспечивающий безопасность. Например, рычаги 29, 57 могут быть взаимосвязаны с защелкой с храповым механизмом для их удержания в задействованных положениях.

Приведение н действие рычагов 29, 57, пластин 37 и пластинчатых элементов 56 может выполняться моторами или гидравлическими приводными механизмами. Тогда можно обойтись без замков, обеспечивающих безопасность.

Условия работы для обработки расплава стали в ковше емкостью 15 т.

Расход rasa по каналу 12 может составить 0,85-20,4 и /ч при давлении впуска н диапазоне 2,4-2,7 бар.

Количество проволоки, которое должно быть подано н кони, — 1,36 кг на тонну стали в нем.

Порошок, предназначенный для подачи в ковш, может иметь фракции

0 5 мм или менее, его расход 4,5 xr на тонну. Количество порошка 0,45 кг на 28,3 л подаваемого газа. Давление газа в аппарате 2,4-2,7 бар, причем максимально возможное давление 6,9 бар, Смесь гаэ/порошок поступает в расплав через трубу 52 с внутренним диаметром порядка 6,4 мм со скоростью

0,5 Маха и выше.

Когда использование аппарата прекращается и металлургическая емкость опорожняется, аппарат демонтируется из него посредствам отсоединения закрывающей пластины 30 от монтажных средств 2.

Трубы 23, 52 и пробка S выводятся из корпуса 1 и заменяются ° Устанавливаются новые блокирующие пробки 21, 23 и экран 10, причем это делается до или после установки новой пробки 8.

Затем корпус 1 снова вводится в стенку 4 резервуара 5 и закрывающая плас1424742

10 тина 30 при помощи болтов устанавливается B надлежащем месте, чтобы плотно ввести корпус 1 в сужающееся место его посадки.

В течение подготовки аппарата для повторного использования стопор 31 установлен в положение, обеспечивающее безопасность, о котором указано ранее, предотвращающее преждевременную или вызванную небрежностью работу рычагов 29 и 57. Подвижная пластина 37 располагается таким образом, что режущие втулки 35, 36 папностью выходят из совпадения одна с другой. Пластинчатые элементы 54 и

56 располагаются так, что их отверстия для прохода газа и порошка совпадают и вставляется новый срезнай штифт 58.

3а исключением деталей 18, 10, 21, 22 и 24 аппарат изготавливается из обычных конструкционных материалов, например стали.

Детали 1, 8, 10, 21, 22, 24 изго- 25 товлены из огнеупорных материалов °

Защитный экран 10 изготовлен из материала с высоким содержанием окиси алюминия. Элементы 21, 22 и 24 также изготовлены из огндупора с высоким содержанием окиси алюминия.

Корпус 1 и пробка 8 представляют собой обожженные огнеупорные ела, возможно также отливать их из огне- упорного бетона с высоким содержанием окиси алюминия.

Корпус 1 должен выдерживать несколько операций по обработке расплава, но стоимость его замены не будет высокой, если он изготовлен из бетона. Стоимость замены деталей 8, 10, 22 и 24 также незначительна. Замена трубы 23 приводит к минимальным затратам, но она может .быть использована повторно, если пробойник 24, кото45 рый соприкасается с расплавом, изготовлен так, что легко отсоединяется, от трубы.

Как указывалось, все огнеупорные детали и некоторые (а если требуется, то и все) подающие трубы могут быть заменены; конструкция разработана так, что предусматривается легкая замена.

Для удобства потребитель может держать группу заменяемых корпусов, 55 укомплектованных трубами, пробками, экранами и блокирующими элементами.

С помощью этих средств время, требуемое для подготовки резервуаров под повторное заполнение, может быть сведено к минимуму.

Когда нет необходимости вводить один газ. Для введения твердых и порошкообразных добавок как одной, так и обеих сразу нет необходимости приводить в действие рычаг 29. Экран 10 смещен со своего посадочного места или разрушен при осуществлении подачи проволоки, либо при приведении в действие рычага 57 подачи порошка, при этом соответствующий блокирующий элемент 21, 22 выталкивается продвигающейся проволокой или трубой

52 по направлению к расплаву.

Аппарат хорошо приспособлен для установки глубоко в резервуаре или канале, при этом гарантируется, что обрабатывающие или легирующие добавки имеют достаточное время для распространения в расплав. Поэтому вероятность того, что такие добавки, не произведя эффективного воздействия, поднимаются к верхней части расплава металла, где находится пытак, сводится к минимуму.

В некоторых случаях необходимо подавать проволоку или порошок стадиями или вводить более одной композиции проволока/порошок. Поэтому огнеупорные корпус 1 и пробка 8 приспособлены для введения в них дополнительных каналов, эквивалентных каналам 13 и 14. Каждый дополнительный канал имеет размещенный в нем блокирующий элемент и соответствующие средства для того, чтобы толкать указанный элемент в сторону и открывать канал для осуществления подачи в резервуар.

Могут быть выполнены дополнительные каналы 12 для подачи газа, т.е. каждый канал 12 может подавать газ непосредственно к расплаву, таким образом исключаются полости 9 и капиллярные каналы 11.

При таком устройстве пробойник

24 имеет идущие по длине канавки ребра или сконструирован иным образом, чтобы пропускать газ иэ трубы

23 в расплав. В этом случае газ выходит в расплав из отверстия 18, в котором установлен удаляемый блокирующий элемент или пробка, вплоть до того времени, пока не начнется введение газа. Желательно, чтобы толкатель и труба быпи меньше отверстия 18.

1424742

Затем можно удалить воздух из отверстия при охлаждении его и блокирующего элемента перед операцией по впуску газа;

Пробойник 24 может не понадобить5 ся, если труба 23 для газа соответствующим образом удлинена. Тогда конец трубы удалит экранирующий/блокирующий элемент. 10

В случае исключения полости 9 по каналу 12 газ не подают в канал 13 для подачи проволоки. Тогда канал 13 имеет отдельную подачу газа, Газ подается в трубу 16 в любом удобном месте и необязательно способом, показанным на фиг. 4. Он может проходить вниз по трубе вокруг проволоки в ней, причем первоначально диаметр проволоки существенно меньше диаметра трубы.

Как описано вышее, проволока, подаваемая по каналу 13, используется для смещения блокирующей пробки 21.

Некоторые сорта проволоки имеют не- 25 достаточную жесткость, чтобы сдвинуть эти элементы в сторону. Тогда в канал 13 добавляют подвижные в осевом направлении направляющие трубы для проволоки. Такие трубы применяют для смещения пробки 21.

Средства для монтажа и перемещения труб могут быть такими, которые представлены и описаны применительно к каналу 14 для подачи порошка.

Такая направляющая труба состоит из наружной трубы, расположенной вокруг соосной внутренней трубы, выполненной, например, из огнеупорного материала, Пространство между указанными трубами заполнено огнеупорным материалом. Когда начнется подача проволоки, направляющая труба продвигается в расплав. Поскольку возможна задержка между продвижени. ем трубы в расплав и достижением проволокой расплава, может произойти проскок расплава. Это предотвращается посредством установки в конце внутренней трубы плотно сидящего выталкивающего штока. Когда проволока толкает его, шток выталкивается в расплав.

В устройстве газ .подается в подвижную направляющую трубу у ее наружного конца или вблизи от него, причем проволока вначале проходит лишь часть пути по трубе, Для подачи проволоки труба перемещается вперед для смещения блокирующего канал элемента, этим вызываетс» немедленное течение газа иэ трубы в жидкость. Имеет место задержка перед тем, как проволока достигнет жидкости. Поток газа, входящий в трубу, проходит вокруг проволоки и в том месте в трубе, где конец проволоки, он замедляется. Замедленный поток газа, входящий в расплав, может быть таким малым, чтобы предотвратить обратное течение расплава.

Чтобы избежать возможного проскока вплоть до того времени, когда проволока достигнет жидкости, в трубе, вблизи от ее конца, противостоящего жидкости, может быть установлено временное уплотняющее устройство.

Уплотняющее устройство, которое ограничивает пространство, доступное для прохода газа, ускоряет газ до скорости, обеспечивающей ввод в жидкость струй газа, избегая образование пузырей.

Уплотняющее устройство может представлять собой твердый цилиндрический металлический элемент, имеющий такой же диаметр, что и проволока.

Элемент выполнен с ножками, посредством трения входящими в зацепление с внутренней стороной трубы для предотвращения ее преждевременного смешения посредством газа.

Однако зацепление трением обеспечивает возможность заталкивания уплотняющего устройства в жидкость посредством проволоки перед ее входом в жидкость.

Уплотняющее устройство может быть изготовлено простой продольной pesкой металлического стержня, например, четырех ножек, которые отогнуты в наружном направлении для зацепления с трубой.

Диаметр подаваемой проволоки может изменяться в диапазоне, например, 4,5-12 мм. Проволока небольшого диаметра может значительно искривляться в течение подачи при ударе блокирующего элемента 21, что приведет к эаеданию.

Чтобы избежать опасности искрив" ления проволоки, внутреннюю опорную трубу для проволоки устанавливают с внутренней стороны трубы 16.

Внутренняя опорная труба проходит от наружного, правостороннего, конца трубы 16 в непосредственной близости либо от внутренней поверхности

14

1424742

13 пробки 8, противостоящей донной части полости 9, либо от блокирующей пробки 21. Совпадающие промежуточные детали плотно посажены в трубе 16 и, например, прикреплены к опорной трубе, расположенной соосно внутри трубы 16.

Внутренняя опорная труба выполняется для каждого размера подаваемой проволоки. Каждая труба имеет такое же допускаемое беспрепятственное перемещение взаимосвязанной с ней проволоки. Опорные трубы имеют промежуточные детали с одинаковыми наружными 15 размерами.

Такие внутренние опорные трубы могут применяться, главным образом, для подачи проволоки, состоящей из тонкостенной стальной трубки, набитой легирующими или обрабатывающими добавками определенного типа.

Как указывалось выше, подвижная труба может быть использована для смещения блокирующей пробки 21, причем описанные опорные трубы могут быть сконструированы и устроены так, чтобы осуществить смещение.

При использовании аппарата непрактично задерживать введение одного газа до тех пор, пока не введены проволока или порошок. Это вызвано тем, что первая вводящая операцйя сместит экран 10.и подвергнет воздействию расплава капиллярные каналы 11.

Расплав может затечь в них и блокировать их, предотвращая последующее введение газа. По этой причине предпочтительны варианты, в которых производится непосредственное введение газа через отверстие 18.

В этом случае каждый канал будет оканчиваться в смещаемом блокирующем элементе и, следовательно, каналы могут быть приведены в действие в

45 любой последовательности.

Защитный экран 10 в этом случае может отсутствовать (поскольку каждый канал блокируется до его приве- . дения в действие).

Однако экранирующий диск желательно выполнять в любом случае для защиты конца корпуса 1 со стороны расплава, особенно когда аппарат устанавливается в резервуарах, которые

1 подвергаются длительному предварительному нагреву.

Обычно два прохода, включающие в себя каналы 13, 14, имеют идентичные размеры, и закрывающая пластина 3О сконструирована таким образом, что их функции могут чередоваться.

Если необходимо, можно установить два устройства для подачи. проволоки или два устройства для подачи порошка.

Изобретение применимо для введения веществ в агрессивные жидкости и расплавы, которые находятся при высоких температурах, например в расплавы металлов. Поэтому изобретение в различных целях может быть использовано, например, в черной металлургии для введения газообразных, твердых и состоящих из отдельных частиц материалов в расплав стали или чугуна.

Следовательно, используя изобретение, можно ввести легирующие элементы, главным образом легко летучие элементы, такие как алюминий, и потенциально опасные летучие элементы, например свинец.

Вещества, используемые для уменьше ния размера зерна или для регулирования образования карбида, могут быть введены подобным же образом. Изобретение может быть применено также для введения веществ, используемых, например, с целью удаления серы, кремния или фосфора из расплава.

По сравнению с известными способами изобретение позволит при тех же уровнях десульфурации сократить расход вводимых реагентов и повысить эффективность использования материалов приблизительно на 36Х путем обеспечения возможности ввода различных веществ одновременно или в любой заданной последовательности.

Формула изобретения

Аппарат для введения веществ в высокотемпературную жидкость под ее уровень, например расплав металла, содержащий встроенный в футеровку емкости корпус с каналом для ввода в жидкость веществ в виде газа или газопорошковой смеси, при этом в канале со стороны выходного отверстия расположена сменная огнеупорная пробка и размещена выступающая иэ корпуса труба с возможностью перемещения вдоль его оси с приводными средствами, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности использования веществ, вводимых в

1424742

l5 рие. У жидкость, путем обеспечения воэможности ввода различных веществ одно1 временно или в заданном порядке, он снабжен несколькими каналами для подачи в жидкости газа, и/или проволоки, и/или газопорошковой смеси, защитным огнеупорным экраном, расположенным на торцовой стороне корпуса и перекрывающим выходные отверстия всех каналов для подачи веществ в жидкость, псевдоожижающей установкой и устройством для ввода проволоки, при этом в каждом канале трубы выполнены с возможностью независимого одна от другой перемещения, а корпус— огнеупорным.

2. Аппарат по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что установленная в канале для подачи газа труба снабжена пробойником, который размещен в ее внутреннем конце с возможностью перемещения, при этом в огнеупорном корпусе выполнены полость, сообщенная с трубой для подачи газа, и капиллярные каналы, расположенные между полостью и защитным огнеупорным экраном, а приводные средства трубы для подачи газа выполнены в виде подвижного трубчатого устройства, снабженного поворотным рычагом.

3. Аппарат по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что труба, установI ленная в канà Iàх для подачи газоп0 рошкпной смеси илн прс волоки, соединена или с псевдоожижающей установкой, или с устройством для ввода проволоки, а ее приводные средства выполнены в виде подвижного трубчатого устройства, снабженного поворотным рычагом, а труба со стороны ее выходного отверстия — сменной огнеупорной пробкой.

4. Аппарат по и. Э, о т л и ч аю шийся тем, что канал для подачи газопорошковой смеси или проволоки содержит наружную металлическую трубу, вйутреннюю огнеупорную трубу, между которыми выполнена огнеупорная набивка.

5 ° Аппарат по и. 1, о т л. и ч аю шийся тем, что канал для ввода .проволоки снабжен устройством для впуска в него газа, а приводным средством служит устройство для ввода проволоки.

6. Аппарат па и. 5, о т л и ч аю шийся тем, что на огнеупорном корпусе устаповлен резак дЛя проволоки, содержащий две совпадающие по месту резки втулки с ме-.:аниэмом для смешения в боковом направлении одной втулки относительно другой.

1424742

Составитель Л. Шарапова

Техред М.Дидык

Корректор A. Обру ар

Редактор О. Спесивых

Закаэ 4702/59

Тираж 545 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР йо делам изобретений и открытий

1l3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. ужгород, ул. 1!р е .толч, 4