Устройство для обработки металла

 

Использование: рафинирование и модифицирование металла. Сущность изобретения: емкость-воронка, нижняя часть которой соединена с расположенной под углом к ее оси сливной трубой соединена с последней еще и дополнительной трубой, расположенной под углом 15-75° к оси емкости-воропки. Площадь входного отверстия дополнительной трубы в 0,8-4,5 раза меньше площади Отверстия сливной трубы 1 ил,

ДЦ„, 1747499 А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (50 5 С 21 С 1 /00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 3CIC6g "Фй нмщ4в - „

МНИМЫЕ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4833789/02

{22) 21.03.90 (46) 15,07.92. Бюл. М 26 (71) Институт проблем литья АН УССР

{72) В.Л.Найдек, А.В-.Наривский, B.M.Ковальчук и.А,И.Кущенко (53) 621.745(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 529228, кл. С 21 С 7/00, 1976. ,Авторское свидетельство СССР

М 779392, кл, С 21 С 1/10, 1980., 2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ МЕТАЯЛА (57) Использование: рафинирование и модифицирование металла. Сущность изобретения: емкость-воронка, нижняя часть которой соединена с расположенной под углом к ее оси сливной трубой, соединена с последней еще и дополнительной трубой, расположен. ной под углом 15-75 к оси емкости-воронки, Площадь входного отверстия дополнитель- ной трубы в 0,8-4,5 раза меньше площади отверстия сливной трубы, 1 ил, Изобретение относится к металлургии и желобом и соединенную с ней огнеупорную литейному прбизводству, в частности к про- тр, бу, выполненную под углом 40-90 к оси цессам рафинирования и модифицирования воронки с отношением квадратов площадей металла. входного и выходного отверстий трубы, равИзвестно устройство для обработки жйд- ным отношению суммы высот воронки, кого чугуна твердыми-реагентами. включаю- . " Недостатком этого устройства является щее дозатор добавок, коническую низкое усвоение металлом вводимых добаемкость-воронку с тангенциально подведЕн- вок из-за того. что их взаимодействие с расными к ней желобом и соединенную с ней плавом в основном происходит .8 центре огнеупорную трубу, которая опускается вращающегося noio a, недостаточная инвнутрь ковша и по мере заполнения ковша тенсивность перемешивания металла вихзатапливается поднимающимся металлом.. ревой струей, в результате этого снижается

Известно также устройство для обра- эффективностьпроцессоврафинированияи ботки жидких расплавов добавками, состоя- модифицировайия металла. щее иэ бункера с.добавками, желоба, подведенного тангенциально к верхнему Цель изобретения -увеличение степени резервуару, футерованному в виде конуса, усвоения металлом вводимых реагентов и донного сливного отверстия, соединенного интенсификация массообменных процеструбой с коническим насадком, нижнего ре- сов в расплаве при обработке, зервуара. в котором установлены отража- Поставленная цель достигается тем, что тельные пластины иэ огнеупорного устройстводля обработки металла снабжено материала. дополнительно сливной трубой, один конец

Наиболее близким к предлагаемому яв- которой соединен с емкос ью-воронкой, а ляется вихревой смеситель, содержащий другой — со сливной грубой, причем дополнидозатор добавок, коническую емкость-во- . тельная труба расположена под углом 15-75 ронку с тангенциально подведенным к ней коси емкости воронки, а площадь ее входногО

1747499

Отверстия e 0,8-4.5 раза меньше площади вхоДного отверстия сливной трубы.

Такое техническое решение позволяет вращающийся в конической емкости металл разделить на два потока с последу1ощей их 5

Встречей В сливной трубе, Ра". деление вращающегося металла на два потока позволяет интенсифицировать массообмей ввоДимых реагентов с металлом на многих стадиях процесса обработки; 10 при Вводе добавок во Враща ащийся расплав В коТйяЗскуй емкости-воронке; при встрече В сливной трубе двух йотоков металла и падегФя струи ь еталл иэ сливной трубы

В ковш, В. результате этого увеличивается 15 степень усвоения металлом Вводимых реагентов и повышается эффективность процессов рафинирования и модифицирования расплава, Известно, что при сливе металла через 20

Вихревой смеситель значительная часть энергии враьцающейся струи расходуется на ее распад. В результате того мощность перемешивания металла В ковше вихревой струей на

40 у, меньше, чем свободно падающей, 25

В предлагаемом устройстве для обработки металла при встрече двух струй сплошной истекающей йз Входного отверстия дополнительной трубы в конической части емкости-воронки и вращающейся 30 пройсходит деформация последней. Йа выxîäe из сливной рубы указанные струи образуют свободно падающую струю, которая интенсифицирует массообменные процесСы В металле, 35

Прйуглах наклона дополнительной трубы к оси воронки 15-75 достйгается наибольшая степень усвоения металлом вводимых реагентов, При угле наклона дополнительной тру- 40 бы к оси горонки меньше 15О торможение йо ока г1риЪодит к тому. что основная часть вводимого реагента остается в сливйой тру- .

6е и емкости-воронке, При угле наклона дополнительной тру- 45 бы к оси Воронки больше 75 реагент взаимодействует с потоком, выходящим из сливной трубы, В этом случае массообмен происходит в месте слияния потоко" расгМава, в Основном за счет кийвтйческой 50 эйергии потока, выте1<а1ощего из дополнительной трубы. Работа перемешиванйя при этом такая же, как и при перемешивании свободно падающей струей.

При соотношанйи площадей Входных 55 отверстий сливной и дополнительной труб в пределах 0,8-4,5 достигается наибольшая интенсификация массообменных процес-

СОВ В МЕтаЛЛЕ И СТЕПЕНЬ УСВОЕНИЯ МЕтаЛЛОМ вводимых реагентов.

При соотношении меньше 0,8 основная масса металла проходит через дополнительную рубу. В результате этого основная часть Вводимых добавок остается s сливной труба, т.е. происходит торможение потока металла вместе с добавками, проходящего через сливное Отверстие воронки, Увеличение соотношения выше 4,5 приВОдит к тому, что выходящая из дополни тельной трубы струя металла из-за малых массового расхода и кинетический энергии не оказывает влияния на деформацию вращающейся струи. В результате этого не достигается требуемая интенсификация массообмена в расплаве с добавками и снижается эффект рафинирования или модифицирования металла.

Устройство для обработки .металла со-держит дозатор 1, тангенциально подведенной к емкости-Воронке 2 желоб 3, входное

Отверстие сливной трубы 4, сливную трубу

5, входное отверстие дополнительной сливной трубы 6, дополнительную сливную трубу

7. металлоприемник 8;

УСтрОйСтвО дЛя ОбрабОтКИ мЕтаЛЛа работает следующим образом, .

МеТапп тангенциально поступает по желобу 3 в емкость-воронку 2, где приобретает

Вращательное движение и образует вихревой поток, Наличие входного отверстия дополнительной сливной трубы 6 в конический части емкости-воронки позволяет разделить поток вращающегося металла на два, которые проходят по огнеупорным трубам и встреча отся в сливной трубе 7, Подача добавок осуществляется при помощи дозатора 1.

Изобретейие иллюстрируется следующими прймерами;

Использование данного устройства для обработки чугуна такими реагентами, как

СаО и Ка2СОз обеспечило получение низкосернистых чугунов, степень десульфурации которь,х находилась в пределах 46-60 и 5875% соответственно, при расходе реагентов

1 0-1,5% от массы обрабатываемого металла.

При использовании данного устройства для получения чугуна с шаровидной формой графита расход модйфикатора составил 12.5 j, от массы обрабатываемого металла.

Приведенные данные свидетельствуют о том, ч О предлагаемое устройство позволяет не только эффективно обрабатывать металл, но и при этом coKpBTMTb расход вводимь,х реагентов на 35-60у в сравнении с известным.

Формула изобретения

Устройство для обработки металла, содержащее дозатор, коническую емкость-во1747499

Составитель В.M,Êîaàëü÷óê

Техред М.Моргентал Корректор Л. Мацо

Редактор Э.Слиган

Заказ 2474 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

5 ронку, желоб, тангенциально подведенный к емкости-воронке, и сливную трубу, соединенную с нижней частью емкости-воронки и расположенную под углом к ее оси, о т л и ч а ющ ее с я тем, что, с целью увеличения степени усвоения вводимых реагентов и интенсификации массообменных процессов в металле, устройство снабжено дополнительной сливной трубой, один конец которой соединен с емкостью-воронкой, а другой — со сливной трубой, причем дополнительная труба расположена под углом 15-75 к оси емкости-во5 ронки, а площадь ее входного отверстия в

0,8-4,5 раза меньше площади входного отверстия сливной трубы.