Устройство для продувки расплава металла газом через стенку металлургической емкости с расплавом

 

Для инжектировзния газа в жидкую среду , в частности а расплавленный металл. огнеупорный блок устанавливается в стенке , содержащей расплав емкости, а через весь блох простирается канал. На нижнем конце этого канала водои газонепроницаемым образом устаноелена сплошная газопроницаемая заглушка, в которой выполнены капиллярные каналы для прохождения газа. Вверх от заглушки канал имеет газопроницаемый, но жидкостнонепроницаемый вкладыш, который плотно устанавливается в кднэ/ie и который исключает вероятность утечки расплава из канала, которая может проходить через заглушку. Вкладыш имеет газонепроницаемую металлическую втулку, в которой содержится наполнитель в виде мелких частиц, например песка, который удерживается во втулке с помощью пробок из волокнистого материала , которые устанавливаются на обоих концах втулки. 2 з.п, ф-лы, 8 ил. л

союз соВетских социАлистических

РЕСПУБЛИК (sIIs С 21 С 5/48, 7/00 гасудАРствеьыое пАтеHTHQE

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4356591/02 (86) РСТ/G B 88/00091 (15.02,88) (22) 10.10.88 .(46) 30.08.93, Бюл. ¹ 32 (31) 8703717 (32) 18.02.87 (33) GB (71) Инджектол Лимитед (ОВ) (72) Джон Ричард Джелсторп и Энтони Троуэр (GB) (73) Инджектол Лимитед (GB) (56) Заявка Великобритании

¹ Nl 084/02147, С 21 С 7/00, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОДУВКИ РАСПЛАВА МЕТАЛЛА ГАЗОМ ЧЕРЕЗ СТЕНКУ

МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЙ ЕМКОСТИ С РАСПЛАВОМ (57) Для инжектирования газа в жидкую среду, в частности в расплавленный металл, Изобретение относится к металлургии, в частности, к устройствам для продувки расплава газом.

На фиг.1 — поперечный разрез вкладыша устройства для продувки: на фиг.2 — поперечный разрез сопла для продувки из вкладыша и заглушки; на фиг.3 — поперечный разрез устройства для продувки; на фиг.4 — поперечный разрез через днище ковша или промежуточное разливочное устройство, с устройством для продувки газа по настоящему изобретению и клапаном выдвижного шибера; на фиг.5 — поперечный разрез предйочтительного устройства для продувки и днища ковша; на фиг.б — вид

«5U» 183843G АЗ огнеупорный блок устанавливается в стенке. содер><ащей расплав емкости, а через весь блок простирается канал. На нижнем конце этого канала водо- и газонепроницаемым образом установлена сплошная газопроницаемая заглушка, в которой выполнены капиллярные каналы для прохождения газа. Вверх от заглушки канал имеет газопроницаемый, но >кидкостнонепроницаемий вкладыш, который плотно устанавливается R канале и который исключает вероятность утечки расплава иэ канала, которая может проходи ь через заглушку.

Вкладыш имеет газонепроницаемую металлическую втулку, в которой содержится наполнитель в виде мелких частиц. например песка, который удерживается во втулке с помощью пробок из волокнистого материала, которые устанавливаются на обоих концах втул ки. 2 з.и. ф-л ы, 8 ил, днища ковша в плане; на, иг.7 — разрез А- А на фиг,б; на фиг.8 — поперечный разрез модифицированного вкладыша и компоновка его с заглушками.

На фиг.1 показан продольный разрез устройства для продувки.

Вкладыш 1 является наиболее важным элементом устройства для продувки расплава газом; этот элемент необходимо будет периодически заменять. Вкладыш 1 снабжен цилиндрической газонепооницаемой втулкой 2, изготовленной, например, из металла, и которая открыта на обоих своих концах. Один конец этой втулки имеет изогнутый внутрь выступ или кромку 3. В неко1030430 торых случаях и другой конец втулки может также иметь изогнутую внутрь кромку, хотя о предпочтительном оариэите вкладышапатроиа это не дспускается. Оба конца вкладыша 1 закрываются пробками 4,5 из волокнистого огнеупорного материала в виде фетра или войлока. Пробки 4, 5 плотно загоняются в соотоетствуюгцие концы втулки, и обе они могут сжиматься по описываемым ниже причинам. Пробки 4, 5 могут содержать фирмеинуго вату Каавул (зарегистрированное торговое название), которую выпускает <1>ирма "Морганит керамик файберс лимитед". Вкладыш 1 удерживается между пробками 4, 5 и имеет наполнитель 6 в видо микрочэстиц огнеупорного материала. Наполнитель 6 и пробки 4, 5 будут газопраиицаемыми, так что после подачи газа под давлением к одному концу вкладыша 1 . (например, к концу с изогнутой внутрь кромкой 2) поток газа будет проходить вдоль патрона и выходить из другого его конца, (1аполнитель 6 может быпть представлен мелкими частицами песка. Фактический состав запалие>гия будет определяться о зависимости от конкретных условий иижектирооания газа, например, от температур, которым вкладыш, вероятно, будет подвергаться о процессе выполнения этой . операции, э также от хи;лической реакциаиIIcA способности газа, который будет инжектирооагься. Если предполагаетсч использование вкладыша в содержащей двухвалеитиое железо среде, тогда его иапо",ги1тель может быть представлен гранулирооаниым огнеупорным материалом, например, смесью песка и графитового материала. Следовательно, иаполиитель может состоять из смеси, которая используется в сталелитейной промышленности о качестве эффективного иаполнителя.

Хотя вкладыш 1 выполнен гэзопроиицавилл, однако ои будет непраигщэемыл1 для жидкой среды, например. для расплавленнога металла.

Для изготовления пробок 4, 5 можно использовать и выпускаемый о настоящее время промышленностью MQTQplloR, а ие только упомяйутую вату Каовул, Среди возмажнь, х для использования материалов B первую очередь следует упомянуть фирглен1.ый материал РЕФРАСИЛ (торговое зарегистрированное название) Ва ВА-1М, выпускаемый фирмой "Кемикал энд инсьюле TI I! I. компани лиглитед" из Дарлингтона, Англия, и >ирменный1 материал ФАЙБЕРФРАКТ (зарегистрированное торговое иазоэиие), который представляет собой минеральную вату. выпускаемую фирмой

"Карборуидом лимитед" в виде ткаиого и плотного фетрового или войлочного материала.

В выполненном по настоящему изобре5 теиию устройстве 1ля продувки расплава газом вкладыш 1 может располагаться тэидсмогл заглушкой для выпуска газа onðåäåленного типа. На фиг.2 показана адиа такая заглушка 7. которая пригнана и прочно установлена о верхней части вкладыша 1. Заглушка 7 имеет форму цилиндра, а о данном конкретном случае он чуть скошен иO конус.

Этот цилиндр можно изготавливать, г эпрИмер, из спрессованного и обожженного OI.неупор>гого материала или из плаолеио-литых огиеупорав. Заглушку 7 можно также изготавливать из огнеупорного материала, который изиа « i!I IIO является пористым или перфорированным, чтобы лЛ

0 дать возможность предоарителы,о прошедшемучерез вкладыш 1 потоку газа свободно

ВХОДИТЬ ll ПРСХаДИГЬ >ЕРЕЗ ЭтУ ЗагЛУШКУ, а затем через выпускной торец 0 этой заглушки и непосредственно вводиться в расплавленный г стэлл. Как эта ясна из прилагаемых рисунков, упомянутая заглушка выполнена са сквозным капиллярным каналом 9.или несколькими такими каналами, которые простираются от одного конца за30 глушки до другого и которые облегчают прохождение потока газа через заглушку.

Диаглетр такого канала или каналов может быть равен 1 мм или даже глсиьше, Размер капилляриого канала должен быть достаточ3.> 1гым для того, чтобы гарантировать сообод3г. ное прохождение потока газа, но недостаточным для того, чтобы позволить расплавленному Ilåòàëëó свободно проходить через заглушку в таких количествах, 40 которые могут заблокировать свободное прохождение патока газа.

Следует иметь о виду, что пэз 10 заключает в себя или окружает заглушку 7 иэ том ее конце, ко-орый иепосредствег но контак45 тирует с вкладышем 1. Паз 10 принимает в себя торцевую часть втулки 2 вкладыша, ко. TopQA выступает за пределы волокнистой пробки 5, благодаря чему и образуются благоприятные условия для взаимного соединения и сцепления заглушки вкладыша 1.

В продолыгом направлении паз 10 будет д>1иггнее расстояния, иа которое втулка 2 выступает над пробкой ".

Как и вкладыш 1 заглушка 7 также может расширяться. Как правило, после удаления из ког тейиер-. или емкости расплавагга торце 8 заглушки будет образовываться тонкая пленка замерзшего металла; расплавленный металл мажет также входить и замерзать о капиллярных каналах. В любогл случае

1838430

45

50 последующее инжектиранание газа через заглушку 7 будет затруднено. если не невозможным, поэтому заглушку 7 необходимо заменять новой как можно чаще, Вполне понятно, если вкладыш и заглушка используются для инжектирооания газа в какие-то другие текучие среды, а не о расплав, тогда заменять эти заглушки придется значительно реже.

В процессе практического использования вкладыш 1 и заглушка 7 устанавливаются о газопроницаемом канале огнеупорного блока устройства для продувки, которое устанавливается о соответствующей тачке огнеупорной футеравки металлургической емкости. например, ковша. Требуемое распало>кенйе вкладыша l, заглушки 7 и огнеупорного блока 11 показано на фиг.3. В блоке выполнен в общем-то цилиндрический канал 12, в котором размещаются вкладыши 1 и заглушки 7. Канал 12 оыполнен чуть скошенным на конус, по меньшей мере в нижней его части, чтобы точно соогветствавать также чуть скошенной на конус заглушке 7 и чтобы вместе с этой заглушкой н данном случае можно было образовать водонепроницаемую или олагонепроницаемую посадку этих двух элементов. Корпус блока можно изготавливать из спрессованного и обожженного огнеупорного материала или из огнеупорной бетонной отливки.

Внешняя форма корпуса блока может изменяться, чтобы лучше соогветстоовать конфигурации выполненного о футеронке емкости гнезда для установки н нем окладыша и заглушки.

В случае необходимости заглушку 7 вообще можно не использовать, т.е. можно обойтись и без нее. В этом случае канал 12 будет заканчиваться внутри корпуса блока

11. Торцевая часть корпуса блока 11 между торцам канала и выпускной поверхностью

13 корпуса блока изготавливается из пористого, например, за счет образования капиллярных каналов, магериала, через который может свободна проходить газ. В общем-то подобное решение не является предпочтительным. особенно в том случае. если корпус блока 11 и вкладыш 1 используются для инжектирования газа в расплавленный металл. Стоимость замены блока . будет обычно намного выше стоимости замены относительно небольшой заглушки 7, И тем не менее, если блок выполнен иной и более компактной конструкции, тогда появляется возможность сделать pro использование вполне обоснованным и доступным па зкономическим соображениям и можно будет отказаться от использования индивидуальной заглушки 7, В устройстве продувки газа можно также заставить вкладыш 1 продвигаться па направлению внутрь и входить в герметизирующий контакт с заглушкой 7 или с упомянутой выше торцевой частью огнеупорного блока, Теперь обратимся к фиг.2, на которой показан момент, когда выступающий конец втулки 2 вынуждается входить в паз 10, а пробка 5 будет сжиматься между»ротивостоящим концом заглушки 7 и находящимся внутри вкладыша 1 наполнителем 6. В этот момент упомянутый конец втулки ма>кет устанавливаться в пределах конуса канала 12 таким образом, что он будет образовывать здесь влагонепроницаемую, а лучше и также газонепроницаемую посадку с натягом или прессовую посадку.

После правильной установки вкладыша

1 относительно заглушки 7»ли упомяну1ой торцевой части вкладыш 1 будет исключать вероятность любой утечки жидкости, например, расплавленного металла, из канала 12 (эта жидкость свободно проникает до сал ого вкладыша 13. Устройство для продувки может иметь самь е различные фарл1ы.

На фиг,4 показана емкость 14, например, ковш, снабженный выполненным по настоящему изобретени|о устройством для продуоки расплава газом» отдельным или индивидуальным средcTBOM разливки жид кого металла. Емкость 1; имеет отверстие

15, через которое можно будет peryn»руемым образом осуществлять разливку расплавленного металла за счет использования специального средстоа регулирования разливки, например, клапаном

16 выдои>кного шибера,.Пом,я1о клапана 16 емкость 14 снабжена устройством для продуоки расплава газом 17.

Клапаны выдвижного шибера, среди которых имеется несколько базовых типов, выпускаются промышленностью серийно, и они хорошо известны осам специалистам в данной области. Именно поэтому о данном случае нет необходимости детально описывать конструкцию, прин,ипы установки и работы этих клапанов, Средство регулирования разливки металла л1ажет фактически состоять из одного стопорного стержня, принцип работы и KQIIструкция которого хороша известны всем специалистам о данной области.

На фиг.4 устройство для продувки газом

17 показано расположенным о нижней или донной части ел1кости 14, однако его мо KI о устанавливать и в боковой стенке емкости около донной части и рядом со средством регулирования разливки жидкого металла.

Устройство для продувки Ioçoì 17 састоит из канала огнеупорного газа»роница1838430 емого блока 11, заделанного в изолирующей футеровке 18 емкости 14. Блок 11 оь1ступает ээ пределы внешнего Елеталлическога корпуса 19 е1лкости 14 и удерживаетсл нэ своем месте с помощью отулочного соади11ения 20 и г1питы 21. Сплошнал или цельная газопроницае1.1ал заглушка 7 перекрывает канал или проход блока и выиол11лет о данном случае функцию распределительного устройства, которое и обеспечивает распределение газа о Г>асплаое, причем гэз подается о блок 11 под определеЕи1ым давлением. В описываемом случае канал или проход образуетсл части ию блоком 11 и частична ог11еупарным кольцам-окладь1шем 22, который иоддерживаетсл пс3, центру канала

12 с помощьЕО втулочнога соединения, Газовый канал, который доходит до блока 11 вкладыша 1 и пористой заглушки 7; включает в себя проход, образованный двумя orèeónoðffûìL1 блоками с отверстиями; упомянутый проход соабщаетсл с трубой 23 подачи газа, На одном своем конце трубка

23 ИЕлеет блок соединанил, к которому мажес подсоединяться обычно гибкал трубка подачи ra3a (на рисунке не показана), Трубva 23 заканчивается 13 нижнем из двух снабженных отоерстилми блоков 24, 25.

Обрэзуемы11 этими двумя блоками 24, 25 проход является продалжеиие1л газапропускнага канала в.огнеупорном блоке.

Верхний снабженный отверстиями блок

25 устанавливаетсл неподвижным образом так, чтобы его отверстие совпадало с каналом блока. Нижний блок 24 уста11авлиоается таким образом, чтобы он мог совершать ваз; вратно-поступательное движение при иапосредственном контэктироваиии с нижней стороной блока 25. За счет перемещения нижнего блока 24 мы имеем оазможнасть поочередно выравнивать отверстие 3Tor блока с соответствующим отверстием а иепод ижном верхнем блоке 25, причем выравнивание упомянутых отверстий необходимо длл осуществления операции инжектирооанил газа. Доа блока 24 и 25 будут образовывать тарельчатый клапан, который должен исключать вероятность утечки расплавленного металла в тат момент, когда иет полного соотоетстоил wlL; совпадеиил отверстий блоков 24 и 25. Средство смешения (на рисунках не показана) застав" ляет нижний блок 24 плотно прижиматься к верхнему блоку 25 с конечным образованием Ележд ними герметичнага соединения, котараа йсключает гиобую вероятность утечки расплавленного металла. Кроме того, чтобы еще больше гарантировать веролтность кокай-либо утечки расплавленного металла, используется кольцо-вкладыш 22, которое в

40 с

3-5 данном случае образует ступенчатое соединение или соединение в замок с верхней поверхностью снабженного атоерстил блока 25. Кроме того, состоящий иэ корпусов 24, 25 ii 113 кольца-вкладыша 22 блок в данном случае должен быть также и гаэанепроницаемьил, Описа1еиое и проиллюстрирооаЕИЕое на упомлиутых рисунках устройство и расположение его основных компонентов должно облегчить процедуру замены вкладыша 1 и заглушки 7. Именно огнеупорный блок 11 имеет напраолееи1ый вниз и наружу канал, который по меньшей мере нэ своем верхнем конце точно соответствует конфигурации заглушки 7, Удаление вкладыша 1 и пористой заглушки 7 осуществляется через донную часть емкости 14 после .п1>едоарительнаго удаления блоков 24 и 25.

Блок 11 может быть представлен единым элементам, однако чаще ои представtlell блака1л, состоящим из нескольких компонентов, что является более предпочтительным, Нижний конец кольца-вкладыша 22 образует ступенчатое соединение с верхней поверхностью непадви>киото снабженного отверстиями блока 25 и это соединение затем цементируется, например, с

Гlамащьlа биrу!лнаЙ Елэстики, чтабь! искл!о чить любу1о вероятность просачиоаиил газа через это соединение.

Длл смещения нижнего сиабже1еиаго отверстиями блока 24 о горизонтальном направлении относительно верхнего блока 25 можно установить и использовать соответствующее ручное, пнео1лэтическое или гидравлическое средство, В нормальных усповилх работы устройс.1ва расположенные в блоках 24 Ll 25 отверстия будут центрироваться точно и без больц1аго труда. Газ будет свободно проходить о канал блока сопла, во вкладыш 1 и в пористую заглушку 7 через канал, образуемый точно центрирооанными отверстиями, 5 а после перемещения пористо о блока газ будет распределлться по всей массе расплавленного металла, Как правило, газ будет вводиться о расплавленный металл еща до момента ега разливки, однако в некотаРЫХ СЛУЧаях Газ ЕЛОЖНО ОВОДИ с 6 О РаСПлаоленный металл одновременна с его раэлиl3кай с помощью или через клапан 1е>, Если есть основэнил предположить, что либо вкладыш 1, либо пористая заглушка 7 (ипи цементное уплотнение между этой Заглушкой и блоком 11, если такое вообще может случитьсл) уже выработал свой ресурс, т.е, уже стал дефекте1ым, То о этом случае будет существовать риск утечки, и поэтому будет необходимо тут же селастить

1838430

10

30

55 в сторону, например, вправо (cM.фиг.1) нижний снабженный отверстиями блок 24. В данном случае будет происходить операция децентрирования отверстий блоков 24 и 25, в результате чего неперфорированная часть блока 24 будет перекрывать газовый канал и тем самым исключать вероятность утечки расплавленного металла из средства для инжектирования газа 17.

Всякий раз, когда емкость 14 оказывается пустой, можно проводить периодическую инс пекцию состоя ния вкладыша 1.

Г!осле уделения снабженных отверстиями блоков 24 и 25, например, в результате их поворота и оттягивания по направлению вниз от монтажной плиты.26, прикрепленной к корпусу емкости 14, и после удаления вкладыша 1 маж1ю легко и просто вынуть кольцо-вкладыш.

Для обеспечения Mзксимальной безопасности при практическом использовании описываемого устройствз необходи ло будет перемещать нижний снаб>кенный отверстиями блок 24 с целью перекрытия прохода каждый раз, когда заканчивается операция инжектиравания газа.

Следует еще раз подчеркнуть важность фактора исключения любой вероятности утечки газа, Вероятность утечки газа с внешней стороны вкладыша 1 по направлению вниз будет практически исключена, если вкладыш 1 будет правильно и прочна зэпрессован относительно пористой заглушки 7, Утечка газа может происходить через цементирующее или обработанное мастикой соединение между кольцом-вкладышем 22 и неподвижным верхним блоком или вдоль поверхности раздела между двумя верхним и нижним блоками 24 и 25. Используемые в данном устройстве пружины (на фигурах не покаэзны) будут смещать упомянутые блоки 24 и 25 по направлению вверх напротив кольца-вкладыша 22, и в идеальном случае ани могут .обеспечить вполне достаточную газонепроницаемость между упомянутыми блоками, Однако существующие допуски нз изготовление соответствующих деталей могут сыграть сво1о отрицательную роль в дости>кении необходимой герметичности, т,е. газонепраницаемости. Специфическая конструкция вкладыша 1, в частности, его сжимающихся пробок 4, 5, а также телескопическзя взаимная установка вкладыша с заглушкой 7 во многом способствует дасти>кению желаемой газонепроницаемости. Описываемое устройство представляет достатач11о свободы огнеупорным эле лента1л в плане их возможного регулирования относительно друг друга с целью создания лучших условий для пружин, которые, собственно, и обеспечивают образование между ними влага- и газанепраницаемость соединения или образование герметического соединения между ними, исключающего утечку.

В одном из вариантов настоящего изобретения (на рисунках не показан) нижний компонент кольца-вкладыша 22 сопла выполнен за одно целое с верхним снабженным отверстиями блоком 25, Является желательным, чтобы образуемый в данном случае целостный блок имел металлическую

"рубашку", за исключением его плоской нижней поверхности (которзя непосредственно контактирует с нижним блоком 24) и его самой верхней поверхности. Является также желательным, чтобы нижний б ак 24 имел форму, идентичную этому целостному блоку и чтобы он имел тот же размер (диаметр) расточного отверстия, чтобы можно было взаимозаменять эти блоки. Вполне понятно, что это будет облегчать изготовление и сокращать себестоимость подобных блоков и положительно решит проблему хранения запасных блоков для пользователя. В подобной модификации изобретения ка11струкция всего устройства должна быть таковой, чтобы 1ложна было легко и просто сжимать патраt в продольttîì направлении в тот момент, когда пружины (нз рисунке не показаны) будут удерживать снабженные отверстиями блоки 24, 25 в Llx правильных рабочих позициях.

В этом варианте изобретения в блоке 11 устанавливается еще одна пористая заглушка 7, которая, в случае выхода из строя, будет заменяться путем простого еа проталкивания из блока 11 по нзправлени о вниз, при этом предварительно нужно будет удалить ко лпаненты, которые располагаются под заглушкой 7.

Заглушку 7 можно изготавливать из floристого или перфорированного огнеупорного материала, т.е, из материала, в котором располагается большое количество мельчайших каналов. которые 1рониэывз1ат этот материал произвольным образом. Однако. как уже упоминали выше. B описываемом варианте изобретения заглушка 7 изготовлена иэ газонепроницаемаго огнеупорного материала, который становится перфорированным и газопроводящим за счет образования в нем одного или более уэгих капилляров типа каналов 9, Канал или каналы 9 можно образовывать с помощью прокладывания трубочек небольшого диа1летрз иэ огнеупорного материала, например, окиси ал1аминия. Подобная трубочка или трубочки эзклзд . 1 з атся в заглушку 7 в тот момент, когда проис адит

1838430

5

30

40

50

55 формование или oTRllBKA корпуса этой заглушки. Диаметр канала лтжет быть равен

1 мм или меньше. Лвляется желательным изготавливать каналы путем прессования или отливки огнеупорной массы с конечным образованием заглушки 7 вокруг нитей или волокон диаметром 1 мм или меньше, Ilaпример, вокруг нейлоновых нитей или нитей другого подобного же материала, который полностью сгорает в процессе прессования или отливки, который происходит при повышенных температурах, Образующиеся в результате подобной обработки отверстия имеют диаметр в 1 мм или меньше, например, в 0,6 мм, э в некоторых случаях даже больше 1 мм, при этом обязательным условием образования каналов таким образом является то, чтобы исключить вероятность попадания расплавленного металла в эти каналы. Кроме того, заглушку 7 можно изготавливать путем прессования или заливки исходного материала вокруг множества проволок диаметром 1 мм или меньше с последующим вытягиванием проволоки иэ сформированного таким образом блока и образованием в нем нужных каналов.

l3 процессе практического использования устройства по изобретению в или нэ поверхности заглушки 7 может замерзать металл. Работоспособность заглушки 7, т.е, се способность. пропускать через себя гэз, можно будет восстанавливать в результате тщательной продувки заглушки кислородом. Подобная обработка заглушки 7 может гарантировать ее эффектишloo повтор loc использование после полного опорожнения емкости и осли во всех прочих отношениях блок вполне "боеспособен" и безопасен, В процессе практического использования предпочтительного устройства по изобретению, которое включает в себя вкладыш и заглушку, пронизанную капиллярньили каналами, вкладыш будет легко и просто обеспечивать равномерный поток газа к смеж ой лицевой поверхности упомянутой торцевой части или заглушке, тогда как образованные в них каналы гарантируют введение газа в жидкую среду в виде тонких, строго направленных и стабильных

CTP llé.

Является желательным, чтобы торцевая часть или заглушка, снабженная капиллярными каналами, имела центральную выемку на своей поверхности, которая непосредственно примыкает к патрону. Капиллярные каналы открываются в сторону этой выемки, которая в данном случае выступает в качестве небольшой системы нагнетательной вентиляции и гарантирует достаточную подачу газа в каналы. упомянутая выше эаглушка показана на фиг.5, нэ этом рисунке заглушка зацементирована в разгрузочном конце канала сопла.

На фиг.4 показана упрощенная форма устройства для продувки газом 17, а на фиг.5-7 показана предпочтительная конструкция этого устройства.

Корпус огнеупорного блока 11, заглушка 7 и вкладыш 1 cQGMpaloTcA и устанавливаются в футеровке 18 емкости, как и раньше.

На внешней стороне емкости 14 устанавливаются средство для подачи газа к вкладышу 1 в канале корпуса блока 11 и средство для перекрытил этого канала. Плита 27 переходной детали, например, приваривается к металлическому корпусу 19 емкости, а снабженная отверстием монтажная плита

28 крепится к упомянутой плите болтал1и. 8 отверстии монтажной плиты крепится с lо" мощью болтов вставная манжета 29, которая и обеспечивает правильное центрирование огнеупорного кольца-вкладыша 22. Неподвижная огнеупорная плита

30 удерживается в постоянном контактировании с кольцом-вкладышем 22 с помощью метэлличечкой стопорной плиты 31, Как и в уже описанных вариантах изобретения. в данном случае неподвижная огнеупорная плита 30 и кольцо-вкладыш 22 образуют ступе laTQB соединение, которое будет герметизироваться соответствующим уплотняющим материалом. Стопорная плита 31 имеет в плане форму круга, а в разрезе онэ напоминает полую чашу с выступающим наружу и вперед ободком или фла|щем 32.

Огнеупорная плита 30 устанавливается и соответствующим образом герметизируется в полости стопорной плиты 31. Фланец 32 последней зажимаегся таким образом, чтобы он образовывал лицевой контакт с нижней частью монтажной плиты 28 с помощью ряда болтов 33, которые проходят через расположенные во фланце 32 отверстия в виде замочной скважины 34. Закрепленная таким образом cTorlopl пли гэ 31 будет удер>кивать lla месте огнеупорную плиту, уплотненную с помощью кольца-вкладыша

22.

Огнеупор гая плита 30 нэ всю свою толщину пронизана множеством каналов 35, которые рэсполо>кены по центру пл tTbt u которые предназначены для обеспечения прохождения газа к верхнему концу вкладыша и контактирования газа с вкладышем, На верхней поверхности полости стопорной плиты 31 образована выемка, которая располагается под каналами 35 в огнеупорной плите. Кроме того, расточное отверстие проходит через стопорную плиту и доходит до упомянутой выемки; в данном

1838430

50

I случае это расточное отверстие выполняет функцию системы нагнетательной вентиляции для каналов 35, когда газ уже прошел через это расточное отверстие и дошел до выемки. Расточное отверстие имеет вкладыш 36, выполненный из теплопроводящего материала, например, углерода или меди.

Ни>княл сторона стопорной плиты выполнена ровной и плоской в результате соответствующей механической обработки.

На нижней стороне стопорной плиты 31 установлены скользящал рама и металлический блок скольжения, Металлический блок скольжения 37 имеет канал 38. который обычно соответствует по сноим размерам вкладышу 36 расточнаго отверстия. Канал

38 доходит до фитинга впускного отверстия

39, предназначен»»аго для линии подачи газа (на фигурах не показана). На фиг.5 блок скольжения 37 показан в сваей обычной рабочей позиции. Считается, что при нахождении блока н этой позиции поданный н фитинг впускного отверстия 39 газ будет свободно проходить в канал 38 и падниматьсл по нему вверх до вкладыша 38 расточного отверстия и дальше, через огнеупорную плиту 30. а затем доходит до нкладыша 1 и заглушки 7, откуда он нводитсл в содержимое емкости.

Скользящая рама 40 состоит из пары расположенных на некотором расстоянии друг от друга боковых плит 41 и 42 и из нижней плиты 43. Боковые плиты 41 и 42 крепятся к нижней стороне стопорной плиты 31 и тесно воздействуют с ней. Нижнлл плита 43 прибалчинается к этим боковым плитам. Рама 40 жестко, но нсе же с возможностью скольженил принимает на себя блок скольженил 37. Верхняя сторона нижней плиты выполнена плоской и ровной (в результате соответствующей механической обработки), чтобы она могла взаимодействовать с подобным же образом обработанной нижней стороной стопорной плиты.

Между блоком скольжения 37 и нижней плитой 43 рамы установлены пружины 44, которые и обеспечина от газонепроницаемое лицевое контактирование этого блока со стопарнай плитой 31.

К блоку скольжения 37 прикреплена штанга толкателя 45, которая доходит до ручного исполнительного механизма, до гидранличнского исполнительного механизма или до другого подобного же механизма (на рисунках эти механизмы не показаны).

Штанга 48 толкателя предназначена длл резкого смещенил блока 37 (в левую сторону, как и показано на фиг;5) с целью выключ»нил источ» ика подачи газа, а также для блакировк» всего устройства и устранения

15 любой вероятности утечки расплавленного металла н случае неожиданного выхода из строя заглушки 7 и вкладыша 1.

Если происходит именно такое смещение блока 37, тогда установленный в его верхней части теплопроводящий диск 46 смещаетсл и устанавливается поперек вкладыша 36 растачного отверстия. Упомянутый диск может быть выполнен из углерода или меди. Если расплавленное вещество, например, расплавленный металл, вытекает из емкости в результате "обхода" заглушки

7 и вкладыша 1, тогда диск 46 будет устранлть эту неисправность и предотвращать утечку расплавленного металла. Теплопроводящая сущность диска и вкладыша 36 расточного отверстия будет достаточна быстро и эффективно охлаждать вытекающий расплавленный металл и обеспечивает его безопасное для данного случая замораживание, а следовательно, исключает вероятность полного истеченил расплавленного металла из емкости.

Стопорная плита 31, а также прикрепленные к ней скользящая рама 40 и. блок скольжения 38 устанавливается и закрепляютсл» а монтажной плите 28 с помощью соответствующих болтов 33. Огнеупорная плита 30 прочно удерживается на своем месте и имеет газонепроницаемое соединение с кольцом-вкладышем 22. Более того, болты

ЗЗ затягиваютсл с такой силой, которой вполне достаточно длл образования -азонепроницаемого соединения между фланцем 32 плиты 31 и монтажной плитой 28. В случае необходимости поверхность раздела между фланцем 32 и монтажной плитой 28 можно обработать уплотняющим и герметизирующим материалом, например, волокнистым герметизирующи с материалом (на рисунках не показан).

Если возникает необходимость н проведении профилактического ремонта устройства для продувки газом, например, возникает необходимость заменить заглушку 7 и/или вкладыш.1 то в этом случае прежде всего необходимо будет ослабить болты 33 в достаточной степени для того, чтобы можно было повернуть на небольшой угол стопорную литу 31, устанавливал при этом расширенные концы отверстии типа замочной скважины 34 точно напротив шляпок болтов 33, После этого можно будет легко и просто снять стопорную плиту вместе с прикрепленными к ней или поддер>киваемые ее компонентами, благодаря чему мы получаем свободный доступ л каналу сопла. Скользящал рама 40 и блок скольжения

37 также можно разобрать, если, коне гно, есть необходимость в проведении прафи15

1838430 лактического осмотра и ремонта; если это необходимо, что огнеупорную плиту 30 можно установить на свое место.

Вес и объем стопорной плиты 31 и закрепленных на ней компонентов могут быть доволыго значительными, Чтобы исключить риск случайного падения этого блока в момент ега вращения с целью освобождения, необходима будет связать стопорную плиту

31 с монтажной плитой 28 с помощью шарнирного устройства 47, прикрепленного к монтажной плите. Ры1аг 48 простирается от шарнира 47 по направлению к нижней стороне нижней плиты рамы 43, а между этой плитой и рычагом образуется шарнирное соединение (с помощью втулочного соединения и муфты 49 или другого подобного же устройства). Более того, к стопорной плите

31 прикреплена рукоятка 50. Следаватель11а, после ослабления болтов 33 плиту 31 можно легко повернуть с помощью рукоятки

50, а после центрирования головок болтов с расширенными концами отверстий типа замочной скважины 34 поворачивает плиту 31 по направлению вниз вокруг шарнирного соединения 47 на рычаге 48. Длл большего удобства шарнирное соединение имеет съемный поворотный штифт, который и допускает полное удаление стопарной плиты

31 с мо1<тажной плиты 28.

Повторная. сборка устройства инжектирования газа будет по существу выполняться в обратной последовательности его разборки, за исключением следующих моментов.

С целью достижения более эффектив11оfo газонепроницаемого уплатненил на верхнем конце патрона и чтобы тем самым свести f< минимуму или вообще искл1очить веролтность потери газа эа счет его утечки, можно будет несколько модифицировать показанный на фиг.1-5 вкладыш 1, показанный на фиг.4 верхний снабженный отверстиями блок 25 и показанную на фиг.5 огнеупорную плиту 30. Возможные в данном случае модификации показаны на фиг.,8.

И в этой модификацими вкладыш 1 включает в себл втулку 2, изготовленную, например, из металла и заполненную огнеупорным материалом наполнителя 6 в виде мелких частиц, которые удерживаютсл во втулке пробками 4 и 5 из сжимаемого волокнистого огнеупорного материала, которые располагаются в торцевых зонах вкладыша, 8 соответствии с этой модификацией как нижняя, так и верхняя пробки 4 и 5 устанавливаются на небольшо<л расстоянии от соответствующих концов втулки 2. Более того, втулка 2 не имеет на своем нижнем конце загнутый внутрь выступ или кромку. Как уже упоминали BbfLUO, ве1>хилл fl pot>K3 5 ис 1 off b эуетсл длл обеспечения газонепроницаемого уплотнения между BKffàäüføoì 1 и заглушкой 7 или другим приспособлением

5 для закрытил отверстил. Ни>княя пробка 4 используется для этой же цели, т.е. длл образован11л гдэанепроницаемаго саедине ния со снабженным отверс-:илии блоко1л 25 или с оп<еупорной плитой 30. Упомлнутал

10 плита или корпус снабл<ен вертикальным выступом 51, который располагаетсл на его верхней поверхности и который имеет такие габариты, которые позваллют ему плотна входить в дно или верхний конец втулки 2.

15 чтобы иметь вазмо>кность сильно при>киматься к ffM>f

25 случае поток газа может свободно входить и выходить из патрона беэ какого-либо риска большой утечки газа, Как это ясно видно на рисунках, корпус

25 или плита 30 пронизана небольшими ка30 налами, однако любой из этих бло1<ов может иметь только один, но несколько большего размера канал, что и показано на фиг,4 длл блока 25. В случае ffåoáõoäèìoñòè на floffep хности средства для закрытия торца или

35 просто на поверхности заглушки 7 и/или на поверхности корпуса 25 или плиты 30 можно выполнить выемку, которая в данном случае, будет образовывать систему нагнетательной вентиляции.

40 Возможность примененил изобретения в промышленности. Ин>кекционный патрон и приспособления, с которыми используетсл вкладыш, можно успешно применять для введения газов в расплавленные металлы, 45 содержащиеся в различных емкостях. Например, в ковшах. В качестве расплавле11ных <леталлав могут выступать черные и цветные металкь1, а газы вводятся в них с целью достиженил тепловой ь1/ь1ли компо50 зиционной однарод ости металла перед моментам его разливки из ковша или для изменения ef o химического состава.

Формула изобретения

1, Устройство для продувки расплава металла газом через стенку металлургической емкости с расплавом, содержащее ofнеупорный блок с каналами для пропусканил газа, размещенные на выходе каналов огнеупорные газовывадные пори18

1838430

/

/

l

/ с

/

«д //,/, / Л ° / р r «r r / д J стые или перфорированные пробки, монтажную плиту, средства подачи газа, размещенные с наружной стороны монтажной плиты, выполненные в виде трубопровода и двух примыкающих одна к другой полых втулок, установленных с возможностью перемещения одна относительно другой для перекрывания газопропускного канала, о тл и ч э ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения срока службы, оно снабжено вкладышами, размещенными в газопропускных каналах и выполненными в виде металлических гильз с открытыми торцами, зэполненных наполнителем из измельченного огнеупорного материала, и пробок из сжимаемого волокнистого огнеупорного материала, размещенных на открытых торцах каждой

5 гильзы, один из торцов которой герметично соединен с торцом газовыводной пробки.

2. Устройство по п,1, отл и ч а ю ще ес я тем, что измельченный огнеупорный наполнитель выполнен из песка.

10 3. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что измельченный огнеупорный материал выполнен из песка и графитового материала. g

Ъ ь с ° ь ь ь .. ° ь с ь с с ° ь ь ,, ь .ь. ь. с, ь .ь ° i ° ь. ь ь ь ь . * ь. ° ь с

1; с ь ь ь /с °

° ь ь с ь ° с ь, с ь с ° с ь, ь ь ° ь ь ь ь с с

I с ь ь ь ь с ь .ь ь ь с ь ь ь .ь ь ь ь .,ь ь . ь ь ь с ь ь

1 .ь. ь с, с ь °

E ь ь ь ь ь ь с, ° ь ь ь с. с ь ь ь ° ь. ь ь " ь .с

«ь .ь ° ь

У 7 б

1838430

1838430

Г г

Г

Г

Г

r

Г

/

Г

Г

Г

Г

Г

Г

Г

/

Г

Г

Г

Г

Г

Г

Г

Г у

/

Г

Г

/

Г

Г

/

Г

Г

Г

/

/

Г

Г

Г

Г г

/

Г (Г

/../О ф 1/ ГГ (г Г с

° (.,), Г(с Г (1 с с с сс

1(° сс

"с ° ,, °

°, с ° ;с

\ с с, Ъ ° . с

1 ° сс сс с с ° ° С

° с сС ;,.- 1

\,л(-с Г 3 I Л-„Г /<. (.-;, I f

/

Г

Г

Г

Г

Г

Г

Г

6Я

Г у

Г

Г

Г

Г

Г

/

/

Г

/

Г

/ у

Г

/

Г

/

Г

Г

Г

/

/

/

Г

Г

Г

/

/

Г

S

Г

Г

Г

Г

Г

Г

/

Г ю

Г

/

Г

Г

Г у

/

Г

/

17 (p1 с

Ъ с с с

1 с

Ъ

\ с

\ с с с с

\ с

\ с с с с

Ъ

\ с

\ с с с

Ъ с с

Составитель Б.Красина

Техред М.Моргентал

Корректор ВсПетраш

Редактор

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

Заказ 2906 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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