Способ внепечного вакуумирования жидкого металла и устройство для его осуществления

 

Изобретение может быть использовано в металлургии , в частности при внепечной обработке жидкого металла в вакууме Сущность: очистку откачиваемых при вакуумировании газов проводят с помощью пылеосадительной камеры и труб Вентури. Устройство снабжено дополнительным вакуумпроводом, по которому производится отсос газов из вакуум-камеры в начальный период какуумирования. 2 слф-лы, 1 ил

(51) 5 С 21 С 7/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ юЯЩфф . „"- Т афщц

"-.Г. -I1 )lК ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 5056024/02 (22) 02.06.92 (46) 15.10.93 Бюл. Na 37 — 38 (71) Череповецкий металлургический комбинат им 50-летия СССР (72) Потаничев НА; Уйманов ВА; Луканин Ю.В. (73) Череповецкий металлургический комбинат (54) СПОСОБ ВНЕПЕЧНОГО ВАКУУМИРОВАНИЯ ЖИДКОГО МЕТАЛЛА И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

RU < li Z()Oii ZWCr (57) Изобретение может быть использовано в металлургии, в частности при внепсчной обработке жидкого металла в вакууме Сущность: очистку откачиваемых при вакуумировании газов проводят г помощью пылеосадительной камеры и труб Веитури. Устройство снабжено дополнительным вакуум— проводом, по которому производится отсос газов из вакуум — камеры в начальный период яакуумирования. 2 сп.ф-лы,1 ил

2001124

Изобретение относится к металлургии, в частности к внепечной обработке жидкого металла в вакууме.

Известны способы внепечной вакуумной обработки жидкого металла и устройства для их осуществления, включающие подачу ферросплавов, продувку металла инертным газами и пятиступенчатый отсос газов и паров с конденсацией их в промежутониык конденсаторах за первой и второй, тр4ФьЖ, четвертой рабочими ступенями путем подачи эжектирующего агента {пара) на эжекторы и конденсирующего агента (воды) на конденсаторы.

Известна также установка внпечной вакуумной обработки жидкого металла, содержащая вакуум-камеру, пароэжекторный насос с пятью основными последовательно соединенными ступенями и двумя пусковыми пароструйными эжекторными ступенями, Однако известный способ внепечной обработки жидкого металла не обеспечивает надежности работы установки и качества вакуумирования. Вследствие засорения, эаметалливания проточной части насоса, обрастания пылью и твердыми частицами эжекторов, особенно 1-3 ступеней, т.к. откачиваемая иэ вакуум-камеры смесь газов содержит механические примеси в виде пыли и твердых частиц.

Целью изобретения является повышение надежности, эффективности устройства в работе, сокращение простоев установки и улучшение качества вакуумирования стали.

Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемом способе внепечного вакуумирования жидкого металла, включающем подачу ферросплавов, продувку металла инертными газами и пятиступенчатый ОТсос газов и паров из вакуум-камеры с конденсацией их в промежуточных конденсаторах, отсасываемые газы в начальный период вакуумирования очищают, пропуская через пылеосадительную камеру и трубы Вентури.

На чертеже схематически изображено устройство для осуществления предлагаемого способа.

Устройство для внепечного вакуумирования жидкого металла содержит ваккумкамеру 1, вакуумный затвор 3, основной вакуум-провод 4, пароэжекторный насос Н с пятью основными последовательно соединенными ступенями и двумя пароструйными эжекторными пусковыми ступенями, пылеосадительную камеру. 2, дополнительный вакуум-провод с вакуумным затвором 5 и трубы Вентури 6, соединенные с конденсаторами К вторых основных ступеней насоса.

В известном способе внепечного вакуумирования жидкого металла откачиваемая из вакуум-камеры смесь газов. содержащая механические примеси в виде пыли и твердых частиц по вакуум-проводу поступает в эжекторы первой ступени. Так как работа пароэжекторного насоса начинается включением 2-ой ступени пускового насоса, затем 1-й ступени и т.д. (т.е. с конца технологической цепи), то в начальный период вакуумирования (5-7 мин.) проточная часть вакуумного насоса является трубопроводом для загрязненных откачиваемых гаэов. Поэтому пыль и твердые частицы забивают, засоряют эжекторы (сопла Лаваля) в основном 1-3-их ступеней насоса, что понижает эффективность его работы. требует остановки и механической чистки.

B предлагаемом способе и устройстве внепечного вакуумирования жидкого металла откачиваемые газы в начальный период вакуумирования пропускают через дополнительный вакуум-провод, минуя 1-ую и 2ую ступени вакуумного насоса.

Поставленная цель — повышение надежности и эффективности работы устройства решается в комплексе: установкой пылеосадительной камеры, использованием дополнительного вакуум-провода и эффективного пылеуловителя — труб Вентури.

8 предлагаемом способе рекомендуется пропускать откачиваемые газы через пылеосадительную камеру — пылеуловитель инерционного действия с целью предвари35 тельного осаждения частиц, основная масса которых имеет размеры более 100 мкм, Эти аппараты предварительного осаждения применяются для осаждения массы пыли перед высокоэффективными скоростными

40 пылеуловителями (скрубберами Вентури) мокрой очистки. Осаждению частиц на каплях орошающей жидкости способствуют высокие относительные скорости в трубах-распылителях, где осуществляется

45 интенсивное дробление газовым потоком, движущимся с высокой скоростью (порядка

40-150 м/с), орошающей его жидкости. При эжекции в трубе Вентури происходят процессы теплопередачи, абсорбции и коагуля50 ции (укрупнения) пылинок, Парогазовая смесь, проходя через трубу Вентури, а затем через конденсатор смешения почти полностью очищается от пыли.

Анализ научно-технической и патентной литературы показывает отсутствие отличительных признаков заявляемого способа внепечного вакуумирования жидкого металла и устройства для его осуществления у известных технических решений, что позволяет сделать вывод о соответствии

2001124

15 бам в барометрический колодец.

Пример 2, В вакуум-камеру помвщают 50 ковш с релейной сталью, требующей по тех-. предложения критериям изобретения "новизна" и "изобретательский уровень". Примеры выполнения способа внепечного вакуумирования жидкого металла и устройства для его осуществления.

Различные марки стали требуют по технологии разной глубины вакуума (остаточного давления в вакуум-камере), Пример 1, Ковш емкостью 100 т с

-нержавеющей сталью 08Х18Н10Т помещают в вакуум-камеру, По технологии нержавеющую сталь вакуумируют до 30 мм рт.ст.

В качестве инертных газов для продувки металла используют аргон, азот. В качестве ферросплавов применяют ферросилиций, ферротитан и т.п. Необходимая глубина вакуума (30 мм рт.ст.) достигается работой 1-й и 2-й ступеней пускового насоса, З-й, 4-й и

5-й ступеней основного пароэжекторного насоса.

Установка работает следующим образом.

Вакуумный затвор на основном вакуумпроводе закрыт, открыт затвор на дополнительном вакуум-проводе. Включаются пусковой насос, обеспечивающий эффективность работы подключенный параллельно четвертой и пятой ступеням и состоящий из двух пусковых ступеней, соединенных последовательно и 5-ая, 4-ая ступени насоса, а затем, при достижении разрежения

280 мм рт.ст. - включается 3-я ступень насоса, обеспечивающая необходимую по технологии глубину вакуума. Откачиваемые загрязненные газы из вакуум-камеры попадают в пылеосадительную камеру, затем по дополнительному вакуум-проводу в трубы

Вентури, соединенными с конденсаторами вторых ступеней насоса, где почти полностью очищаются от пыли. Далее газы поступают в эжекторы 3-й. ступени, где сжимаются и выталкиваются в конденсаторы третьей ступени, затем в эжекторы четвертой ступени. и сжимаясь — в конденсаторы четвертой ступени и далее в эжекторы пятой ступени. Выхлоп из эжекторов пятой ступени и пусковых эжекторов второй ступени происходит по сливным тру20

45 нологии вакуумирования до 3 мм рт,ст. Необходимое разрежение создается работой всей ступеней пароэжекторного насоса. Начальный период вакуумирования в данном случае проводится по способу, описанному в примере 1. При достижении разрежения

30-45 мм рт.ст. (режим работы 3-й ступени) включают вторую ступень насоса, Одновременно закрывают вакуумный затвор на дополнительном вакуум-проводе и открывают на основном вакум-проводе. Откачиваемые из вакуум-камеры газы, но уже менее запыленные, чем в начальный период вакуумированич -составляющий 4-6 мин поступают в эжекторы первой ступени, затем сжатые - в приемные камеры эжекторов второй ступени и выталкиваются в конденсаторы второй ступени. Далее откачиваемые газы проходят путь, описанный в примере 1.

Применение в промышленных условиях предлагаемого способа внепечного вакуумирования жидкого металла и устройства для его осуществления позволит повысить надежность устройства в работе, сократить простои установки на техническое обслуживание, увеличить производство вакуум.стали за счет очистки отсасываемых из вакуум-камеры газов. Внедрение предлагаемого технического решения позволяет сократить на 50 и более простои установки вакуумирования стали на техническое обслуживание и ремонты по очистке проточной части насоса, что дает возможность дополнительно выплавить сталь, требующую вакуумной обработки.

Ранее приходилось останавливать установку два раза в месяц на суточные ремонты, с внедрением данного решения эти остановки на профилактическое обслуживание проводятся один раэ в месяц или два раза в квартал. (56) Бюллетень ЦНИИ информации и технико-экономических исследований черной металлургии, 1967, М 22, с.52.

Авторское свидетельство СССР

N 711120, кл. С 21 С 7/10, 1980.

Авторское свидетельство СССР

N. 950779, кл. С 21 С 7/10, 1982.

2001124

Составитель t),Ïoòàíè÷eâ

Редактор Н.Семенова Техред М Моргентал Корректор С. Ll / I мл р

Гираж Подписное

НГ10 "Поиск" Роспатента

1130. 15, Москва. Ж.35, Раушскэя наб, 4/5,Заказ 3113

Производственно-издательский комбинат "Пзгент", r, Ужгород, уi, I,:з;ч,111,:

Формула изобретения Il()c ol (ии:Iп:.чного влкуумив«влияя жидкого мвтлл.пл и г твойс:тво для и о к > пп .ств.чи рия

1. Способ внепечного вакуумирования жидкого металла, включающии подачу ферросплавов, продувку металла инертными газами и пятиступенчатый отсос газов и паров из вакуум-камеры с конденсацией их в промежуточных конденсаторах, отличающийся тем, что отсасываемые газы в начальный период вакуумирования очищают, пропуская через пылеосадительную камеру и трубы Вентури, 2. Устройство для внепечного вакуумирования жидкого металла, содержащее вакуум-камеру. вакуумный затвор, основной вакуум-провод, пароэжекторный насос с пятью основными последовательно сое5 диненными ступенями и двумя пароструйными эжекторными пусковыми ступенями, отличающееся тем. что оно содержит пылеосадительную камеру, установленную перед вакуумным затвором, дополнительный вакуум-провод с вакуумным затвором итрубы Вентури. соединенные с конденсаторами вторых основных ступеней насоса.