Блок для продувки металлических расплавов газами

 

Изобретение может быть использовано в металлургии , конкретнее при продувке металлургических расплавов газами. Сущность: блок для продувки металлургических расплавов газами содержит огнеупорную матрицу, внутри которой вдоль всей продольной оси помещена заполненная пористой огнеупорной массой тонкостенная металлическая обечайка-труба с донышком. Самое начальное поперечное сечение трубы у донышка имеет форму круга, а все остальные ее поперечные сечения - форму элипса, причем с удалением сечений от донышка длина малой оси их элипса линейно уменьшается, а длина большой оси непрерывно увеличивается, так, что в конце трубы отношение этих длин составляет от 1/2 до 1/6. 4 ил.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 5043734/02 (22) 31.03.92 (46) 30.1193 Бюл. Йа 43-44 (71) Челябинский металлургический комбинат

{72) Немченко В.П.; Максутов P.Ô„Ëóáåíåö В.И„Воробьев Н.И„. Гермелин ФА.; Евченко В.Г; Исламгале— ев РШ„ Касилов О.И.; Креккер El; (73) Челябинский металлургический комбинат

{54) БЛОК ДЛЯ ПРОДУВКИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ

РАСПЛАВОВ ГАЗАМИ (57) Изобретение может быть использовано в металлургии, конкретнее при продувке металлургических расплавов газами Сущность: блок для про. (is) RU (1ц 2ОО37ОО Cl (51) 5 С 21 С 7 072 дувки металлургических расплавов газами содержит огнеупорную матрицу, внутри которой вдоль всей продольной оси помещена заполненная пористой огнеупорной массой тонкостенная металлическая обечайка-труба с донышком. Самое начальное поперечное сечение трубы у донышка имеет форму круга, а все остальные ее поперечные сечения — форму элипса, причем с удалением сечений or донышка длина малой оси их элипса линейно уменьшается, а длина большой оси непрерывно увеличивается. так, что в конце трубы отношение этих длин составляет ат 1/2 до 1/6. 4 ил.

2003700

20

Изобретение относится к металлургии, конкретно к устройствам для продувки металлургических расплавов газами, встроенн ым в футеровку конвертеров или электроплавильных печей.

Известен огнеупорный элемент, используемый для введения в металлургический резервуар через футеровку газов, содержащий огнеупорную газопроницаемую сердцевину цилиндрической или прямоугольной формы, заключенную в тонкостенную металлическую обечайку с дном, имеющим газоподвод (1), Недостаток этого блока заключается в гам, чта вследствие слабого сцепления oiнеупорной сердцевины са стенками металлической абечайки может происходить аварийное разрушение устройства (выталкивание сердцевины вдуваемым газом), Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и конструкции является блок, у которого газопроницаемая огнеупарная сердцевина имеет форму усеченного (сужающегося кверху) конуса.

Он помещен в огнеупорную матрицу, прочно связанную с остальной футеоовкай. Между сердцевиной и матрицей может располагаться газоплотная металлическая обечайка, Упираясь в конические стенки матрицы прочная газапроницаемая сердцевина не может быть вытолкнута вдуваемым газом (2).

Однако недостатком этого блока-прототипа является малая газапропускная способность сердцевины, которая ограничивается площадью верхнего сечения конуса. Если, например, его диаметр вдвое меньше, чем у основания, то площадь и пропускная способность снижаются. вчетверо.

Предлагаемое техническое решение направлено на повышение газопропускной способности сердцевины и повышение сцепления ее со стенками металлической обечайк и.

Это достигается за счет придания газопроницаемой сердцевине существенно новой формы. Самое начальное (нижнее) ее поперечное сечение- круговое, а все остальные поперечные сечения - эллиптические, причем с удалением таких сечений от начального длина малой оси этого эллипса линейно уменьшается, а длина большой оси увеличивается так, что на рабочей поверхности блока отношение этих длин находится в интервале от 1;2 до 1:3.

На фиг.l - 4 изображены два продольных и два поперечных сечения предлагаемого блока.

Блок состоит из огнеупорной матрицы

1, внутрь которого вдоль всей продольной оси помещена тонкостенная металлическая труба 2 с донышком 3, B последнем имеется газоподводящее отверстие 4. Близ отверстия располагается невысокий газораспределительный слой 5 из кусочков огнеупорного материала (например, осколков кирпича), размер которых больше диаметра отверстия 4. Весь остальной объем трубы 2 заполнен пористой огнеупорной массой б.

Самое начальное поперечное сечение трубы 2 (у донышка 3} — круговое, а все остальные поперечные сечения - эллиптические. Причем с удалением от донышка 3 малая ось этого эллипса линейно уменьшается, а большая непрерывно увеличивается так, что в конце трубы 2 отношение этих осей составляет от 1:2 до 1:3.

Предлагаемый блок изготавливается следующим образам. В отрезок стандартной цилиндрической трубы 2 вваривается цилиндрическое донышка 3, на него засы пается газараспределительный слой 5, Затем весь объем трубы 2 плотно забивается пористой огнеупорной массой 6 (содержащей, например 707, плавленого периклаза монофракции 2 мм, 20% молотой огнеупорной глины и 10;ь жидкого стекла), Далее в горизонтальну о пресс-форму засыпают половину количества огнеупорной (например, периклазоуглеродистай} смеси для изгатовления матрицы 1, вдоль аси пресс-формы. горизонтально укладывают набитую трубу

2, досыпают остальное количество указанной смеси и производят ее прессование, Благодаря жесткости донышка 3 прилегающее к нему сечение трубы 2 остается круго-. вым, а остальные ее сечения сплющиваются ..:. в эллипс, причем па мере удаления от до- нышка степень этой деформации увеличивается.

Затем блок высушивается, устанавливается в футеровку металлургического агрегата (например,в подину электропечи), подсоединяется к газопроводу и используется для вдувания газов в расплавы.

Благодаря тому, что длина малой оси эллиптического поперечного сечения трубы

2 с удалением от донышка 3 непрерывно линейно уменьшается, пористая масса б

"упирается" в стенки трубы 2 и не выдавливается газами, С другой стороны, благодаря тому, чта длина большой оси эллиптического поперечного сечения трубы 2 по мере удаления от донышка 3 непрерывно увеличивается, площадь этого сечения почти не уменьшается, т,к. она пропорциональна произведению длин осей.

На верхней (рабочей) поверхности блока отношение длин малой и большой осей

2003700 такого эллипса достигает минимальной величины (ат 1/2 до 1/3). Указанный интервал значений этого отношения является оптимальным и обусловлен следующим, При значении более 1/2 сужение трубы 2 оказывается не достаточным для прочного удержания массы 6 от выдавливания вдуваемым газом, В интервале значений от 1/2 до 1/3 масса 6 прочно удерживается от выдавливания и в то же время площадь верхнего поперечного сечения трубы 2 почти не отличается от площади нижнего. Дальнейшее сплющивание верхнего эллипса (до отношения осей менее 1/3) приводит к быстрому сокращению площади поперечного сечения и газопропускной способности трубы 2.

Пример. Блок размерами 150 х 125 х

550 мм изготавливали из огнеупорной, например периклазоуглеродистой, смеси с закладной металлической обечайкой-трубой с донышком следующим образом, В отрезок стандартной цилиндрической трубы d = 50 мм и I = 548 мм вваривали цилиндрическое донышко, на него засыпали газораспределительный слой из кусочков огнеупорного материала, например осколков кирпича, размер которых больше диаметра отверстия. Затем весь объем трубы плотно забивали пористой огнеупорной массой, состоящей из 70% плавленого периклаза фракции 2 мм, 20% молотой огнеупорной

Формула изобретения

БЛОК ДЛЯ ПРОДУВКИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ РАСПЛАВОВ ГАЗАМИ, содержащий огнеупорную матрицу, внутри которой вдоль всей продольной оси помещена заполненная пористой огнеупорной массой тонкостенная металлическая обечайка-труба с донышком, отличающийся тем, что саглины и 10О/ жидкого стекла. Затем в горизонтальную пресс-форму засыпали половину количества огнеупорной, например периклазоуглеродистой, смеси для изготов5 ления матрицы и укладывали вдоль оси пресс-формы горизонтально набитую трубу, досыпали остальное количество указанной смеси и производили прессование. Благодаря жесткости донышка прилегающее к нему

10 сечение трубы остается круговым, а остальные ее сечения сплющиваются в эллипс, Затем блок сушили, устанавливали в футеровку металлургического агрегата, например в подину электропечи, подсоединя15 ли к газоподводу и использовали для вдувания газов в расплавы, Совершенно необычная форма и оптимальные параметры газоведущего элемента дают предлагаемому блоку существенную

20 новизну и обеспечивают повышение его работоспособности, т,к. создают новый технико-экономический эффект.

В первую очередь предлагаемый блок целесообразно использовать для донной

25 продувки сталеплавильной ванны в конвертерах и электропечах аргоном или другими газами, (56) 1. Заявка на европейский патент

30 К" 0095436, кл, С 21 С 7/072, опублик. 1983.

2, Заявка на европейский патент

К 0105868, кл. С 21 С 7/07?, опублик, 1984.

35 мое начальное поперечное сечение труб у ыу донышка имеет форму круга, а все остальные ее поперечные сечения - форму эллипса, причем с удалением сечений от донышка длина малой оси их эллипса линейно уменьшается, а длина большой оси непрерывно увеличивается так, что в конце трубы отношение этих длин составляет от

1/2 до 1/3.

2003700

2003700

Составитель В.Немченко

Техред М,Моргентал Корректор M.Màêñèìèøèíåö

Редактор Н.Цалихина

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

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

Заказ 3309

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