Установка для непрерывной обработки металла

 

ОПИ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<>529228

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЪСТВУ (61) Дополнительное к а,вт. свид-зу— (22) Заявлено 18.04.75 (21) 2126892,22-02 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 25.09.76. Бюллетень ¹ 35 (45) Дата опубликования описания 30.11.78 (5! ) . 1 Кл.- С 21 С 7, 00

Государственный комитет по делам изобретений и открытий (53) УДК 669.046 (088,8) (72) Авторы изобретен ия В. Д. Довбня, В. Л. Найдек, В. А. Перелома, А. М. Ткаченко, Б. К. Муравьев, В. А. Алейников и Е. Б. Довбня

Институт проблем литья АН Украинской ССР (71) Заявитель (54) УСТАНОВКА ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОЙ ОБРАБОТКИ

МЕТАЛЛА

Изобретение относится к области металлургии и литейного производства и, в частности, предназначено для обработки добавками расплавов черных и цветных металлов на выпуске из плавильного или металлургического агрегата.

Известны устройства для обработки жидких расплавов добавками, состоящие из круглого резервуара с донным выпускным отверстием, в которое вставлена огнеупорная труба, опускающаяся внутрь ковша и затапливаемая (или незатапливаемая) поднимающимся расплавом. При прохождении расплава через резервуар и трубу ему сообщается вихревое вращательное движение.

Недостатком этих устройств является низкая эффективность и нестабильность рафинировочного процесса, а также большие капитальные, организационные и эксплуатационные затраты. Кроме того, устройства неприменимы для непрерывного процесса.

Известно также устройство для обработки жидких расплавов добавками, состоящее из бункера с добавками, желоба, подведенного тангенциально к верхнему резервуару, футерованному в виде конуса, донного сливного отверстия с вмонтированной трубой, имеющей тангенциальные выходные щели, нижнего резервуара со сливным носком, по которому стекает обработанный расплав и шлак в ковш и летки, для опорожнения резервуара.

5 Однако в таком устройстве время взаимодействия добавки с расплавом определяется скоростью ее всплывания, что требует использования добавок определенного гранулометрического состава и усложняет

10 процесс пх подготовки, ввода и удорожает обработку.

Цель изобретения — увеличение глубины непрерывной обработки расплава и сни жение требований к подготовке добавок, 15 предназначенных для введения в расплав.

Предлагаемая установка отличается от известных тем. что труба, соединяющая резервуары, имеет на конце коническую насадку, образующую в нижней своей части

20 кольцевую щель со стенками нижнего резервуара, площадь сечения которой в 1,5—

5 раз больше:.лощади сечения соединяютцей труоы, а нижний резервуар выполнен с отражательнь!ми пластинами, выступаю25 щими в его полосгь в надконусном пространстве нс менее чем на дгух горизонтах и перекрывающих одна другуIQ.

1-1а фиг. 1 изображено устройство дл -, непрерывной обработки расплава добавками, общий вид в разрезе; на фиг. 2 — рас529228

50

55 положение отражательных пластин футсровок нижнего резервуара.

Устройство для непрерывной обработк| состоит из бункера 1 с добавкой 2, желоба 1, подведенного тангснциально к верхнему резервуару 4, футсрованпому огнеупорной массой в виде конуса 5, в нпжнеи части которого расположено донное сливное отгерстие 6, соединенное с огнеупорной труоой 7, оборудованной в нижней части конической насадкой К ооразующсй кольцевую щель со стенками нижнего резервуара.

Отражательные пластины 9, которыми снабжен резервуар 10, симметрично выступают внутрь его Не мснсс чем на двух горизонта,х и,перекрывают одна другую. PeepIIiàð ооорудован сливным носком 11, по которому обработанный расплав и всплывший шлак 12 (продукты взаимодействия расплава с добавкой) стекают в приемный ковш 18, леткой 14, предназначенной для

Опорожнения нижнего резервуара 10 после окончания процесса обработки.

Верхний резервуар 4 оборудован аварийным слпвцым носком 16, предназначен ым для слива расплава в ковш 18 в случае засорения трубы 7 и повышения уровня расплава в верхнем резервуаре.

Установка работает следующим образом. Кпдкпй расплав из плавильного агрегата подводят тангешгнально по желобу 8 в конус 6 верхнего резерьуара 4, где он приобретает вращательное движение, вызывающее образование вихревой воронки, всасывающей поступающие из бункера 1 добавки 2.

Подача добавок 2 может осуществляться непрерывно и дискретно на желоб 8 или непосредственно в воронку, крупность кусочков лимитируется только сечением данного отверстия 6 и трубы 7.

Смесь металла с добавками закрученной струей по трубе 7 попадает в полость конической насадки 8 (подкопусное пространство), где скорость потока расплава и добавок падает, и последние начинают всплывать (витать) и увлекаются поступаю цей смесью в циркуляцию в подконусном пространстве нижнего резервуара 10.

С целью стабилизации всасываю цей способности вихревой воронки, беспрепятственного прохождения расплава и ограничения размера частиц, всплывающих из-под конуспого пространства в надконусное, пло.цадь кольцевой щели между конической наpàäKîé 8 и стенками нижнего резервуара 10 .ыполняется в 1,5 — 5 раз больше площади сечения, соединяющей резервуары трубы 7.

Зто позволяет выбрать оптимальные размеры частиц, проходящих через щель в надконусном пространстве, при различной скорости их растворения и взаимодействия с металлом. Размеры частиц добавок по мере взаимодействия уменьшаются по ширине щели и, пройдя щель, всплывают в надкопусное лространство.

В надконусном пространстве в полость нижнего резервуара 10 выступают перекрывающие друг друга отражательные пластины 9, расположенные на двух горизонтах.

Прошедшая через щель частица задерживается у отражательных пластин, что обеспечивает практически полное ее усвоение.

Продукты реакции расплава с добавкой всплывают и собираются на поверхности расплава в нижнем резервуаре 10. Уровень расплава в нем поддерживается на уровне сливного носка 11, через который обработанный расплав стекает в приемный ковш 18, увлекая за собой шлак 12.

Нижняя летка 14 может Оыть лиоо все время открыта, либо открывается для Опорожнения резервуара после окончания процесса обработки.

Прсдотвращение попадания шлака на дно ни кнего резервуара после окончания процесса достигается тем, что незадолго до окончания обработки прекращают подачу добавок и поверхность расплава в нижнем резервуаре очищается от шлака.

Высокая эффективность процесса обраОот II в установке достигается многостадийностью взаимодействия расплава с дооавкой при оптимальных условиях контакта.

Применение конической насадки на конце, соединяющей резервуары трубы, вместе с выполнением отражательных пластин в футеровке нижнего резервуара позволяют более чем в два раза увеличить время взаимодействия расплава с добавкой. Так, при обработке чугуна добавками комплексного модификатора в установке, с целью модифицирования, достигнуто практически полное усвоение добавки и,получен высокопрочный чугун при расходе модификатора

1 вес. % Вместо 3 — 4 вес. % при обработке чугуна в ковше.

Благодаря отсутствию контакта модификатора с атмосферой при обработке в установке пироэффект отсутствует.

Формула изобретения

Установка для непрерывной обработки металла добавками, содержащая соединенные трубой верхний и нижний резервуары со сливными желобами, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью увеличения глубины непрерывного рафинирования металла,труба снабжена закрепленной на ее нижнем тор це конической насадкой, образующей кольцевую щель со стенками нижнего резервуара, площадь сечения которой в 1,5 — 5 раз больше площади поперечного сечения трубы, а нижний резервуар снабжен отража329228

Фиг 2

Составитель И. Чепиков

Техред E. Митрофанова Корректор И. Симкина

Редактор Е. Месропова

Заказ 896/1502 Изд. М 337 Тираж 612 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открьггпй

Москва, Ж-35, Раушскан наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент» тельными пластинами, перекрывающими одна другую и закрепленными на рабочи. поверхностях резервуара в надконусном пространстве.