Устройство для обработки жидкого металла присадками

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ

К ASTOPCNOM3f СВИДЕтИЛЬСтВ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 565941 (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено02.09,74 (21) 205679 2/02 с присоединением заявки _#_ (23) Приоритет(43) Опубликовано25 07.77.Бюллетень М 27 (4б) Дата опубликования описания 16.08.77 (51) М. Кл.

С 21 С 7/00

Гоаударотаенный комитет

Сааота Ниииатроа ИСР ао делам иэоеретений н открытий (53) УДК 621.745 (088.8) М. К-Ч. Син (72) Автор изобретения

Центральный научно-исследовательский институт технологии машиностроения. {71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ЖИДКОГО МЕТАЛЛА

Изобретение относится к устройствам для обработки жидкого металла присадками, удельные веса которых меньше удельного веса обрабатываемого металла, и может быть использовано в металлургическом и литейном производстве.

Известно устройство для обработки жидкого металла присадками при выпуске металла из плавильного агрегата, выполнен-,. ное в виде емкости (рабочей камеры), которая через выходное отверстие, расположенное в нижней ее части, сообщается со спивным каналом, Металл в рабочую камеру (.емкость) поступает сверху, а выходит через выпускное отверстие в нижней части камеры и далее по спивному каналу поступает в разливочный ковш.

Недостатком этого устройства является малая продолжительность и малая площадь поверхности активного контакта частиц, присадки с металлом, т.е. такого контакта, который сочетается с перемещением частиц присадки и металла относительно друг друга.

Для,того, чтобы в процессе обработки в контакте с металлом были все частицы присадки, необходимо точное совпадение подачи металла в устройство с пропускной способностью слоя присадки и выходного отверстия рабочей камеры. Этого практически невозможно достигнуть даже при строго выдержаном начальном фракционном составе частиц присадки, так как размеры щ частиц меняются при контакте с металлом, вместе с чем меняется пропускная способность слоя.

Если пропускная способность слоя при15 садки будет меньше подачи металла в устройство, то металл будет переливаться через стенки устройства, унося с собой частицы присадки, и устройство не сможет работать. Если подача металла в устрой20 ство будет меньше пропускной способности слоя присадки, но больше пропускной способности выпускного отверстия камеры, то металл, заполнив камеру, начнет переливаться через стенки камеры. Частицы при25 . анки всплывут на поверхность меФалла и вмес е ням перельются через ст . -нки р!— бочей камеры.

Таким образом, устройство сможет работать только в том случае, когда подача металла в устройство будет существенно меньше пропускной способности слоя присадки и выпускного отверстия рабочей камеры.

Однако в этом случае п )током металла в рабочей камере будет охватываться не все сечение камеры, а только какая-то его часть, т. е. активно контактировать с металлом будет только часть используемой присадки.

Кроме того, через выпускное отверстие., рабочей камеры частицы присадки за коротzoe время будут вынесены металлом в разливочный ковш, где они всплывут на поверхность металла и смешаются со шлаком, в результате чего контакт этих частиц с металлом резко ухудшится, В таких условиях даже вибрирозание не может существенно повысить эффективность обработки, поскольку оно способствует интенсификации процессов между- металлом и находящимися с 25 ним в контакте частицами присадки только в рабочей камере устройства.

Кель изобретения — обеспечение продолжительного и интенсивного перемещения частиц присадки в толще жидкого металла, зо а также продление активного контакта частиц присадки с металлом в спивном канале, Это достигается тем, что устройство снабжено приемной воронкой, расположен.ной над приемным отверстием, а рабочая камера выполнена расширяющейся книзу, причем выкладное отверстие сливного канала и горловина воронки расположены на одном уровне. 40

Кроме того, для продления активного контакта частиц присаживаемых материалов с металлом в сливном канале верхняя стенка сливного канала выполнена ступенчато и. 45

Устройство поясняется чертежом.

Оно состоит из приемной воронки 1 с горловиной 2, рабочей камеры 3 с выходным отверстием 4, сообщающейся со сливным каналом 5, верхняя стенка которого 5о имеет горизонтальные площадки 6, Металл из печи или другой емкости через приемную воронку 1 и ее горловину2 поступает в рабочую камеру 3 и через сливной канал сливается в разливочный 55 ковш.

Чтобы в процессе обработки рабочая камера была запллнена, носок сливного канала в рабочем положении устройства расположен на уровне горловины 2, бО

i kl))1(:аживаемые материалы В мелкораз дроб)л!.)пном виде подаются на .струю метал)!а ца желобе печи или в приемной воронке, откуда через горловину вместе с металлом попадают в рабочую камеру.

П )оходное сечение горловины 2 прием цой воронки выполняют таким, чтобы скорость потока металла в горловине была достаточной для увлечения за собой частиц присаживаемых материалов, т,е, была болц ше скорости всплывания этих частиц в металле.

После прохождения горловины скорость ! движения металла в рабочей камере начинает постепенно падать, а направление движения меняться с вертикального на горизонтальное. При этом, помимо основного потока, который проходит от горловины через камеру и выходное отверстие в ее нижней части в сливной канал, в рабочей камере неизбежно возникнут дополнительные круговые (вихровые) потоки, как показано на чертеже стрелками.

Поступившие в рабочую камеру частицы присадки как более легкие по сравнению с обрабатываемым металлом постепенно начнут отделяться от основного потока, особенно на его горизонтальном участке, и всплывать. Поскольку боковые стенки рабочей камеры наклонные, всплывающие части присадки будут выноситься к горловине воронки, где будут подхватываться потоком металла и увлекаться вниз. Дальше снова произойдет отделение частиц пригсадки от основного потока металла и перемещение их к горловине. Такому перемещению частиц присадки в толще металла в рабочей камере будут способствовать круговые потоки металла, Интенсивное круговое перемещение частиц присадки в толще металла будет продолжаться до тех пор, пока эти частицы полностью не усвоятся металлом или же не прекратится про хождение металла через рабочую камеру.

Какая-то часть частиц присадки может пройти в сливной канал. Для замедления их всплывания верхняя стенка канала выполнена с горизонтальными площадками.

Вертикальная составляющая скорости перемещения частиц присадки в сливном канале вследствие их вспнывания превышает вертикальную составляющую скорости движения металла. Поэтсму эти частицы бу-: дут прибиваться к горизонтальным площад« кам и какое-то время задерживаться там, благодаря чему продливается общее время

565941

Составитель А. Кондратьев

Редактор М. Рогова Техред Н. Андрейчук Корректор H- Ковалева

Заказ 2321/17 Тираж 558 Подписное

UHHHHH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113 035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 прохождения частицами присадки сливного канала, т.е. будет продливаться время активного контакта этих частиц с металлом, После обработки оставшийся металл выливается из устройства, 5

Таким образом, продолжительность активного контакта есей используемой порции частиц присадки с металлом в предлагаемом устройстве может быть практичес- <0 ки равна продолжительности набора металла в разливнчные ковши, что обычно составляет несколько минут, т. е, в предлагаемом устройстве создаются условия для более полного протекания реакций между обрабатываемым металлом и присаживаемыми материалами.

Формула изобретения

1. Устройство для обработки жидкого металла, содержашее рабочую камеру с приемным отверстием и сливной канал, отличаюшеесятем, что, сцелью обеспечения более полного и длительного контакта реагента с металлом, оно снабжено приемной воронкой, расположенной над приемным отверстием; а рабочая камера выполнена расширяюшейся книзу, причем выходное отверстие сливного канала и горловина воронки расположены на одном уровне.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю-. ш е е с я тем, что верхняя стенка сливного канала выполнена ступенчатой.