Устройство для обработки жидкого металла легкоиспаряющимися реагентами

 

<>749900

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ИТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 051277 (21) 2550843/22-02

С 21 С. 1/00 с присоединением заявки №

Государственный комитет

СССР ио де.пам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 230780.. Бюллетень ¹27

Дата опубликования описания 250780 (53) УДК 621 ° 745 (088. 8) Н.A. Воронова, А.Ф. Шевченко, A.Н. Мальков, A.Ñ. Вергун, И.Ф. Горбенко и Н.П. Остапчук г (72) Авторы изобретения

Институт черной металлургии Министерства черной металлургии СССР (71) Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ЖИДКОГО МЕТАЛЛА 1

ЛЕГКОИСПАРЯЮЩИИИСЯ РЕАГЕНТАМИ . . -, ".1;: ь

-», (54) f

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к внедоменной десульфурации и рафинированию чугуна магнием и устройством для обработки жидкого металла.

Известно устройство для ввода порошкообразных реагентов (11 . Это устройство состоит из трубы с уширен-. ным наконечником, футерованных огне- 30 упорной обмазкой. Уширитель представ ляет собой открытый снизу конус. В боковой стенке ушйрителя могут.выполняться отверстия, а нижний срез конуса может иметь зубчатый профиль для более равномерного распределеиия паров магния по периметру емкости с жидким металлом. При погружении такого устройства в металл по трубе в уширитель подают гаэ, который созда- р ет в нем избыточное давление, вытесняя металл иэ его объема. После погружения фурмы на заданную глубину в уширитель струей газа подают реагент, например, магний, который, испаряясь 25 в уширителе,,поступает в металл через нижний его край, либо через отверстия в боковой стенке.

В этом случае койтакт жидкого металла с каналом фурмы, по которому эО

2 подают реагент, отсутствует и заваривания канала фурмы не происходит. Такая фурма имеет более высокую стойкость, за счет применения металлического каркаса и повышения общей жесткости конструкции. Фурмы с уширителем на выходе получили широкое распространение на заводах для вдувания легко- испаряющихся реагентов в жидкий ме- " талл. Однако длительная работа этих устройств показала, что внутренняя полость уширителй зарастает чугуном и шлаком, что ведет к снижению технико-sxoHoMHgecxsx показателей процесса десульфурации чугуна. Расчистка внутренней полости уширителя от наростов весьма трудоемкай и неэффективная операция, требует значительной затраты ручного труда.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является устройство для обработки расплавов легкоиспаряющимися реагентами. Устройство содержит трубу с Уширителем, в боковой стенке которого выполнены отверстия для рассредоточения паров реагента. Уширитель снабжен металлической обечайкой, выполненной в форме тела вращения.

749900

Эта обечайка установлена во внутренней полости уширителя ныше уровня боковых отверстий (2) .

Устройство работает следующим образом.

При погружении фурмы в металл по трубе в уширитель, имеющий металлическую обечайку, подают газ. После погружения фурмы в уширитель при помощи транспортирующего газа подают магний, который, испаряясь, поступает в металл через отверстия в боковой стенке. Наличие металлической обечайки во внутренней полости уширителя должно было бы более длительное время сохранять габаритные размеры испарителя стабильными и облегчить опера- 15 цив удаления наростов по мере эарастания внутренней полости уширителя, однако н процессе работы этого устройства были обнаружены следующие недостатки его конструкции. Внутрен- 2П няя полость уширителя зарастает чугуном и шлаком, что приводит к уменьшению объема внутренней части уширителя и завариванию канала фурмы. Кроме того, зарастание внутренней части уширителя более интенсивно происходит ниже уровня отверстий, расположенных в боковой стенке, т.е. в месте, не защищенном металлической обечайкой. Установка металлической обечайки ниже уровня отверстий не имеет смысла, так как при погружении фурмы в металл и ндунании реагента часть уширителя ниже отверстий на ходится н жидком металле, нследстние чего металлическая обечайка сплавляется и разрушается. Эксплуатация такого устройства требует периодической очистки внутренней полости уширителя от образовавшихся наростов металла и шлака, что связано с при- 4О менением ручного труда и сокращением срока службы уширителя ° Уменьшение объема уширителя,вследствие его зарастания, ведет к ухудшению техникоэкономических показателей обработки металла легкоиспаряющимися реагентами. Например, при обработке чугуна магнием уменьшается коэффициент его

Использования, уменьшается глубина десульфурации, процесс происходит бурно с наличием выбросов металла.

Целью изобретения является понышение надежности и стабильности работы устройства для обработки расплавов легкоиспаряющимися Реагента ми.

Поставленная цель достигается тем, что"во внутренней поЛости уширителя установлена обечайка, по форме этой полости, ныполненная из графита либо углеродсодержащего. материала.

Эта обечайка может изготавливаться сменной, с толщиной стенки от 1 до 100 мм, что составляет 0,002-0,7 от общей толщины стенки уширителя и устанавливаться как в уширителе с отверстиями в боковой ст нке, так и н уширителе без отверстий.

Внутренняя поверхность обечайки может иметь защитное покрытие иэ соединений окислов, нитридов и карбидов подаваемых в расплав реагентов, что предотвращает износ обечайки и повышает ее стойкость и долговечность в работе.

На чертеже показана конструкция устройства.

Устройство состоит из трубы 1 с уширителем 2. Внутренняя полость уширенного наконечника имеет обечайку 3, выполненную из высокоуглеродистого материала или графита. Отверстия 4 обеспечивают рассредоточенный ввод паров реагента в жидкий металл. Снаружи устройство футеруется огнеупорной обмазкой 5. В верхней части устройство имеет фланец б для крепления к механизму погружения в жидкий металл и канал 7 для подачи реагента н устройство.

Устройство работает следующим образом.

Через канал 7 подают в трубу с уширителем сжатый гаэ, который предотвращает заполнение устройства чугуном, устройство погружают в жидкий металл. В перибд пОгружения устройства за счет излучения поверхности жидкого металла внутренняя полость уширителя 2, имеющая графитную обечайку

3, нагревается. После полного погружения устройства на заданную глубину, через канал 7, по трубе 1, подают реагент, например, магний, где он, испаряясь, истекает в жидкий чугун через отверстия 4. Отличительной особенностью работы устройства является то, что, эа счет применения графитной или высокоуглеродсодержащей обечайки предотвращается налипание жидкого чугуна и шлака на внутренние стенки, уширителя фурмы во время барботажа металла, особенно, в случае наличия отверстий в боковой стенке уширителя, ниже уровня этих отверстий. если же на поверхность обечайки попадает жидкий чугун; то это не сопровождается образованием наростов, так как жидкий металл не сваривается с графитом, а уменьшение объЕма металла при охлаждении происходит в большей степени, чем графита. Выполнение обечайки из графита позволяет устанавливать ее по всей высота уширителя, в том числе, ниже отверстий, без опасности размывания и разрушения ее жидким металлом.

Таким образом, применение указанной обечайки .исключает зарастание внутренней полости уширителя металлом. Этим обеспечивается более эффективная, надежная и стабильная работа устройства в целом, а долговечность его увеличивается.

749900

Составитель A. Кондратьев

Редактор П. Горькова Техред Ж. Кастелевич Корректор С. Шекмар

Тираж 608 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 4557/19

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Формула изобретения

1. Устройство для обработки жидкого металла легкоиспаряющимися реагентами, содержащее трубу с уширителем, с установленной в его полости обечайкой, по форме соответствующей форме полости, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью-увеличения стабильности процесса обработки, обечайка выполнена иэ углеродсодержащего материала, например, графита.

2. Устройство по п, 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения его стойкости, внутренняя поверхность обечайки покрыта термостойким покрытием иэ окислов, нитри-" " дов и карбидов реагента, вводимых в металл.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

l9 384406, кл. С 21 С 1/00, 1970.

2. Заявка 9 2027406/02, кл. С 21 С 1/00; 1974.