Устройство для обработки расплава реагентами

 

и 751835

ОП ИСАЙ ИЕ

ИЗОБР ЕТЕ Й И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Соиэ Советских

Социалистических

Ресг::6,а-Н (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 13.02.78 (21) 25?8226/22-02 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.07.80. Ьюллетень ¹ 28 (45) Дата опубликования описания 30.07.80 (51) М. Кл.

С 21С 1/00

Государственный комитет (53) УДК 621745 (088.8) ло делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения М. В. Землянский, В. Е. Ходосевич, Е. А. Царицин, Е. А. Мазуров, Н. П. Остапчук и Е. И. Чернов (71) Заявитель Донецкий государственный проектный и научно-исследовательский институт промышленного строительства (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ РАСПЛАВА

РЕАГЕНТАМИ

Изобретение относится к технике обработки расплава (чугуна, стали, шлака) в ковше и может быть использовано в металлургической промышленности.

В настоящее время на металлургических предприятиях улучшение технических свойств металла осуществляется путем обработки расплава чугуна высокоэффективным десульфуратором — металлическим магнием. Конструктивное оформление оборудования для десульфурации чугуна оказывает большое влияние на эффективность использования дорогостоящего магния. В первую очередь это относится к конструкции устройств для ввода магния в расплав: фурм, испарителей и т. д. По данным ряда исследований в отечественной практике при наиболее часто встречающейся концентрации серы в чугуне (0,02 — 0,08%) максимально возможная степень усвоения магния

30 — 70 объясняется недостаточным перемешиванием расплава чугуна с вводимым реагентом — магнием.

Известно устройство для обработки расплава реагентами, содержащее колокол-испаритель, соединенный с полой штангой, механизм подвески слитков реагента и газовый затвор (1).

Известна также установка для обработки расплава магнием, включающая каретку, несущую испаритель, крышку для накрывання ковша и привод перемещения нспарителя (2) .

Такое выполнение известных устройств

5 не обеспечпвает высокой степени усвоения вводимых в расплав реагентов, а также не устраняет выбросы из ковша расплава в процессе его обработки. Кроме того, при обработке металлургических расплавов нз1О вестными устройствами не достигается механическое иерем еши ванне вводимых реагентов с массами расплава, примыкающего к периферийным участкам ковша, особенно к его стенкам и днищу. Перечисленные недостатки обусловлены следующими факторами. При работе известных устройств процесс осуществляется путем ввода определенного количества реагентов в расплав на некоторой глубине ковша. Смешивание реагентов с расплавом происходит в реакционной зоне. Непрерывная подача реагента, например порошковой добавки, в реакционную зону приводит к местному пересыщению ее добавкой и последняя или спекается, агломерируется в куски, или неусвоенной выносится всплывающими пузырями на . поверхность. В другом случае местное пересыщение расплава вводимой добавкой приводит к затуханию процесса и закупорке

Зр фурмы или, наоборот, как, например, прп десульфурацпи чугуна магнием, к бурному протеканию процесса в реякц1ьонной >o:1o н выоросям рясплявя из ковша. Причем прн обработке расплава извсстнымн устройствами процесс пдст локально, обычно в месте заглублсння фурмы — погружения и не распространяется на весь объем расплава в ковше. Зтп недостатки во все большей степени проявляются с увеличением емкости ковша и веса расплава и особенно резко выражены прп обработке чугуна в ковшах миксерного типа сигарообразной формы.

Известно также устройство для обработки шлакового расплава в ковше, содержащее вертикальную трубчатую фурму и механизм возвратно-поступательного движения ее по вертикали. Трубчатая фурма выполнена загнутой на выходном конце ее и установлена с возможностью вращения вокруг своей оси и жестко прикреплена к вертикальной трубчатой штанге, соединенной с соосно установленным с ней полым приводным валом (3).

При раооте этого устройства за счет вращения вертикальной трубчатой фурмы устраняется местное пересыщение расплава вводимым реагентом. Вместе с тем даже небольшой угол наклона выходного конца трубчато" фурмы приводит к значительным потерям напора газопорошковой струи и уменьшению глубины ее проникновения в расплав. Кроме того, с применением этого устройства не достигается надлежащего перемешиванпя с вводимой добавкой масс расплава периферийных участков ковша.

Целью изобретения является улучшение перемешивания расплава с вводимыми реагентами, повышение степени их усвоения и ликвидации выбросов расплава в процессе

его обработки.

Поставленная цель достигается тем, что фурма снабжена жестко прикрепленными к ее корпусу лопастями, установленными по высоте в два яруса, причем лопасти первого яруса расположены над соплом, а лопасти второго яруса — на выходе сопла фурмы. Кроме тото, лопасти первого яруса выполнены профильными и установлены радиально под углом, а лопасти второго яруса выполнены со скосами и установлены радиально.

На фиг. 1 показано устройство для обработки расплава реагентами; на фиг. 2 разрез А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез

Б — Б на фиг. 1.

Устройство включает фурму 1, полую штангу 2, привод ее вращения 3 и механизм 4, обеспечивающий возвратно-поступательное движение устройства по вертикали.

Фурма состоит из центральной трубы 5, на которую надеты огнеупорные катушки 6.

На выходе фурма заканчивается соплом 7.

Огнеупорные катушки б заключены во внешнюю трубу 8, на которую навариваются прутки с кольцами 9 из периодического профиля. К внешней трубе 8 в верхней ее части жестко крепятся лопасти первого яруса 10, а у ее нижней части, у выходного отверстия сопла, крепятся лопасти второго яруса 11.

Фурма и лопасти обмазываются огнеупорной массой 12. Фурма 1 соединяется с полой штангой 2 фланцем 13. Штанга 2 крепится к каретке 14, перемещаемой в направляющих 15. Подвод вводимого реагента к фурме может осуществляться как в среде воздуха через гибкий шланг 1б, так

15 и путем предварительной загрузки.

Лопасти первого яруса крепятся к корпусу фурмы под углом <х к горизонтали. B зависимости от вязкости и плотности расплава и с учетом его сопротивления угол а устанавливается от 15 до 30 .

Увеличение угла а (более 30 ) относительно горизонтальной оси, под которым расположены плоскости лопастей 10, сопровождается резким повышением сопротивления масс расплава при его перемешивании и вызывает увеличение мощности двигателя для вращения фурмы.

Минимальный угол разворота плоскостей лопастей 10 относительно горизонтальной зо оси, равный 15, определен с учетом силы нагнетания, перемещения масс расплава с верхней части ковша к его днищу, месту ввода реагентов.

Расположение лопастей 11 у выходного отверстия сопла фурмы со скосами в сторо«у выдачи реагента обусловлено сопротивлением расплава и необходимостью создания реакционной зоны в виде втягивающей воронки и отвода обработанных масс рас4О плава к периферийным участкам ковша.

Устройство работает следующим образом.

Фурму 1 опускают в ковш с расплавом на определенную глубину и включают привод

4> ее вращения 3. Через полую штангу 2 и центральную трубу 5 фурмы, например, в струе воздуха подается заданный реагент.

При вращении фурмы лопасти 10 нагнетают, перемещают массы расплава с верхней части ковша к его днищу, месту ввода реагента. Лопастями 11 при вращении фурмы создается реакционная зона в виде втягивающей воронки и осуществляется отвод обработанных масс расплава к периферийным участкам ковша. Скорость и направление вращения фурмы регулируется в соответствии с заданным режимом и технологией обработки расплава реагентами.

После ввода реагента в расплав отключается привод Вращения фурмы и последняя выводится из ковша.

Снабжение лопастями фурмы позволяет при ее вращении осуществлять перемещение необработанных масс расплава с верхней части ковша к его днищу и отвод с реPur. Z

Редактор 3. Ходакова

Техред А. Камышникова

Корректоры: О. Иоанесян и Л. Орлова

Заказ 1215/11

Изд. № 377

Тираж 626

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2 акционной зоны насыщенного реагента или расплава к периферийным участкам ковша.

11ри этом увеличивается поверхность соприкосновения расплава с вводимыми реагеитами, иоьышается степень их усвоешгя и в целом эффективность процесса.

Формула изобретения

1. Устройство для обработки расплава реагентами, содержащее фурму с соилами, закрепленную иа полой штанге, привод вращения ее и механизм возвратно-поступательного перемещения по вертикали, отл и ч а ющс е с я тем, что, с целью IIoLüø ñиия степени усвоения реагсипгов и ликвидации выбросов расплава в процессе его обработки, фурма снабжена жестко прикрепленными к ее корпусу иа двух ярусах лопастями, причем лопасти первого яруса расположены над соплом, а лопасти второго яруса — на выходе сопла фурмы.

2. Устройство по п. 1, отл и ч а ю щ ее с я тем, что лопасти первого яруса выполнены профильными и установлены под углом радиально.

3. Устройство по п. 1, отл и ч а ю щ ее с я тем, что лопасти второго яруса выполнены со скосами и установлены радиально.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Л 496305, кл. С 21С 1/00, 1974.

2. Авторскос свидетельство СССР № 399549, кл. С 21С 7 02, 1973.

3. Авторское свидетельство СССР

¹292912,,кл. С 04В 5/00, 1972.