Устройство для введения реагентов в расплав

 

ОП ИСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ASTOPCKOAAY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистическик

Республик («i933721 (B3) Дополнительное к авт. свид-ву

{22) Заявлено 26.06.80 (2! ) 294598 3./22-02 с присоединением заявки М

{23) Приоритет

Опубликовано 07.06.82. Бюллетень Мю 21. к

Дата опубликования описания 09.06.82 (53)М. Кл.

С 21 С 5/48

9вударстюнвВ камитат

ИВР

N делаи иабретекий и вткрь1тв1 (53) УуП,К 669. 184. .142 (088.8) Г... пкк кк.„

- — ..

Научно-исследовательский институт металлургии (73) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ .ВВЕДЕНИЯ РЕАГЕНТОВ

В РАСПЛАВ

Изобретение относится к металлургии, а именно к устройствам для.введения реагентов в жидкие расплавы.

Известны устройства для продувки металла, содержащие водоохлаждаемый корпус и головку с, герметичной полостью, имеющей конденсационную поверхность и частично заполненной жидкометаллическим теплоносителем, в которой герметичная полость снабжена защитным экраном, вы- полненным по форме ее конденсационной

10 поверхности и герметично присоединенным к корпусу рурик1 (13.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к изо15 бретению является устройство для введения реагентов и расплав, содержащее концен1рично расположенные трубы, образующие тракты подачи реагента; подвода и отвода охладителя и головку с соплами и герметичной те мокамерой с жид20 ким теплоносителем 2).

Недостатком известного устройства является сложность его изготовления.

Изготовление тепловой трубы, частично заполненной жидким испаряющимся теплоносителем, требует исключительной частоты внутренней полости трубы, вакуумирования полости перед заполнением с последующей надежной герметизацией: и т,д. Кроме того, при прогаре корпуса головки полностью не обеспечивается безопасность, поскольку канал прогара может проникнуть к тракту с проточной водой по телу корпуса головки между тепловыми трубками.

Genb изобретения — упрощение конструкции, повышение надежности и бе:- опасности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для введения реагентов в расплав, содержащем концеитричпо расположенные трубы, образующие тракты подачи реагентау подвода и отвода охладителя и головку с соплами и герметичной термокамерой с теплоносителем, герметичная термокамера размещена в зазоре между наружной трубой тракта

933721 l0

20 отводе охладителя и корпусом головки, е полностью заполнена жидким теплоносителем и снабжена трубопроводом, запол-, ненным сжатым газом, расположенным внутри трубы тракта подачи реагента и выведенным иэ нее выше верхних торцов труб трактов подводе и отвода охладителя, причем трубопровод, в свою очередь, снабжен индикатором давления гаэа.

В устройстве тракты водоохлаждения

Ф с проточным охладителем в опасной зоне полностью изолированы от корпуса го" ловки полостью термокамеры. Если произойдет прогар корпуса головки s любом месте, то герметичность камеры нарушится и, тем самым, заблаговременно будет получен сигнал о необходимости принятия мер безопасности, например, удаления фурмы из расцлава.

Термокамера выполняет как функцию упреждающего сигнализатора о выходе головки из строя, так и функцию тепло.провода, пропускающего тепловой поток от корпуса головки к проточному охладителю. С этой целью полость термокамеры целиком заполнена жидким кипящим теплоносителем, например водой.

На стенке головки йода испаряется, а на стенке рубашки с проточным охладителем - конденсируется. Поскольку зоны испарения и конденсации сближены до расстояния порядка 1 мм, и жидкость в зазоре, вследствие ее кипения, сильно турбулизирована, то термока мера надежно работает в качестве теплопровода при достаточно больших тепловых потоках и любой ориентации поверхностей испарения и конденсации относительно .40 направления сил тяжести.

При полном заполнении термокамеры кипящим теплоносителем для образования пара требуется некоторый дополнительный свободный объем — расширительная камера. Функции расширительной, ", камеры в предлагаемом устройстве вы.полняет часть полости трубопровода, соединенного с термокамерой. Полость расположена выше уровня промежуточного теплоносителя и заполнена газом под давлением. Поведение давления газа в расширительной. камере дополнительно увеличивает максимально допустимый теплопоток через термокамеру и резко снижает пульсацию давления в ней во время работы устройства.

На чертеже показано устройство, продольный разрез, 4

Устройство включает сопла 1 с трубой 2, образующей тракт подачи реагента, трубы 3 и 4 с патрубками.5 и 6, образующие тракты подвода и отвода охладителя, и головку 7. Между корпусом головки 7 и наружной трубой 4 имеется зазор, который и является полостью термокамеры 8. Термокамера снабжена трубопроводом 9, на котором установлен индикатор давления 10. Полость термокамеры 8 заполнена жидким теплоносителем, а полость трубопровода 9 выше уровня, теплоносителя заполнена сжатым газом.

Устройство работает следующим образом.

K патрубку 6 подводят под давлением несколько атмосфер (4 - 8 10 Па} и через патрубок 8 воду отводят в сливную магистраль. К трубе 2 подводят реагент, например кислород. Затем устройство; погружают в расплав на глубину, равную или несколько меньше, чем высота головки 7 и рафинируют расплав. Сразу после погружения головки устройства в расплав давление и термокамере, регистрируемое индикатором давления 10, возрастает до определенной величины и поддерживается в заданных пределах. При падении давления ниже заданного предела устройство извлекают из расплава и, тем самым, исключают возможность попадания в него проточного охладителя.

Устройство можно использовать для введения рафинирующих добавок или газа в расцлавы ферросилиция, ферромарганца, феррохрома, в которые недопустимо попадание существенных количеств воды из-за взрывобезоцасности, & также для введения реагентов в сплавы, для которых попадание неконтролируемого количества воды может привести к получению брака, Экономическая эффективность предлагаемого устройства, по сравнению с известным, обуславливается простотой изготовления - возможностью использования технологии изготовления обычных продувочных фурм, поскольку термокамеру можно заполнить теплоносителем уже и готовом устройстве.

Формула изобретения

Устройство для введения реагентов в расплав, содержащер концентрично расположенные трубы, образующие тракты подачи реагента, подвода и отвода

933721 ода

ВНИИПИ Заказ 3865/7 Тираж 587 Подписное

Филиал ППП «Патент», и. Ужгород, ул. Проектная, 4 охладителя и головку с соплами и герметичной термокамерой с жидким теплоносителем, о т л и ч а ю ш е е с я

I тем, что, с целью упрощения его конструкции, повышения надежности и беэопасности, герметичная термокамера размещена в зазоре между наружной тру бой тракта отвода охладителя и корпусом головки, полностью заполйейа жидким теплойосителем и снабжена трубопроводом, заполненным сжатым газом, расположенным внутри трубы тракта подачи реагента и выведенным из нее выше труб трактов подвода и отвода охладителя, причем трубопровод в свою очередь, снабжен индикатором давления газа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское, свидетельство СССР

1о М 583170, кл. С 21 С 5/48, 1876.

2. Авторское свидетельство СССР

М 622851, кл. С 21 С 5/48, 1477.