Желоб для обработки жидкого металла

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик рл956576 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 101180 (2 ) 3001850/22-02 11М g+ з с присоединением заявки ¹

С 21 С 7/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 070982. Бюллетень ¹ 33

Дата опубликования описания 0709.82

f53) УДК621.745. .3(088.8), (72) Авторы изобретения Н.Г. Гладышев, А.Г. Ситнов, Е.Н. Ивашин (71) Заявитель

Научно-производственное объединение (54) ЖЕЛОБ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ЖИДКОГО МЕТАЛЛА

Изобретение относится к литью металлов, в частности, к обработке расплава в ковшах или подводящих желобах перед его разливкой. 5

Известен желоб для перелива жидкого металла из металлургического агрегата или ковша, содержащий футерован-. ный корпус, в стенке которого размещена фурма для подачи реагентов. В футеровке корпуса выполнен уступ,образующий полость, в которую выходит устье фурмы (1).

Основной недостаток этого желоба заключается в том, что поступающие в полость порошкообразные ..реагенты могут накапливаться на участке лещади нижней части желоба, непосредственно не контактирующей с потоком жидкого металла. Этот недостаток проявляется в меньшей степени при вводе реагентов с помощью фурмы и в большей — при использовании шнековой подачи реагентов в полость. Более низкая температура в зоне накопления реагентов замедляет их переход в реакционноспособное состояние, что приводит к неравномерности обработки металла, .снижению степени использования реагентов и уменьшению эффекта его рафинирования в целом. Не исключена также возможность нарушения сплошности (разрыва) относительно тонкого слоя металла, падающего с уступа,при вводе в полость газо- порошковой смеси. Это приводит к увеличению расхода реагентов и запылению окружающей среды. Кроме того, струя металла, вытекающая из агрегата или разливочного о ковша, оказывает непосредственное разрушающее действие на футеровку верхней части желоба, а струя металла, падающая с уступа, разрушает футеровку нижней части желоба.

Наиболее близким по технической . сущности и достигаемому результату к предлагаемому является желоб для перелива жидкого металла из металлургического агрегата или ковша, содержащий корпус с уступообразной футеровкой, образованную уступом полость, канал в футеровке для ввода реагентов в полость, приемно-распределительную камеру с выпускным каналом, установленную на верхней части футерованного корпуса, и металлопроводящий сквозной канал, соединяющий образованную уступом полость ниже выходного отверстия канала для ввода реагентов с приемно-распределительной ,камерой (2 j.

956576

Недостатки желоба заключаются в том, что относительно спокойное зеркало металла в образованной уступом полости тормозит скорость реакций рафинирования вследствие слаборазвитой контактной поверхности реагирующих фаэ и снижает скорость захватывания частиц реагента потоком металла, результатом чего является уменьшение общего эффекта обработки (этот недостаток наиболее резко проявляется 10 при вводе реагентов в полость с по1мощью гнека или другим механическим способом) при вводе реагентов в полость в .виде газо-порошковой смеси не исключена возможность разрыва потока металла, падающего с уступа, и выноса реагентов в окружающую среду, тем более, что разделение общего потока металла на два изолированных потока уменьшает толщину основного потока; стойкость футеровки лещади нижней части желоба в зоне падения металла с уступа неудовлетворительна, выполнение сквозного металлопроводящего канала в футерованном корпусе желоба с выводом устья этого канала ниже выходного отверстия канала для ввода реагентов практически исключает возможность обслуживания металлопроводящего канала при аварийных ситуациях, а также удаления.из него остатков металла после окончания обработки, что обусловливает также повышенный объем огнеупорных работ.

Целью изобретения является интенсификация процесса обработки металла, 35 уменьшение выноса реагентов, повышение надежности работы желоба и увелинение стойкости футеровки нижней его части.

Поставленная цель достигается тем,40 что в желобе для обработки жидкого металла в процессе перелива, содержащем корпус с уступообразной футеровкой, образованную уступом полость, канал в футеровке для ввод Реаген- 45 тов в полость, приемно-распределительную камеру с выпускным каналом, установленную на верхней части футерованного корпуса, и металлопроводящий сквозной канал в футеровке, соединяющий образованную уступом полость с приемно-распределительной камерой, металлопроводящий канал выполнен в уступе и сообщен с выпускным каналомприемно-распределительной камеры, 1 причем оси металлопроводящего канала и канала для ввода реагентов пересекаются в образованной уступом полости, а в стенке приемно-распределительной камеры соосно металлопроводящему каналу выполнен сквозной вспомо-60 гательный канал.

Сквозной металлопроводящий канал, выполненный в футеровке уступа и соединенный с выпускным каналом приемно-распределительной камеры, обеспе- 65 чивает подачу металла в образованную уступом полость вертикальной струей.

Кинетическая энергия падающей струи способствует перемешиванию реагента с металлом н полости .и лучшему захватыванию реагента потоком металла, что интенсифицирует массообмен и про,цесс обработки металла в целом.

Пересечением осей металлопроводящего канала и канала для ввода реагентов. в образованной уступом полости достигается ввод газо-порошковой смеси непосредственно в вертикальную струю металла, реагенты внедряются в металл и увлекаются им в общий поток расплава. При этом условии вертикальная струя металла является своеобразным экраном, предотвращающим разрыв потока металла, падающего с уступа.

Сквозной вспомогательный канал, выполненный в стенке приемно-распределительной камеры желоба соосно металлопроводящему каналу уступа,обес1печивает возможность свободного обслуживания металлопроводящего канала в процессе обработки металла и после ее окончания., например прожигания канала кислородом..

Сливной канал в нижней части поперечной огнеупорной перегородки предназначен для удаления остатков металла из рабочей полости нижней части желоба после окончания процесса перелива и обработки.

Размещение перегородки непосредственна перед сливным носкам желоба облегчает обслуживание сливного канала.

На фиг. 1 представлен предлагаемый желоб, продольный разрез.

Желоб содержит корпус 1, уступообразную футеровку 2, образованную уступом полость .3, канал .4 для. ввода реагентов, приемно-распределительную камеру 5 с выпускным каналом 6, сквозной металлопроводящий канал 7, соединяющий полость 3 с выпускным каналом

6 приемно-распределительйой камеры, сквозной вспомогательный канал 8 в стенке камеры, сливной носок 9, поперечную огнеупорную перегородку 10 со сливным каналом 11 в нижней ее части, закрытым вб время обработки металла огнеупорной массой.

Перелив и обработку металла с использованием желоба осуществляют следующим образом.

Ввод реагентов, например; экзотермической шлакообраэующей смеси, сос тоящей иэ извести, плавикового шпата, алюминиевого порошка и натриевой селитры, начинают после образования потоками металла изолированной от окружающей среды полости. Смесь в полость.

3 вводят, например, с помощью шнека.

Смесь поступает на зеркало металла в полости и быстро формирует на нем слой

956576 жидкоподвижного синтетического шнека.

Струя металла, проходяшая через сквозной металлопроводяший канал 7, внедряется н глубинные слои потока меметалла на нижней части желоба, оказывая перемешиваюшее действие и способствуя захвату частиц жидкого высокоосновного маложелезистого шлака общим потоком металлического расплава.

Подачу рафинируюшей смеси производят равномерно и непрерывно в течение !О всего периода обработки металла.

Сквозной вспомогательный канал 8 и слинной канал 11. закрыты огнеупорной массой.

Благодаря огнеупорной перегородке 15

10 в рабочей полости нижней части желоба создается проточная ванна с неснижаемым запасом металла, предохраняющим лешадь желоба от разрушения. диаметр выпускного канала 6 прием- 7й но-распределительной камеры выполняют в 1,5-2 раза большим, чем диаметр

"кнозного металлопроводящего канала..

Большая толщина верхнего потока металла препятствует выносу частиц реа- 25 гентов в окружающую среду, а также уменьшает степень охлаждения потока металла, что обеспечивает более высокую температуру в реакционной зоне.

В процессе перелива уровень металла в приемно-распределительной камере поддерживают выше уровня выпускаемого канала 6.

После окончания перелива металла разделывают сливной канал 11 и выпускают остатки металла иэ рабочей полости нижней части желоба, одновременно прекращая ввод реагентов н образованную уступом полость. Выбивают огнеупорную массу из сквозного вспомогательного канала 8 и промывают 40 кислородом сквознои металлопронодяший канал 7, подготавливая желоб для приема следующей плавки.

Использование желоба наиболес перспектинно для десульфурации и модифицирования чугуна. Желоб может быть также использован для рафинирования, раскисления и легиронания стали.

Ожидаемый экономический эффект ст реализации предлагаемого технического решения составляет 174000 р. в год.

Формула изобретения

Желоб для обработки жидкого металла н процессе перелива, содержащий корпус с уступообразной футеронкой, образованную уступом и расположенную под ним полость, канал в футеровке для ввода реагентов н полость, приемно-распределительную камеру с выпускным каналом, размешенную на верхней части футеронанного корпуса, и металлопроводяший сквозной канал н футеронке, соединяющий образованную уступом полость с приемно-распредели тельной камерой, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью интенсификации процесса обработки металла, уменьшения выноса реагентов и повышения надежйости работы желоба, металлопроводяший канал выполнен в уступе и сообщен с выпускным каналом приемно-распределительной камеры, причем металлопроводящий канал и канал для ввода реагентов расположены так, что их оси пересекаются в образованной уступом полости, а н стенке приемно-распределительной камеры соосно металлопроводящему каналу выполнен сквозной вспомогательный канал.

Источники информации, принятые во внимание при экспертиза

1. Авторское свидетельство СССР

9 668951р кл. С 21 С 7/00, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2697827/22-02, кл. С 21 С 7/00, 1979.

956576

i g)j

Составитель A. Кондратьев

Редактор Г. Гербер Техред A.A÷ Корректор Г.Решетник

Заказ 6522/6 Тираж 587 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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