Желоб для обработки расплава реагентами

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСХОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик («)976279 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24 06 Н0 (21) 2945257/22-02 с присоединением заявки МВ (23) Приоритет

Опубликовано 2 т11я2 Бюллетень М 43

Дата опубликования описания 23.11 82 (1 М g> з

27 Ъ 3/15

Ь 22 Э 1/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДН669.183. .211.56(0ЕВ.В) Б.С.Гончар, Г.Ф.Петров, В.ÇI.Найдек, A.Ì.Òêà÷åíêî, В.Н.Синица, С.П.Кошелев, Ю.П.Черноротов,В.Н.Куличков, A.Ã.Ñèòíîâ, Ю.A.Òâðèí и Г.Т.Корпусенко (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Научно-производственное объединение "Тулачермет" 54) ЖЕЛОБ ДЛЯ ОБРАБОТКИ РАСПЛАВА РЕАГЕНТАМИ

Изобретение относится к области черной металлургии и может быть использовано при внепечной обработке жидкого металла на желобе. 5

Известны устройства — желоба для перелива и внепечного рафинирования жидкого металла жидкими, твердыми и газообразными реагентами. При прохождении металла по желобу, конструктивным исполнением последнего или внешним воздействием интенсифицируют массообмен (степень смещения системы металл- реагент ), приводящим в конечном итоге к улучшению качества металла (1 3.

Наиболее близким по техническому решению и достигаемому эффекту к предлагаемому является желоб для заливки жидкого металла в подовую печь, содержащий металлический футерованный кожух и фурму для подачи кислорода, причем сливная часть желоба с отверстием в днище выполнена тупиковой, а фурма расположена под отверстием соосно с ним и выполнена в виде замкнутого коллектора с соплами по его внутреннему периметру, направленными под углом к оси отверстия (23.

Недостатком известного желоба является невозможность ввода шлакообразующих реагентов в среду металла, а отсутствие последних приводит к частичному рафинированию металла и неполному использованию рафинирующего агента.

Целью изобретения является увеличение эффективности обработки металла.

Поставленная цель достигается тем, что желоб для обработки расплава реагентами, содержащий металлический футерованный кожух, сливная часть которого выполнена тупиковой с отверстием в днище, согласно изобретению снабжен огнеупорной перегородкой, установленной перед сливным отверстием и образующей щель.с боковой стенкой желоба, причем отношение площади поперечного сечения щели к площади поперечного сечения сливного отверстия составляет 0,3-0,75.

При обтекании потоком жидкости погруженных в него вертикально плоских пластин и других подобного рода препятствий, эа ними образуется симметричная дорожка убывающих вихрей вихревая дорожка. При наличии стока из эоны вихря через сливное отверстие над ним образуетСя вихревая воронка.

976279

Образование симметричного вихря и уменьшение размеров застойных зон эа счет их равномерного распределения на понерхйости металлов сливной части желоба обеспечиваются расположением перегородки по нормали к боко- 5 вой стенке на расстоянии от торцовой стенки, равной чирине желоба. При атом высота перегородки, равная высоте желоба, исключает нежелательный перелив жидкого металла через ее верх10 и снижение интенсивности вращающегося потока.

Из условий неразрывности обрабатываемого потока жидкого металла на желобе значения расхода через щеленое GI и донное сливное Q cn отверсЩ тия, определяемые по формулам

О =о, w /nfl ); сл-засол" сл (Осл (О!

20 равны между собой. Откуда и с сi ш -./сои ось% "c, <> I где,0- — коэффициент расхода; и) — площадь поперечного сечения;

Н вЂ” напор.

Индексы "щ" и "сл" относятся соответственно к щелевому и донному сливному отверстиям. Так как разность величин напора над донным слинным и перед щеленым отверстиями незначительна и ею можно пренебречь, то из (3 ) получаем, что отнршение значений площади поперечного сечения целевого и донного сливного отнерстий обратно пропорционально отношению соответствующих коэффициентов расхода, т.е.

40 ш. +ca

С4) щ

Коэффициент расхода для щеленого отнерстия находим из соотношения

Н=(осоо „-ооо )(1 ° o,ü (I J,Б) где  — ширина желоба, м; в — длина выступа, м.

Его оптимальные значения, вычисленные по формуле (5 1 и обеспечивающие стабильные условия протекания жидкого металла через щеленое отверстие, составляют 0,4-0,6.

Оптимальные значения коэффициента,расхода, найденные эксперименталь-55 ным путем и вызывающие максимальное втягивающее усилие вихревой воронки равны 0,2-0,3.

Учитывая величины коэффициентов расхода, представленных выше, по- 60 лучаем предел измерения оптимального значения их отношения, который

Щ равен О, 3-0, 75. При отношении сп меньшим 0,3 снижается втягивающее 65 усилие вихревой воронки за счет потери устойчивости вращающегося потока. При больше 0,75 наблюдаетСл ся уменьшение скорости вращения вихря, что также снижает эффективность ввода добавок.

На фиг. 1 — схематично представлен желоб, вертикальный разрез; на фиг.2 — то же, вид сверху.

Желоб для непрерывной обработки жидкого металла состоит из металлического кожуха 1, футеронки 2, дозатора 3 добавки. Приемная часть желоба 4 стыкуется с плавильным агрегатом, а сливная 5 — выполнена тупиковой с отверстием 6 в днище. Перед отверстием на расстоянии ширины футеронанной части желоба от тупиковой стенки 7 расположена огнеупорная перегородка 8, образующая щель

9 с противоположной стенкой желоба.

Процесс обработки н желобе осуществляется следующим образом.

Жидкий металл из плавильного агрегата поступает н приемную часть жело- . ба 4, куда подают добавки через дозатор 3. Подача добавок осуществляется равномерно в приемную часть желоба 4, либо в сливную 5 или в щель 9 между боковой стенкой и перегородкой 8 в зависимости от активности вводимого компонента, необходимого времени предварительной его дегазации и прогрева. Иэ приемной части металл через щель 9 поступает в слинную 5 часть желоба.

В образовавшуюся воронку, эа счет превалирующего поверхностного стока металла, втягивается подаваемая на его поверхность добавка. Втянутая вихревым потоком добавка, двигаясь н металле, к отверстию 6 н результате действия на расплав центробежных сил, располагается в центральной части потока н ниде "жгута" и, реагируя с металлом, сливается н металлоприемник.

Высокой эффективности процесса непрерывной обработки н желобе способствует многостадийность взаимодействия расплава с добавкой при оптимальных условиях контакта. Так взаимодействие начинается еще в готоке на желобе, затем в воронке при прохождении через сливное отнерстие и заканчивается при падении струи н ковш .

Производительность предлагаемого устройства при незначительных капитальных затратах на его изготовление теоретически неограничена и его можно установить как на выпускном желобе доменной и мартеновской печи, так и на желобе небольших плавильных агрегатов.

976279

Составитель И. Чепикова

Редактор Г. Волкова Техредд.Пекарь Корректор H. Вуряк

Заказ 8986/67 Тираж 645 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП-"Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Опытно-промышленные испытания предлагаемого желоба для десульфурации доменного чугуна, гранулированной содой (Na>CO )(плавящийся десульфуратор ), показали высокую эффективность процесса обработки и позволили более, чем в 2 раза повысить степень десульфурации (70-82% ) по сравнению с обработкой чугуна на главном желобе доменной печи этим же десульфуратором. Снижается пылевыделение и расход десульфуратора.

Ожидаемый экономический эффект от внедрения предлагаемого желоба в условиях поточно-массового про- 15 изводства металла составит 100 тыс. руб. в год.

Формула изобретения

Желоб для обработки расплава реагентами,. содержащий металлический 20 футерованный кожух, сливная часть которого выполнена тупиковой с отверстием в днище, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности обработки металла, он снабжен огнеупорной перегородкой, установленной перед сливным отверстием и образующей щель с боковой стенкой желоба, причем отношение площади поперечного, сечения щели к плащади поперечного сечения сливного отверстия составляет 0,3-0,75.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 526667, кл. С 21 С 1/00, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 505688, кл. С 21 С 5/04, 1974,