Устройство для циркуляционного вакуумирования металла

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК П 9( Я ,3 СЮС 21 С 7 1госуам ственный НОмитет сссРЙО делАм изОБРетений и ОтнРытийОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЕЛЬСТВ К АВТОРСКОЮ(56) 1, Авторское свидетельство СССР В 539962, кл. С 21 С 7/10, 1969.2. Авторское свидетельство СССР 9 692867, кл. С 21 С 7/10, 1978. (54)(57) 1УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦИРКУЛЯЦИОННОГО ВАКУУМИРОВАНИЯ МЕТАЛЛА, содержащее вакуум-камеру с всасывающим исливным металлопроводами и узел вводатранспортирующего газа или индуктор,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения степени рафинированияметалла, на внутренней стороне нижних торцов металлопроводов установле-,ны кольцеобразные вставки из газотворных материалов, причем массывставок на всасывакщем и сливном металлопроводах находятся в соотношении1.(О, 05-0, 2) .1073298 2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что вставки выполнены иа щелочных или щелочно-земельИзобретение относится к черной металлургии и может быть использованона предприятиях металлургической имашиностроительной промышленностипри внепечной вакуумной обработке 5жидкого металла.Известно устройство для вакуумнойобработки жидкого металла, включающее вакуумную камеру с перегородкамиразной высоты, металлопроводы и ин Одуктор 1 1.Недостатками данного устройстваявляются сложность конструкции вакуумной камеры, обусловленная наличиемперегородок, и дополнительное загряз нение металла включениями при размывании перегородок расплавом.Наиболее близким к предлагаемому потехнической сущности и достигаемомурезультату является устройство дляциркуляционного вакуумирования жидкого металла, включающее вакуумнуюкамеру с всасывающим и сливнымметаллопроводами, узел ввода транспортирующего газа или индуктор 2 .Недостаток данного устройства -,низкая степень рафинирования металла от вредных примесей, например серы и водорода,Цель изобретения - повышение степени рафинирования металла, 30Указанная цель достигается тем,что в устройстве для циркуляционноговакуумирования металла содержащемвакуум-камеру с всасывающим и сливным металлопроводами и узел ввода 35транспортирующего газа или индуктор,на внутренней стороне нижних торцовметаллопроводов установлены кольцеобраэные вставки из газотворных материалов, причем массы вставок на 40всасывающем и сливном металлопиоводах находятся в соотношении 1:(0,050,2).Вставки выполнены иэ щелочныхили щелочно-эемельных металлови/или их солей или из смеси огнеупорного материала и природногобишофита.ФНа чертеже изображено предлагаемое устройство, общий вид.Устройство состоит из вакуумнойкамеры 1 с встроенными в нее всасывающим 2 и сливным 3 металлопроводами, узла ввода транспортирующегогаза 4, кольцеобразных вставок 5,размещенных на торцах металлопроводов. 55 ных металлов и/или их солей или иэсмеси огнеупорного материала и природного бишофита. 2Устройство работает следующим образом.При погружении торцов металло- проводов 2 и 3 в расплав газотворные вставки 5, нагреваясь, выделяют газ, который попадает в металл. Выделение газа происходит уже .в начальной стадии вакуумнрования при заполнении камеры 1 расплавом. При этом металл под действием вакуума поступает в камеру 1 как по всасывающему 2, так и по сливному 3 металлопроводам. Выделяющиеся в нижней части металло- проводов 2 и 3 пары щелочных или щелочно-земельных металлов и/или их солей эжектируют расплав в камеру, ускоряя ее пополнение и, тем самым, интенсифицируя процесс циркуляционного вакуумирования.Вместе с тем обладающие рафинирукщей способностью пары металлов,поднимаясь по каналам металлопроводов, взаимодействуют с растворенными в расплаве серой и газами. Одновременно металл очищается от оксидных и сульфидных включений.При заполнении циркуляционной камеры расплавом.до необходимого уровня и установления стабильного режима циркуляции выделение рафинкрующих паров увеличивает скорость подъема металла от торца всасывающего рукава до узла ввода аргона и, тем садним, ускоряет процесс циркуляции. В это время процесс выделения паров в сливном металлопроводе прекращаЕтся.Соотношение между массой вставок на всасыванхцем и сливном металло- проводах рассчитано иэ условия ускорения заполнения вакуумной камеры в начальный период ее работы, когда металлопроводы погружаются в металл. Прн уменьшении массы вставки во всасывающем патрубке увеличивается продолжительность циркуляции металла вследствие того, что в начальный момент вакуумирования выделяющегося из вставки газа недостаточно для того, чтобы ускорить подъем металла по сливному металлопроводу.Увеличение массы вставки в сливном металлопроводе более 0,2 от массы вставки во всасывающем патрубке также приводит к увеличению продолжительности циркуляции вследствие того, что при дальнейшем вакуумировании пузырьки выделяющегося иэ встав, от включений. Скоростьциркуляции, т/мин Устройство Обреэь приковке слитков,О 2 н.в. 60 Известное 50 Предлагаемое56 35 45 35 50 45 68 30,40 Экономический эффект от использо-5 при ковке на 5 и составит при выпусвания данного технического решения ке вакуумированной стали 100 тыс. т состоит в снижении обрези металла в год 1250 тыс.руб. Составитель Г.ПруссРедактор В.Ковтун Техред. И.Метелева Корректор Г.ОгарЗаказ 274/24 Тираж 540 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5; филиал ППП "Патентф, г.ужгород, ул.Проектная, 4 ки газа противодействуют движению металла в сливном металлопроводеВыполнение вставок из смеси огнеупорного материала и природного бишофитау содерж щего 95-97 МКС 12 0,9-1,8 СаС 1 У, 0,3-0,7 КС 1 и "микропримеси А 1, Т 1, Мп, 53., Ва и др. в количестве около 1 позволяет производить комплексную обработку металла при минимальных затратах (стоимость бишофита 10 руб/м). П р и м е р. Данное устройствоопробовано при обработке стали марки 35 ХНЗМФА в 115-тонном сталеразливочном ковше. Глубина погружения металлопроводов в расплав примерно200 ммВлияние вакуумирования металла сиспользованием данного устройствана технико-экономические показателипроцесса и качество стали показано р в таблице.