Устройство для обработки металла

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК " (19 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(21)4833789/02(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ МЕ(22) 21.03.90. . ТАЯЛА(46) 15,07.92. Бюл. М 26(57) Использование рафинироаание и моди(71) Институт проблем литья АН УССР фицирование металла, Сущность изобрете(72) В,Л.Найдек, А.В,Наривский, В,М.Ко- кия: емкость-воронка, нижняя часть которойвальчук и.А,И.Кущенко соединена с расположенной под углом к ее(56) Авторское свидетельство СССР еще и дополнительной трубой, расположенМ 529228, кл. С 21 С 7/00, 1976,нойпод углом 15-75 О к оси емкости-воронки,.:Авторское свидетельство СССР., Площадь входного отверстия дополнитель-М 779392, кл, С 21 С 1/10, 1980.ной трубы в 0,8-4,5 раза меньше площадиотверстия сливной трубы, 1 ил,ЕНИ пени тов и оцесИзобретение относится к металлургии и литейному прбизводству, в частности к процессам рафинирования и модифицирования металла.Известно устройство для обработки жйдкого чугуна твердыми-реагентами. включаю- . щее дозатор добавок, коническую . емкость-воронку с тангенциально подведвнными к ней желобом и соединенную с ней огнеупорную трубу, которая опускается внутрь ковша и по мере заполнения ковша затапливается поднимающимся металломИзвестно также устройство для обработки жидких расплавов добавками, состоящее иэ бункера с.добавками, желоба, подведенного тангенциально к верхнему резервуару,футерованному в виде конуса, донного сливного отверстия, соединенного трубой с коническим насадком, нижнего резервуара. в котором установлены отражательные пластины иэ огнеупорного материала.Наиболее близким к предлагаемому является вихревой смеситель, содержащий дозатор добавок, коническую емкость-воронку с тангенциально подведенным кней желобом и соединенную с ней огнеупорную тр бу, выполненную под углом 40-90 к оси воронки с отношением квадратов площадей входного и выходного отверстий трубы, равным отношению суммы высот воронки,Недостатком этого устройства является низкое усвоение металлом вводимых добавок из-за того. что их взаимодействие с расплавом в основном происходит.в центре вращающегося потоа, недостаточная интенсивность перемешивания металла вихревой струей, в результате этого снижается эффективность процессов рафинирования и модифицировайия металла.Цель изобретения -увеличение сте усвоения металлом вводимых реаген интенсификация массообменных пр сов в расплаве при обработке,Поставленная цель достигается тем, что устройство для обработки металла снабжено дополнительно сливной трубой, один конец которой соединен с емкосью-воронкой, а другой - со сливной грубой, причем дополни. тельная труба расположена под углом 15-75 к оси емкости воронки, а площадь ее входногОотоерсгия в 0,8-4.5 раза меньше площади вхадноцо отверстия слиВИОЙ трубы,Такое техническое решение пазваляет вращаощийся в конической емкости металл разделить на два патака с последу 1 гощей их встречей о сливной трубе,Разделение вращаащецося металла на доа потока позволяет интенсифицировать массообмей воо 4 имых реагентов с металлом гга многих стадиях процесса обработки; при оводе добавок во вращающийся расплав в коггггческдйемкости-воранке; при встречб в сл 1 гвноггтрубе двух йотокао металла и падеЪяструи металл иэ сливной трубы о ковш,В.регзультате этого увеличивается степень усвоения металлом вводимых реагентов и повышается эффективность процессоо рафинирования и модифицирования расплава,Известно, что при сливе металла через вихревой смеситель зна 1 ительная часть энергии враьцающейся струи расходуется на ее распад. В результате того мощность перемещиваний металла в ковше вихревой струей на 40 О меньше, чем свободно падающей,В предлагаемом устройстве для обработки металла при встрече двух струй сплошной истекающей глз входного отверстия дополнительной трубы в конической части емкости-воронки и вращающейся пройсходит деформация последней. На выходе из сливной рубц указанные струи образуют свободно падающую струю, которая интенсифицирует массообменные процессы В металле,Прйуцлах наклона дополнительной трубы к оси воронки 15-75 дастйцается наибольшая степень усвоения металлам вводимых реагентов,При угле наклона дополнительной трубы к оси воронки меньше 15 О торможение йо.ока дриЪодит к тому. что основная часть вводимого реагента остается в сливйой трубе и емкости-воронке,При уцле наклона дополнительной трубы к оси воронки больше 75 реацент взаимодействует с потоком, выходящим из сливной трубы, В этом случае массообмен происходит о месте слияния потоков расцлава; о асггоономза счет кинвтйческой эйергии потока, оытегацогггего-из дополнительнойг трубы. Работаперемешивания при этом такай же, как и при первмеШивании свободна падагоьцейг струей.При соотношенйи площадей входных отверстий сливной и дополнительной труб в пределах 0,8-4,5 достигается наибольшая юг тенсификация м асс оо бы ен н ых процес- сово металле и степень усвоения металлом ввоцдймых реагентов. При соотношении меньше 0,8 основнаямасса металла проходит через дополнительную . рубу, В результате этого основнаячасть вводимых добавок остается в сливной5 трубе, т.е. происходит торможение потокаметалла вместе с добавками, проходящегочерез сливное отверстиеворонки,Увеличение соотношения выше 4,5 приводит к тому, что выходящая из дополни 10 тельной трубы струя металла из-за малыхмассового расхода и кинетический энергиине оказывает влияния на деформацию вращающейся струи. В результате этого не достигается требуемая интенсификация15 массообмена в расплаое с добавками и снижается эффект рафинирования или модифицирования металла,Устройство для обработки металла со-держит дозатор 1; танценциально подведен 20 ной к емкости-воронке 2 желоб 3, входноеотверстие сливной трубы 4, сливную трубу5, входное отверстие дополнительной сливной трубы 6, дополнительную сливную трубу7. металлоприемник 8;25 Устройство для обработки металла работает следующим образом, .металл танценциально поступает по желобу 3 в емкость-воронку 2, цде приобретаетвращательное движение и образует вихре 30 вой поток, Наличие оходного отверстия дополнительной сливной трубы 6 в коническийчасти емкости-воронки позволяет разделить поток вращающецося металла на доа,которые проходят по огнеупорным трубам и35 встречаются в сливной трубе 7, Подача добавок осуществляется при помощи дозатора 1,Изобретейие иллюстрируется следугощими прймервми;40 Использование данноцо устройства дляобработки чугуна такими реацентами, какСаО и Ка 2 СОз обеспечило получение низкосернистых чугунов, степень десульфурациикоторых находилась в пределах 46-60 и 5845 75 О соответственно, при расходе реагентов1 0-1,5 о от массы обрабатываемого металла,При использовании данного устройствадля получения чугуна с шаровидной формой50 цраф 1 та расход модйфикатора составил 12.50, от массы обрабатываемого металла,Приведенные данные свидетельствуюто том, что предлагаемое устройство позволяет не талька эффективно обрабатывать55 металл, но и при этом сократить расход вводимь,х реацентов на 35-60 О в сравнении сизвестнь 1 м. Формула изобретения Устройство для обработки металла, со.держащее дозатор, коническую емкость-во1747499 ной трубой, один конец которой соединен с емкостью-воронкой, а другой - со сливной трубой, причем дополнительная труба расположена под углом 15-75 к оси емкости-во ронки, а площадь ее входного отверстия в0,8-4,5 раза меньше площади входного отверстия сливной трубы. Составитель В.М,КовальчукТехред М.Моргентал Корректор Л. Мац едактор Э,С н аказ 2474 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета по изо 113035, Москва, Ж, Ризводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 5ронку, желоб, тангенциально подведенный к емкости-воронке,и сливную трубу, соединенную с нижней частью емкости-воронки и расположенную под углом к ее оси, о т л и ч а ющ ее с я тем, что, с целью увеличения степени усвоения вводимых реагентов и интенсификации массообменных процессов в металле, устройство снабжено дополнительной сливПодписноеетениям и открытиям при ГКНТ СССРшская наб., 4/5