Устройство для обработки расплава реагентами

п 1 УЯ 83 ОП КСАН ИЕ ИЗОБР ЕТЕ Й И Я К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Соиа Советских Социалистических с б(43) Опубликовано 30.07,80. Ьюллетень28 (45) Дата опубликования описания 30,07.80ло лелем изобретений и открытий(71) Заявитель Донецкий государственный проектный и научно-исследовательскийинститут промышленного строительства(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ РАСПЛАВА РЕАГЕНТАМИИзобретение относится к технике обработки расплава (чугуна, стали, шлака) в ковше и может быть использовано в металлургической промышленности.В настоящее время на металлургических предприятиях улучшение технических свойств металла осуществляется путем обработки расплава чугуна высокоэффективным десульфуратором - металлическим магнием. Конструктивное оформление оборудования для десульфурации чугуна оказывает большое влияние на эффективность использования дорогостоящего магния. В первую очередь это относится к конструкции устройств для ввода магния в расплав: фурм, испарителей и т. д. По данным ряда исследований в отечественной практике при наиболее часто встречающейся концентрации серы в чугуне (0,02 - 0,08%) максимально возможная степень усвоения магния 30 - 70% объясняется недостаточным перемешиванием расплава чугуна с вводимым реагентом - магнием.Известно устройство для обработки расплава реагентами, содержащее колокол-испаритель, соединенный с полой штангой, механизм подвески слитков реагента и газовый затвор 1.Известна также установка для обработки расплава магнием, включающая каретку,несущую испаритель, крышку для накрывання ковша и привод перемещения испарителя 2.Такое выполнение известных устройств 5 не обеспечивает высокой степени усвоениявводимых в расплав реагентов, а также не устраняет выбросы из ковша расплава в процессе его обработки. Кроме того, при обработке металлургических расплавов из О вестными устройствами не достигается механическое перемешивание вводимых реагентов с массами расплава, примыкающего к периферийным участкам ковша, особенно к его стенкам и днищу. Перечисленные недостатки обусловлены следующими факторами. При работе известных устройств процесс осуществляется путем ввода определенного количества реагентов в расплав на некоторой глубине ковша. Смешивание реагентов с расплавом происходит в реакционной зоне. Непрерывная подача реагента, например порошковой добавки, в реакционную зону приводит к местному пересыщению ее добавкой и последняя или спекается, агломерируется в куски, или неусвоенной выносится всплывающими пузырями на, поверхность. В другом случае местное пересыщение расплава вводимой добавкой приводит к затуханию процесса и закупорке 3 О фурмы или, наоборот, как, например, прпдесульфурацпи чугуна магнием, к бурному протеканию процесса в реакц 1 ьонной зо;1 е н выоросам расплава из ковша. Причем прн обработке расплава пзвсстнымн устройствами процесс пдст локально, обычно в месте заглублення фурмы - погружения и не распространяется на весь объем расплава в ковше. Зтп недостатки во все большей степени проявляются с увеличением емкости ковша и веса расплава и особенно резко выражены прп обработке чугуна в ковшах миксерного типа сигарообразной формы.Известно также устройство для обработки шлакового расплава в ковше, содержащее вертикальную трубчатую фурму и механизм возвратно-поступательного движения ее по вертикали, Трубчатая фурма выполнена загнутой на выходном конце ее и установлена с возможностью вращения вокруг своей оси и жестко прикреплена к вертикальной трубчатой штанге, соединенной с соосно установленным с ней полым приводным валом 3.Прн раооте этого устройства за счет вращения вертикальной трубчатой фурмы устраняется местное пересыщение расплава вводимым реагентом. Вместе с тем даже небольшой угол наклона выходного конца трубчатой фурмы приводит к значительным потерям напора газопорошковой струи и уменьшению глубины ее проникновения в расплав, Кроме того, с применением этого устройства не достигается надлежащего перемешиванпя с вводимой добавкой масс расплава периферийных участков ковша,Целью изобретения является улучшение перемешивания расплава с вводимыми реагентами, повышение степени их усвоения и ликвидации выбросов расплава в процессе его обработки.Поставленная цель достигается тем, что фурма снабжена жестко прикрепленными к ее корпусу лопастями, установленными по высоте в два яруса, причем лопасти первого яруса расположены над соплом, а лопасти второго яруса - на выходе сопла фурмы, Кроме тото, лопасти первого яруса выполнены профильными и установлены радиально под углом, а лопасти второго яруса выполнены со скосами и установлены радиально.На фиг. 1 показано устройство для обработки расплава реагентами; на фиг, 2 разрез А - А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б - Б на фиг. 1.Устройство включает фурму 1, полую штангу 2, привод ее вращения 3 и механизм 4, обеспечивающий возвратно-поступательное движение устройства по вертикали.Фурма состоит из центральной трубы 5, на которую надеты огнеупорные катушки 6, На выходе фурма заканчивается соплом 7, Огнеупорные катушки б заключены во внешнюю трубу 8, на которую навариваются прутки с кольцами 9 из периодического профиля, К внешней трубе 8 в верхней ее части жестко крепятся лопасти первого яруса 10, а у ее нижней части, у выходного отверстия сопла, крепятся лопасти второго яруса 11.Фурма и лопасти обмазываются огнеупорной массой 12, Фурма 1 соединяется с полой штангой 2 фланцем 13. Штанга 2 крепится к каретке 14, перемещаемой в направляющих 15. Подвод вводимого реагента к фурме может осуществляться как в среде воздуха через гибкий шланг 16, так 15 и путем предварительной загрузки.Лопасти первого яруса крепятся к корпусу фурмы под углом а к горизонтали, В зависимости от вязкости и плотности расплава и с учетом его сопротивления угол а устанавливается от 15 до 30.Увеличение угла а (более 30) относительно горизонтальной оси, под которым расположены плоскости лопастей 10, сопровождается резким повышением сопротивления масс расплава при его перемешивании и вызывает увеличение мощности двигателя для вращения фурмы.Минимальный угол разворота плоскостейлопастей 10 относительно горизонтальной зо оси, равный 15, определен с учетом силынагнетания, перемещения масс расплава с верхней части ковша к его днищу, местуввода реагентов.Расположение лопастей 11 у выходногоотверстия сопла фурмы со скосами в сторону выдачи реагента обусловлено сопротивлением расплава и необходимостью создания реакционной зоны в виде втягивающей воронки и отвода обработанных масс рас О плава к периферийным участкам ковша.Устройство работает следующим образом.Фурму 1 опускают в ковш с расплавом наопределенную глубину и включают привод 45 ее вращения 3. Через полую штангу 2 ицентральную трубу 5 фурмы, например, в струе воздуха подается заданный реагент.При вращении фурмы лопасти 10 нагнетают, перемещают массы расплава с верхней части ковша к его днищу, месту ввода реагента. Лопастями 11 при вращении фурмы создается реакционная зона в виде втягивающей воронки и осуществляется отвод обработанных масс расплава к периферийным участкам ковша. Скорость и направление вращения фурмы регулируется в соответствии с заданным режимом и технологией обработки расплава реагентами.После ввода реагента в расплав отклю чается привод вращения фурмы и последняя выводится из ковша.Снабжение лопастями фурмы позволяетпри ее вращении осуществлять перемещение необработанных масс расплава с верхней части ковша к его днищу и отвод с реедактор 3. Ходаков орректоры: О, Иоанесяни Л. Орлова ед А. Камышникова каз 1215/ Изд.377 раж 626 дписн ппография апунова, 2 акционной зоны насыщенного реагента или расплава к периферийным участкам ковша.11 ри этом увеличивается поверхность соприкосновения расплава с вводимыми реагеитами, повышаемся степень их усвоешгя и в целом эффективность процесса,Формула изобретения1. Устройство для обработки расплава реагентами, содержащее фурму с соилами, закрепленную на полой штанге, привод вращения ее и механизм возвратно-поступательного перемещения по вертикали, о тл и ч а ю щс е с я тем, что, с целью повьннсния степени усвоения реагентов и ликвидации выбросов расплава в процессе его обработки, фурма снаожена жестко прикрепленными к ее корпусу на двух ярусах лопастями, причем лопасти первого яруса рас. положены над соплом, а лопасти второго яруса - на выходе сопла фурмы.2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что лопасти первого яруса выполнены профильными и установлены под углом радиально.3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что лопасти второго яруса выполнены со скосами и установлены радиально.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР496305, кл. С 21 С 1/00, 1974.2. Авторскос свидетельство СССР399549, кл. С 21 С 7/02, 1973.3, Авторское свидетельство СССР292912, кл. С 04 В 5/00, 1972.