Устройство для обработки жидкогометалла

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(61) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) Заявлено 15.1029 (21) 2829908/22-02 ( )М Союз Советсннк Социалистнчесннк РеспубликС 21 С 1/00 с присоединением заявки Но -(23) Приоритет -Государственный комитет СССР ио делам изобретеиий и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ЖИДКОГО МЕТАЛЛА Изобретение относится к чернойметаллургии, а именно к конструкциям устройств для обработки металлических расплавов, и может быть использовано при рафинировании чугунаи стали.Известно устройство для рафинирования металлов, включащее желоб,выполненный зигзагообразным иэ прямолинейных участков, соединенныхмежду собой под углом 30-120 иэлектромагнит, имеющий число полюсов, равное числу прямолинейныхучастков желоба 1,Однако наличие:в этом устройстве большого количества расположенных,.под углом друг к другу Прямолинейных участков желоба и соответст 4 ющего количества электромагнитов усложняет конструкцию устройстваи значительно снижает стойкостьугловых участков футеровки, высту"пакщих в рабочую полость желоба.Кроме этого устройство не обеспечивает внедрение частиц реагента вглубь потока метал. а, так как реагейт вводят на поверхность металла.Эти недостатки снижают эффективностьи экономичность процесса рафинирования металла. Известно также устройство для обработки жидкого металла, включающее Футерованную емкость в виде горизонтального цилиндра, разделенную вертикальной перегородкой в нижней части на приемно-рафинировочную камеру с отверстием для заливки металла и фурмой в днище для ввода порошкообразных реагентов и отстойную камеру с боковым отверстием для слива шлака, и наклонный желоб, снабженный системой электромагнитного перемещения металла и соединенный с отстойной камерой емкости Г 2 .15 Однако в этом устройстве возможноперетекание через перегородку емкости отдельных порций металла, не об,работанных реагентом, а обработка ме О талла требует применения тонкоиэмельченных материалов и специальных устройств, работающих под большим давлением. Недостатками устройства также являются малая продолжительность и слаборазвитая поверхность контактирования реагента с металлом, повышенный износ рабочего слоя футеровки емкости и высокий расход дефицитного инертного газа-носителя, в результате чего снижается эффективностьи экономичность обработки жидкогометалла.Цель изобретения - повыаение эффективности и экономичности обработкиметалла.Поставленная цель достигается тем,что в устройстве для обработки жидкого металла, включающем футерованнуюемкость в виде горизонтального цилиндра, соединенную с наклонным электромагнитным желобом, и комплекс узлов заливки металла, ввода реагентов и слива шпака, емкость выполненас возможностью вращения вокруг продольной оси и содержит направлякщиеспиралеобразные пазы, расположенныев рабочей поверхности Футеровки, причем емкость герметично состыкованапосредством неподвижных переходныхгоризонтальных патрубков с одноготорца с наклонным желобом, с другого - с вертикальным металлопроводом, 2 Овнутри верхней части которого сооснос ним установлен футерованный снаружи полый стержень для ввода реагентов, а отверстие для слива шпака размещено в патрубке между емкостью и наклонным желобом.Вращение цилиндрической емкостиспособствует дополнительному перемешиванию реагента с металлом, обеспечивает повышение стойкости Футеровки в результате исключения воздействия расплава на одни и те жеучастки футеровки, что особенно важно при обработке перегретого металлаи образовании в полости емкостижидкоподвижного шлака с высокой реак- З 5ционной способностью.Герметичное соединение полостигоризонтального цилиндра с вертикальным металлопроводом и наклонныМ желобом посредством неподвижных 40горизонтальных переходных патрубковисключает возможность затекания метал.ла в места стыковки отдельных узловустройств, что обеспечивает надежную и безаварийную его работу.Наличие неподвижных переходныхгоризонтальных патрубков с обоихторцов цилиндра является необходимым и достаточным условием, обеспечивающим возможность вращения цилиндрической емкости и транспортировкижидкого металла через металлопроводв полость цилиндра и наклонный желоб..,Направляющие спиралеобразные пазыв Чабочей поверхности футеровки емкости по всей длине цилиндра обеспечивают лучшие условия транспортировки и перемешивания обрабатываемогометалла,Установка внутри верхней частивертикального металлопровода футе- щорованного снаружи полого стержнясоосно с металлопроводом обеспечивает формирование ниже нижнего среза стержня полой струи жидкого металла. 65 Полость в стержне выполнена сквозной и необходима для ввода реагентов внутрь полой металлической струи,Выполнение сливного шлаковогоотверстия в патрубке между емкостьюи наклонным желобом позволяет болееполно использовать весь объем цилиндра для обработки металла, так какв этом случае увеличивается продолжительность пребывания реагента в емкости и поверхность его контактирования с металлом.На фиг, 1 показано устройство дляобработки жидкого метзлла, общийвид; на фиг. 2 - узел 1 на фиг, 1,.Устройство срдержит Футерованнуюемкость в виде горизонтальногоцилиндра 1, неподвижные переходные горизонтальные патрубки 2 и З,вертикальный металлопровод 4 с приемной воронкой 5,полый стержень б для ввода реагентов.с приемной воронкой 7 и шнеком З,отверстие 9 для слива шлака, наклонный желоб 10, электромагнитную систему 11перемещения металла вверх по желобу и спиралеобразные пазы 12,Устройство работает следующим образом.Жидкий металл, например чугун,заливают через приемную воронку 5,со скоростью, обеспечивающей поддержание постоянного уровня зеркаламеталла в воронке, Транспортировкуметалла через узлы устройства осуществляют со скоростью, равной скорости заливки В металпопроводе 4образуется вертикальнс,я кольцеваяструя металла 13. Одновременнос началом заливки чугуна в приемнуюворонку 7 полого стержня б подаютреагент, например карбид кальциядля десульфурации, и с помощью зубчатой передачи 14 приводят во вращение горизонтальную цилиндрическую емкость. С помощью шнека 8 устанавливают необходимый для обработкичугуна расход десульфурата, Жидкийчугун перемешивается с карбидомкальция частично в металлопроводе,горизонтальном патрубке между металлопроводом и цилиндром и, в основном, в цилиндрической емкости, снабженной направляющими спиралеобразными пазами 12. Обработка чугуна десульфуратором продолжается такжев горизонтальном патрубке 3. Образующийся избыточный шлак через отверстие 9 самотеком уходит в шпаковуючашу, Металл с помощью электромагнитной системы 11 по наклонномужелобу 10 поступает в приемныйковш 15,Ввод реагентов в полость Струиметалла может быть осуществлен такжес помощью газа-носителя под собственным весом, особенно при вводе реагентов с большим удельным весом, или ввиде стержней с помсщью направляющихустройств.831796 Устройство может быть использовано для внепечной обработки чугуна и стали с целью десульфурации, дефосфорации, обеэуглероживания, раскислення, легнрования и дегазации.Технический эффект от применения предлагаемого устройства состоит в повышении эффективности обработки жидкого металла эа счет интенсификации процессов тепло- и массообмена и экономичности процесса в результате использования менее дефицитных реагентов, уменьшения капитальных затрат на сооружение устройства и повышения стойкости Футеровки цилиндрической емкости устройства.Ожидаемый экономический эффект - 15 405 тыс. рубв год. Формула изобретения20 Устройство для обработки жидкого металла, содержащее Футерованную емкость в виде горизонтального цилиндра, соединенную с наклонным электромагнитным желобом, и узлы залив- Рйггвмю ки металла, ввода реагентов и сливашпака, отличающеесятем, что, с целью повьааения эффективности и экономичности процесса обработки металла, в емкости выполненынаправляющие спиралеобразные пазы,расположенные в рабочей поверхностифутерокки, и емкость герметичносостыкована через неподвижные перЕХОД-ные горизонтальные патрубки с одноГОторца с наклонным желобом, с другого - с узлом ввода металла, выполненным в виде вертикального металлопривода, внутри верхней части которого соосно с ним установлен узелввода реагентов в виде футерованногоснаружи полого стержня, а отверстиедля слива шлака выполнено в патрубке между емкостью и наклонным желобом, при этом емкость снабжена приводом вращения вокруг своей оси.источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР9 б 07843, кл. С 21 С 1/02, 19782. Патент Великобритании 91522957,кл. С 7 О, 1978. филиал ППП фПатеит",г. Ужгород, ул.Проектная,4