Желоб для обработки расплава реагентами

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик рл 976279(22) Заявлено 24 06 80 (21) 2945257/22-02с присоединением заявки МВ(1 М. Кл.з Г 27 Ъ 3/15 Ь 22 Э 1/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(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, 5Известны 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 качестваметалла 1.1).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 12 Э.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.Обрсззование 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 вой стенке на расстоянии от торцовой стенки, равной чирине желоба. При атом высота перегородки, равная высоте желоба, исключает нежелательный перелив жидкого металла через ее верх 10 и снижение интенсивности вращающегося потока.Из условий неразрывности обрабатываемого потока жидкого металла на желобе значения расхода через щеленое Я и донное сливное И с) отверсЩтия, определяемые по Формулам фолс ллсл слслф Нсл (2)20 равны между собой. Откуда)23 - площадь поперечного сечения;Н - 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.4 ОЩ ) С)5И)) 5)ЦКоэФфициент расхода для щеленого отверстия находим из соотношения)л:ослсо-О,сз лс 555) 1 )5) где В - ширина желоба, м;в - длина выступа, м.Его оптимальные значения, вычисленные по формуле (5 ) и обеспечивающие стабильные условия протекания жидкого металла через щеленое отверстие, составляют 0,4-0,6.Оптимальные значения коэффициента,расхода, найденные экспериментальным путем и вызывающие максимальное втягивающее усилие вихревой воронки равны 0,2-0,3Учитывая величины коэффициентов расхода, представленных выше, по лучаем предел измерения оптимального значения их отношения, который55 гравен 0,3-0,75. При отношенииС)5меньшим 0,3 снижается втягивающее 65 усилие вихревой воронки за счет потери устойчивости вращающегося потока. При щ больше 0,75 наблюдаетС 5ся уменьшение скорости вращения вихря, что также снижает эффективностьввода добавок.На фиг. 1 - схематично представлен желоб, вертикальный разрез; нафиг,2 - то же, вид сверху.Желоб для непрерывной обработкижидкого металла состоит из металлического кожуха 1, футеронки 2,дозатора 3 добавки. Приемная частьжелоба 4 стыкуется с плавильным агрегатом, а сливная 5 - выполнена тупиковой с отверстием 6 в днище, Перед отверстием на расстоянии шириныФутеронанной части желоба от тупиковой стенки 7 расположена огнеупорная перегородка 8, образующая щель9 с противоположной стенкой желоба.Процесс обработки н желобе осуществляется следующим образом,Жидкий металл из плавильного агрегата поступает и 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 9между боковой стенкой и перегородкой 8 в зависимости от активностивводимого компонента, необходимоговремени предварительной его дегазац)ии и прогрева, Иэ приемной частиметалл через щель 9 поступает вслинную 5 часть желоба.В образовавшуюся воронку, эасчет превалирующего поверхностногостока металла, втягивается подаваемая на его поверхность добавка. Втянутая вихревым потоком добавка, двигаясь н металле, к отверстию бн результате действия на расплавцентробежных сил, располагается вцентральной 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 потоке 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 10 оставитель И. Чепиковаехредл.пекарь Корректор Н. Бур Редактор Г, Волко Тираж 645 ИИПИ Государственного по делам изобретений Иосква, Е, Раушсказ 8986 67 Подписноеомитета СССРоткрытийя наб., д. 4/5 130 Филиал ППП-"Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,Опытно-промышленные испытания предлагаемого желоба для десульфурации доменного чугуна, гранулированной содой ( МаСО) (плавящийся десульфуратор ), показали высокую эффективность процесса обработки и позволили более, чем в 2 раза повысить степень десульфурации70-82 ) по сравнению с обработкой чугуна на главном желобе доменной печи этим же десульфуратором. Снижается пылевыделение и расход десульфурато%ра.Ожидаемый экономический эффект от внедрения предлагаемого желоба в условиях поточно-массового про изводства металла составит 100 тыс. руб. в год.Формула изобретенияЖелоб для обработки расплава реагентами,. содержащий металлический 20 футерованный кожух, сливная частькоторого выполнена тупиковой с отверстием в днище, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности обработкиметалла, он снабжен огнеупорнойперегородкой, установленной передсливным отверстием и образующейщель с боковой стенкой желоба, причем отношение площади поперечного,сечения щели к плащади поперечногосечения сливного отверстия составляет 0,3-0,75. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. 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,