Желоб

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИКС 21 В 7/14 ОПИСА К АВТОРСН РЕТЕЙИЯ 4(51) ВЕЛО ванФ нос Карнож рдена Т дустриа чева 82 ельство 2, 1979 ьство С удоьный цугу ллург1981 с. 36 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ЛО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ У СВИДЕТЕЛЬСТ.вого Красного Знамени ининститут им. И.И. АрсениЬЗ 669 162.266.2 (088(56) 1. Авторское свидетй 668000, кл. С 21 В 7/12. Авторское свидетелИ 691492 кл. С 21 В.7/13. ЕФименко Г.Г. Метана. Киев, "Вища школа",4-367. ЯУ,1013484 А лючающий футеро кожух с вмонтиро перегородкой и а и шлака, о тя тем, что, с фФектиености разделе- а, скиммерная перес наклонной стев. летке под углом ный металлический ванной скиммерной ки для слива чугу л и ч а ю щ и й с целью повышения 3 ния шлака и металл городка выполнена кой, обращенной к 10-409,5 20 1 1 ОИзобретение относится к черной металлургии и может быть использованодля разделения шлака и металла.Известно устройство для разделения чугуна и шлака, которое представ.ляет собой желоб, снабженный скиммерной перегородкой с разделителем,выполненным в виде полки с наклономверхней ее поверхности в сторону,противоположную скиммерной плите Г 13,Известен также главный желоб ,доменной печи, снабженный в конце ловушкой со скиммером, причем сливнойносок желоба для чугуна расположенниже сливного носка желоба для шлака на высоту желоба для чугуна 2 1 .Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому эффекту кпредложенному устройству являетдяжелоб для выпуска жидких продуктовплавки, применяемой на доменных пе"чах металлургических заводов, включающий футерованный кожух, в которыйвмонтирована скиммерная перегородка,а также носки для слива шлака и чугуна 3 .Одним из недостатков применяемыхжелобов является малоэффективноеразделение шлака и чугуна,Причина указанного недостатка заключается в том, что при конструировании желоба работу последнего представляют как работу отстойника,снабжая его для разделения шлака ичугуна поперечной перегородкой, имеющей вертикальные боковые стенки иобразующей с днищем желоба каналдля перетока металла.В несостоятельности такого пред"ставления можно убедиться, рассмотрев гидродинамику процесса перемещения чугуна и шлака по желобу известной конструкции. Вырывающаяся из летки доменной печи струя чугуна эмульгирует находя. щийся на поверхности металла шлак, образуя шлакометаллическую эмульсию. При движении последней в сторону перегородки происходит некоторое разделение перемешанных металла и шлака эа счет их разности в плотности с образованием придонного слоя чистого чугуна, промежуточного, насыщенного шлаком и верхнего, состоящего и иэ алака, Встречая на пути движения стенку скиммерной перегородки, проме,жуточный слой дробится на несколько потоков. Поток, направленный вверх,13484 1выходит на поверхность, смешиваясьсо слоем шлака, и вовлекает его вдвижение по направлению к летке доменной печи,Поток, направленный вниз, смешивается с придонным слоем, обогащаяпоследний шлаком, и перетекает подскиммерной перегородкой. Вследствиеэтого шлак беспрепятственно попадает 10 в цугуновозный ковш. Таким образом, особенности гидро- динамических условий, заключающихся в наличии направленных циокуляционных потоков жидких продуктов, плавки имеющих место при перемещении их по желобу известной конструкции, не позволяют характеризовать его как отстойник и добиться высокоэффективного разделения шлака и металла, применив для этого перегородку с вертикальными стенками.Целью изобретения является повышение эффективности разделения шлакаи металла,Поставленная цель достигаетсятем,.цто в желобе, содержащем футерованный металлический кожух с вмонтированной скиммерной перегородкойи носки для слива чугуна и шл 4 ка,скиммерная перегородка выполнена снаклонной стенкой, обращенной к леткепод углом 10 - 40 о.Исполнение скиммерной перегородки в виде косоугольной призмы позволяет установить на пути движения слояЗ 5 насыщенного шлаком, наклонную поверхность 1,грань ), посредством которойудается обеспечить встречу его соскиммерной перегородкой без образования нисходящего потока, т,е, направить движение насыщенного шлакомслоя вверх.Следовательно, за счет предлагаемого изменения конструкции желобапоявляется возможность создать в по 45 следнем также условия циркуляциислоев при. их совместном перемещении по желобу, при которых не возникает их смешивания йри встрече соскиммерной перегородкой, а происходитлишь разделение. Причем нижний .слойперетечет под перегородкой, а верхний слой будет участвовать в перемещении слоя шлака, находящегося в желобе, в сторону леточного отверстия,Диапазон 10-40 наклона грани перегородки определен из условий как наилучшего разделения шлака и металла, так и обеспечения оптимальности13 ч 8 ч 4тиетавитии ивеавиаатттееввеаиве ввее Размер нижней части пере- городКоличество опилок в ковше для слива, г Количество опилок в желобе,Наклон стенки пере- городки,град. ПолноКоличество опилокв ковшедля слива, г Наклон стенки перего олнота тделета от делен ДК ад 45,7 64 4 0 3 10 0 1 74 138 45,30 40 09 38 6 1,30 42 1 73 9 98 00 тети з 10 конструкции перегородки ( несложного изготовления, футеровки и ремонта ),Так, наименьший угол наклона 10 о определен как предел, увеличение которого резко повышает эффективность разделения шлака и металла.Наибольший угол 40 наклона грани определен как предел, увеличение которого не обеспечивает значительного роста полноты разделения жидких продуктов плавки, но значительно усложняет ремонт футеровки нижней части перегородки.На чертеже изображен желоб, попе" речный разрез.Желоб состоит из металлического кожуха 1, футеровки 2, скиммерной перегородки 3, образующей с днищем канал 4 для перетока металла и имеющей сторону 5, наклоненную к вертикали под углом 10 - 40 о.Желоб работает следующим образом.. Чугун, выпущенный из печи, запояняет желоб на высоту Н. 8 ытекающий з печи шлак собирается,на поверх- ости чугуна в желобе.и, попадая под струю металла, дробится, образуя шлакометаллическую эмульсию. По-. Предлагаемая конструкция следняя, двигаясь к перегородке, разделяется на придонный слой чистого чугуна (Н.1), промежуточный слой, обогащенный вкраплениями шлака (Н ) и слой чистого шлака НЗ). При встре. че с перегородкой приданный слой перетекает по каналу 4. Промежуточный слой, обогащенный шлаком, за счет наклона стенки перегородки без дробления на потоки изменяет направление движения в сторону слоя шлака. Таким образом, встреча потоков с перегородкой происходит без дроблеи. ния и отражения промежуточного слоя, а также без смешения его с нижним слоем, что позволяет повысить эффективность разделения шлака и чугуна.Проводили моделирование процесса разделения шлака и чугуна. В качестве чугуна использовали воду, а в качестве шлака - опилки. Размеры моде-. ли с соблюдением герметического подобия соответствовали желобу доменной печи объемом 1719 м З. Наклон стенки перегородки изменили от 0 до 60. Опыты производили на моделях желобов известной и предлагаемой конструкции. Полученные результаты сведены в таблицу. Известная конструкцияжейй йтйййй й йе йвчай Ш ж ж Заказ 2944/34 Тираж 566 Подписное 8 НИИПИ Государственного комитета СССР по делам йЪобретений и открытий 113035, Москва, П, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 б 10134Из таблицы видно, что полнота раз"деления в предлагаемом устройственамного выше, чем в известном. Уголнаклона грани перегородки можно считать оптимальным в пределах 10 " 40.Ожидаемый экономический эффектот внедрения изобретения может бытьподсчитан, исходя из снижения себестоимости одной тонны стали, выплав. ленной в мартеновской печи. ОИз заводского опыта известно, чтов миксер попадает 7-8 Ф шлака от количества заливаемого чугуна,. а 10-153серы шлака, находящегося в миксере,переходит в чугун. Следовательно, 1 эесли залить в миксер.600 т чугунас содержанием серы 0,029, а содержание серы в шлаке равно 23, то пдс.ле частичного перехода серы в чугунсодержание ее в металле составит0,0433,Если за счет увеличения степениразделения шлака и чугуна на желобеуменьшить попадание шлака в миксер Ина 5, то при прочих равных условияхсодержание серы в металле составит0,0333.Следовательно, применение желобапредлагаемой конструкции позволяет не;Звдопустить повышения содержания серыв чугуне, залитом в миксер, что 84,аналогично снижению содержания серы . в металле, заливаемом в сталеплавиль" ную печь на 0,01.Результатами проводимых сравни" тельных плавок стали марки Св 08 А в мартеновской печи, используя чугун с различным содержанием серы, установлено, что применение чугуна с содержанием серы 0,0293 вместо 0,0433 снижает длительность плавки с, 222 мин до 205 мин.Известно, что снижение продолжительности плавки в 100"тонной мартеновской печи на уменьшает себестоимость 1 т жидкой стали на 2 руб.Этими данными подтверждается высо. кая технико."экономическая эффективность предлагаемого технического решения. Помимо этого, использование желоба предлагаемой конструкции поз-. волит отказаться от традиционных трудоемких и дорогостоящих процессов удаления шлака с поверхности чугуна перед использованием его в сталеплавильных агрегатах, повысить стойкость. футеровки цугуновозов, уменьшить случаи выхода из строя ковшей в результате зарастания горловины, повысить межремонтный срок цугуновозов,