Устройство для циркуляционного вакуумирования металла

(46) 07.04.84. Бюл, Р 13 (72) А.В.Бакакин, Ю.Г.Подгорчук, Э.Д.Тузов, Б.Г.Восходов, В.И.Сыров, В,В.Григорьев и А.Г.Фохтин (71) Московский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени институт стали и сплавов (53) 669.046.517 (088.8)(56) 1. Авторское свидетельство СССР У 326780, кл. С 21 С 7/10, 1968.2. Морозов А.Н. и др, Внепечное вакуумирование стали. М., "Металлургия", 1975, с, 152.(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦИРКУЛЯЦИОННОГО ВАКУУМИРОВАНИЯ МЕТАЛЛА, содержа в .щее вакуум-камеру со сливным и всасывающим патрубками, о т л и ч а ю -щ е е с я тем, что, с целью повышения дегазации, на дне вакуум-камерыпо меридиональным линиям от всасывающего патрубка к сливному выполнены ребра из футеровочного материала.084310 10 15 20 50 1 1Изобретение относится к внепечной обработке стали в черной металлургии и может быть использовано в процессах циркуляционного вакуумирования.Известно устройство, состоящее иэ вакуум-камеры, имеющей в центре дна всасывающий патрубок, а сливной патрубок расположен в периферийной зоне, содержащее электромагнитный индуктор в нижней части камеры для образования электромагнитного поля, которое создает центростремительные евль в металле, вызывая его вращение. Тем самым усредняется время нребьвания металла, т.е. создаются равиые условия для дегазации металла во всем вакуумвруемом объеме11,Недостатком этого устройства является то, что применение электромагнитного индуктора для увеличения интенсивности дегаэации металла в вакуумном пространстве связано с большим расходом электроэнергии, затрачиваемой на создание электромагнитного поля в вакуумном пространстве камеры.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результатук предлагаемому является устройстводля циркуляционного вакуумированияжидкого металла, содержащее вакуумкамеру со сливным и всасывающим патрубками. В верхней части камеры имеется отверстие, через которое в процессе вакуумирования откачиваются 135 отходящие газы. В месте отверстия вакуум-камера подсоединяется к насосам посредством вакуумпровода. Во всасывающий патрубок через трубкусопло малого диаметра вводится40 инертный гаэ 21.Недостатком этого устройства является то, что дегаэация металла в вакуум-камере происходит не полностью а частично, поскольку по меЭ45 ре распределения потока металла, выходящего иэ всасывающего патрубка, по дну камеры его дальнейшее движение к сливному патрубку происходит по различным траекториям, обусловленным формой дна. При такой форме дйа и расположения патрубков в вакуумном объеме имеются зоны, где металл может долгое время находиться в продегаэированном состоянии и имеются эоны, где металл сливается 55 в сливной патрубок, не успев продегазировать. Эта зона располагается между патрубками по наикратчайшему расстоянию. Застойные зоны занимаютобъемы, находящиеся эа патрубкамив противоположном направлении основному потоку металла и в зоне, прилегающей к стенкам камеры, на максимальном удалении от патрубков. Таким образом, при движении металлаот всасывающего патрубка к сливномудля каждой условно выделенной егочасти, текущей по своей траектории,имеется разное время пребывания,следовательно, и степень дегазацииимеет соответствующее распределениедля всего вакуумируемого объема.Цель изобретения - повышениедегаэации металла.Поставленная цель достигаетсятем, что в устройстве для циркуляционного вакуумирования металла, содержащем вакуум-камеру со сливными всасывающим патрубками, на дневакуум-камеры по меридиальным линиямот всасывающего патрубка к сливномувыполнены ребра из футеровочногоматериала.На фиг. 1 изображено устройство,общий вид, на фиг. 2 - вид А нафиг. 1; на фиг. 3 - вид сверху нафиг. 1; на фиг, 4 - график, иллюстрирующий выход отходящих .газов привакуумировании,Устройство состоит из вакуум"камеры 1, двух патрубков: сливного 2и всасывающего 3, которые расположены в периферийной зоне дна 4 камеры1. Дно камеры 1 имеет ребра 5, которые расположены по меридиальнымлиниям по дну камеры от всасывающегопатрубка 3 к сливному патрубку 2Устройство работает следующим образом,Перед вакуумированием вакуум-камеру 1 с патрубками 2 и 3, закрытымиот попадания в них шлака тонкимилистами металла, опускают в ковшс жидким металлом. Включают насосы и осуществляют подачу инертногогаза, в результате чего возникаетдвижение металла через камеры. Попадая в вакуумное пространство извсасывающего патрубка 3, металл заполняет дно 4 камеры 1 в направлении к сливному пагрубку 2 по траекториям, обусловленным ребрами 5 изфутеровочного материала, Причемцентральная зона дна 4 камеры 1,находящаяся между патрубками 2 и 3,исключается для течения металла эасчет ребер 5. Таким образом, в этойИспользование предлагаемого устройства по сравнению с прототипом увеличивает выход отходящих газов на 35 Е путем интенсивности дегазации металла, благодаря увеличению дополнительной контактной площади металл-поверхность встроенных ребер; исключает создание электромагнитного индуктора и затраты на электроэнергию; сокращает время вакуумирования 30на 2-3 мин путем большего удаления отходящих газов. ВиЗ А 3 10843части дна увеличивается время нахож"дения металла в камере, а наличиеребер является активным источникомдля зарождения газовых пузырьков,благодаря контакту металла с поверхностью ребер 5 ппч его движении ксливному патрубков 2. Газовые пузырькиобеспечивают увеличение контактнойплощади газ-металл и тем самым создают благоприятные условия для активной дегазации металла. В результате исключения центральной зоныдна 4 за счет ребер и направленногодвижения металла по меридиальнымлиниям исключаются застойные зоны,прилегающие к стенкам камеры намаксимальном удалении от всасывающего 3 и сливного 2 патрубков. Вследствие этого, время движения металладля отдельных зон почти одинаково,что создает равные условия для дегазации всего вакуумируемого металла. Это увеличивает выход отходящихгазов при вакуумировании металла вданном устройстве.График на фиг. 4 иллюстрируетвыход отходящих газов при вакуумировании металла при наличии встроенныхребер (кривая 6) и выход газов,удаляемых при вакуумировании в камере при наличии индуктора (кри 10 4вая 7), а также выход газов, откачиваемых при вакуумировании в камере,не имеющей ни индуктора, ни ребер(кривая 8) . Кривая 7 получена прифизическом моделировании, в качествемоделирующей жидкости был принятсплав Вуда. Из сравнения кривых видно, что при вакуумировании металласо встроенными по дну камеры ребрами выход отходящих газов увеличивается на 35 Х относительно объема газов,откачиваемых при вакуумировании вкамере с индуктором, Следовательно,увеличение активной дегазации вакуумируемого металла в предлагаемомустройстве может быть использованопри применении его на практике длясокращения времени вакуумирования,