Способ внепечного вакуумирования жидкого металла и устройство для его осуществления

Изобретение относится к металлургии, в частности к внепечной обработке жидкого металла в вакууме.Известны способы внепечной вакуумной обработки жидкого металла и устройства для их осуществления, включающие подачу ферросплавов, продувку металла инертным газами и пятиступенчатый отсос газов и паров с конденсацией их в промежутониык конденсаторах за первой и второй, тр 4 ФьЖ. четвертой рабочими ступенями путем подачи эжектирующего агента (пара) на эжекторы и конденсирующего агента (воды) на конденсаторы.Известна также установка внпечной вакуумной обработки жидкого металла, содержащая вакуум-камеру, пароэжекторный насос с пятью основными последовательно соединенными ступенями и двумя пусковыми пароструйными эжекторными ступенями,Однако известный способ внепечной обработки жидкого металла не обеспечивает надежности работы установки и качества вакуумирования. Вследствие засорения, эаметалливания проточной части насоса, обрастания пылью и твердыми частицами эжекторов, особенно 1-3 ступеней, т.к, откачиваемая иэ вакуум-камеры смесь газов содержит механические примеси в виде пыли и твердых частиц.Целью изобретения является повышение надежности, эффективности устройства в работе, сокращение простоев установки и улучшение качества вакуумирования стали.Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемом способе внепечного вакуумирования жидкого металла, включающем подачу ферросплавов, продувку металла инертными газами и пятиступенчатый отсос газов и паров из вакуум-камеры с конденсацией их в промежуточных конденсаторах, отсасываемые газы в начальный период вакуумирования очищают, пропуская через пылеосадительную камеру и трубы Вентури.На чертеже схематически изображено устройство для осуществления предлагаемого способа,Устройство для внепечного вакуумирования жидкого металла содержит ваккумкамеру 1, вакуумный затвор 3, основной вакуум-провод 4, пароэжекторный насос Н с пятью основными последовательно соединенными ступенями и двумя пароструйными эжекторными пусковыми ступенями, пылеосадительную камеру. 2, дополнительный вакуум-провод с вакуумным затвором 5 и трубы Вентури 6, соединенные с конденсаторами К вторых основных ступеней насоса. В известном способе внепечного вакуумирования жидкого металла откачиваемаяиз вакуум-камеры смесь газов. содержащаямеханические примеси в виде пыли и твер 5 дых частиц по вакуум-проводу поступает вэжекторы первой ступени, Так как работапароэжекторного насоса начинается включением 2-ой ступени пускового насоса, затем 1-й ступени и т,д. (т.е. с концатехнологической цепи), то в начальный период вакуумирования (5-7 мин.) проточнаячасть вакуумного насоса является трубопроводом для загрязненных откачиваемых газов. Поэтому пыль и твердые частицы15 забивают, засоряют эжекторы (сопла Лаваля) в основном 1-3-их ступеней насоса, чтопонижает эффективность его работы, требует остановки и механической чистки,8 предлагаемом способе и устройстве20 внепечного вакуумирования жидкого металла откачиваемые газы в начальный периодвакуумирования пропускают через дополнительный вакуум-провод, минуя 1-ую и 2 ую ступени вакуумного насоса,25 Поставленная цель - повышение надежности и эффективности работы устройстварешается в комплексе: установкой пылеосадительной камеры, использованием дополнительного вакуум-провода и эффективного30 пылеуловителя - труб Вентури,8 предлагаемом способе рекомендуется пропускать откачиваемые газы через пылеосадительную камеру - пылеуловительинерционного действия с целью предвари 35 тельного осаждения частиц, основная массакоторых имеет размеры более 100 мкм, Этиаппараты предварительного осажденияприменяются для осаждения массы пылиперед высокоэффективными скоростными40 пылеуловителями (скрубберами Вентури)мокрой очистки. Осаждению частиц на каплях орошающей жидкости способствуют высокие относительные скорости втрубах-распылителях, где осуществляется45 интенсивное дробление газовым потоком,движущимся с высокой скоростью (порядка40-150 м/с), орошающей его жидкости, Приэжекции в трубе Вентури происходят процессы теплопередачи, абсорбции и коагуля 50 ции (укрупнения) пылинок, Парогазоваясмесь, проходя через трубу Вентури, а затемчерез конденсатор смещения почти полностью очищается от пыли,Анализ научно-технической и патент 55 ной литературы показывает отсутствие отличительных признаков заявляемогоспособа внепечного вакуумирования жидкого металла и устройства для его осуществления у известных технических решений,что позволяет сделать вывод о соответствии10 15 бам в барометрический колодец,П р и м е р 2, В вакуум-камеру помещают 50ковш с релейной сталью, требующей по тех-. предложения критериям изобретения "новизна" и "изобретательский уровень". Примеры выполнения способа внепечноговакуумирования жидкого металла и устройства для его осуществления,Различные марки стали требуют по технологии разной глубины вакуума (остаточного давления в вакуум-камере),П р и м е р 1, Ковш емкостью 100 т с-нержавеющей сталью 08 Х 18 Н 10 Т помещают в вакуум-камеру, По технологии нержавеющую сталь вакуумируют до 30 мм рт.ст. В качестве инертных газов для продувки металла используют аргон, азот. В качестве ферросплавов применяют ферросилиций, ферротитан и т,п. Необходимая глубина вакуума (30 мм рт.ст,) достигается работой 1-й и 2-й ступеней пускового насоса, З-й, 4-й и 5-й ступеней основного пароэжекторногонасоса.Установка работает следующим образом.Вакуумный затвор на основном вакуум- проводе закрыт, открыт затвор на дополнительном вакуум-проводе. Включаются пусковой насос, обеспечивающий эффективность работы подключенный параллельно четвертой и пятой ступеням и состоящий из двух пусковых ступеней, соединенных последовательно и 5-ая, 4-ая ступени насоса, а затем, при достижении разрежения 280 мм рт.ст. - включается 3-я ступень насоса, обеспечивающая необходимую по технологии глубину вакуума. Откачиваемые загрязненные газы из вакуум-камеры попадают в пылеосадительную камеру, затем по дополнительному вакуум-проводу в трубы Вентури, соединенными с конденсаторами вторых ступеней насоса, где почти полностью очищаются от пыли. Далее газы поступают в эжекторы 3-й. ступени, где сжимаются и выталкиваются в конденсаторы третьей ступени, затем в эжекторы четвертой ступени. и сжимаясь - в конденсаторы четвертой ступени и далее в эжекторы пятой ступени, Выхлоп из эжекторов пятой ступени и пусковых эжекторов второй ступени пооисходит по сливным тру 20 25 30 35 40 45 нологии вакуумирования до 3 мм рт,ст. Необходимое разрежение создается работой всей ступеней пароэжекторного насоса. Начальный период вакуумирования в данном случае проводится по способу, описанному в примере 1. При достижении разрежения 30-45 мм рт.ст. (режим работы 3-й ступени) включают вторую ступень насоса, Одновременно закрывают вакуумный затвор на дополнительном вакуум-проводе и открывают на основном вакум-проводе, Откачиваемые из вакуум-камеры газы, но уже менее запыленные, чем в начальный период вакуумированик составляющий 4-6 мин поступают в эжекторы первой ступени, затем сжатые - в приемные камеры эжекторов второй ступени и выталкиваются в конденсаторы второй ступени. Далее откачиваемые газы проходят путь, описанный в примере 1.Применение в промышленных условиях предлагаемого способа внепечного вакуумирования жидкого металла и устройства для его осуществления позволит повысить надежность устройства в работе, сократить простои установки на техническое обслуживание, увеличить производство вакуум,стали за счет очистки отсасываемых из вакуум-камеры газов. Внедрение предлагаемого технического решения позволяет сократить на 500 и более простои установки вакуумирования стали на техническое обслуживание и ремонты по очистке проточной части насоса, что дает возможность дополнительно выплавить сталь, требующую вакуумной обработки.Ранее приходилось останавливать установку два раза в месяц на суточные ремонты, с внедрением данного решения эти остановки на профилактическое обслуживание проводятся один раэ в месяц или два раза в квартал.(56) Бюллетень ЦНИИ информации и технико-экономических исследований черной металлургии, 1967, М 22, с.52.Авторское свидетельство СССР М 111120, кл. С 21 С 7/10, 1980.Авторское свидетельство СССР М 950779, кл, С 21 С 7/10, 1982,2001124 Составитель П,ПотаничевРедактор Н.Семенова Техред М Моргентал Корректор С.И/мэр Гирэж Подписное НГ 10 "Поиск" Роспатента113035, Москва. Ж 35, Раудскэя нэб, 4/5,Заказ 3 113 Производственно издательский комбинат "Пэгент", . Ужгород, уэ, ннз 101 Формула изобретения спи о 1 ъ в 111:1 п:.чпого влкуумиввлния жид кого мвтлл,пл и угтвойс:тво для и о ог.пи Стя.ЧГ:11 ИЯ1. Способ внепечного вакуумирования жидкого металла, включающии подачу ферросплавов, продувку металла инертными газами и пятиступенчатый отсос газов и паров из вакуум-камеры с конденсацией их в промежуточных конденсаторах, отличающийся тем, что отсасываемые газы в начальный период вакуумирования очищают, пропуская через пылеосадительную камеру и трубы Вентури,2 Устройство для внепечного вакуумирования жидкого металла, содержащее вакуум камеру. вакуумный затвор, основной вакуум-провод, парозжекторный насосс пятью основными последовательно соединенными ступенями и двумя пароструй.ными зжекторными пусковыми ступенями, отличающееся тем. что оно содержит пылеосадительную камеру, установленную перед вакуумным затвором, дополнительный вакуум-провод с вакуумным затвором и.трубы Вентури, соединенные с конденсаторами вторых основных ступеней насоса.