Желоб для слива и модифицирования чугуна

В) И 1 (11) 20051) 5 С 21 С 7 00Г 2703 15 Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам ИЗОБРЕ ПИСАН К ПАТЕНТУ гической ния: жепо тированнь футерова материала поверхнос металла о щенными эованием поддона.. Сущность изоб набжен сменным, с ого желоба, лодд тичного огнеупо ной пастой. При ину слоя стекаю модификатора, п упорный слой с о-вогнутого прообработки сплавов б дополнительно с м поверх основн нным слоем плас , например шама ть поддона на глуб блицована кусками в пластичный огне ребристого выпукл 1 э.п.ф-лы, 2 ил. рете- мон 45-46 ехнический инст Е.М.; Горелов НА ехнический инстСЛИВА И МОДИФ тут тутИЦИРОная металлургия и литейнустройствам для металлур(21) 4937944/02(84) ЖЕЛОБ ДЛЯВАНИЯ ЧУГУНА(57) Использование: чпроизводство, точнее оном, рного этом щего оме- обра- филяИзобретение относится к черной металлургии, точнее к устройствам для металлургической обработки жидкого металла с целью его модифицирования, а также для рафинирования, раскисления, легирования и науглероживания чугуна.Известен желоб плавильного агрегата, например вагранки, который состоит иэ корпуса и футеровки, Модифицирование чугуна производится путем подачи модификатора сверху в струю стекающего по желобу металла, Недостатком способа является всплывание металлургических добавок на поверхность металла и связанная с этим низкая степень усвоения добавок (40 - 50 ) и большой расход модификатора,Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является желоб плавильного агрегата, который состоит из металлического корпуса, футеровки и узла крепления к кожуху, Подачу модификатора осуществляют под струю стекающего по келобу металла с помощью шнекового устройства, Это позволяет повысить степень усгоения модификатора до 55-65 за счет того, что модификатор вводится вглубь металла, Однако возможность всплывания добавок нэ поверхность металла в ковше и уход их в шлак в этом устройстве не устраняются, так как отсутствуют дополнительные меры по интенсификации процесса растворения добавок на отрезке пути "шнек-желоб-ковш". Наиболее целесообразно осуществить растворение добавок в металле до момента попадания струи в ковш, однако известный желоб этого не обеспечивает.Целью изобретения является увеличение степени усвоения модификатора и уменьшение его расходаПоставленная цель достигается тем, что желоб для слива и модифицирования чугуна, состоящий из металлического корпуса, футеровки и узла крепления к кожуху агрегата, дополнительно снабжен сменным. смонтированным поверх основного желоба, поддоном, футерованным слоем пластичного огнеупорного материала, при этом поверхность поддона на глубину слоя стекающего металла облицована кусками модификатора, помещенными в пластичный огнеупорный слой с образованием ребристого выпукло-вогнутого профиля поддона, Поддон может быть футерован слоем шамотной пасты, Снабжение желоба сменным, смонтированным поверх основного желоба, поддоном, футерованным слоем пластичного огнеупорного материала, позволяет производить две технологические операции; слив металла и его модифицирование. Причем если модифицирование не требуется, поддон не используется, В слое пластичного огнеупорного материала поддона могут быть зафутерованы различные металлурги ческие добавки: модифицирующие, раскисляющие, рафинирующие, легирующие, науглероживающие, обессеривающие, обесфосфоривающие и другие. Облицовка поверхности поддона на глубину стекающе- "0 го металла кусками модификатора, помещенными в пластичный огнеупорный слой позволяет осуществить при сливе металла автоматическое модифицирование или другую металлургическую обработку металла.Обработка металла производится путем взаимодействия струи металла с кусками модификатора, помещенными в футеровку поддона. При взаимодействии с кусками модификатора металл вымывает из кусков мел кие частицы вещества (т,е. наблюдаетсяэрозия кусков), которые затем, благодаря их микроскопическим размерам, быстро растворяются в стекающей струе металла. Это позволяет полностью растворить частицы модификатора в струе металла до момента попадания в ковш, Это устраняет возможность всплывания частиц в ковше и ухода их в шлак, что позволяет существенно повысить степень усвоения модификатора, сле довательно сократить расходмодификатора.Образование ребристого выпукло-вогнутого профиля поддона позволяет интенсифицировать процесс растворения З 5 модификатора в струе металла, Это объясняется тем, что куски модификатора образуют сложный, неправильный, ребристый, выпукло-вогнутый профиль поддона, В связи с этим струя металла при стекании по 40 желобу турбулизируется, интенсивно перемешивается, активно реагирует с модификатором. Диффузионные процессы при этом идут интенсивно, что способствует увеличению степени усвоения модификатора.45 В совокупности все отличительные признаки обеспечивают интенсификацию процесса модифицирования при высокой степени усвоения модификатора и уменьшение расхода модификатора, При много кратном использовании поддона все 100;модификатора используются по прямому назначению.На фиг,1 изображен желоб, продольныйразрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг,1, 55 Желоб состоит из корпуса 1, футеровки2, узла крепления 3 к кожуху плавильного агрегата. Поверх основного желоба смонтирован поддон 4, футерованный огнеупорной пластичной массой(шамотной) 5, В футеровку поддона заделаны куски модификатора 62004598 510 15 20 25 30 35 40 50 размером в поперечнике 30-70 мм. Куски состыкованы друг с другом вплотную, выступающие части кусков имеют высоту 15 - 20 мм. Куски образуют сложную, неровную, ребристую, выпукло-вогнутую поверхность поддона, Кусками модификатора облицована только та поверхность поддона, которая при сливе заполняется жидким металлом.Поддон имеет петли 7 для транспортировки, а основной желоб - упор 8 для фиксации поддона в рабочем положении,Желоб может работать как с поддоном (если требуется модифицирование), так и без поддона (если не требуется модифицирование). Поддон - сменный, в случае необходимости может быть заменен новым или демонтирован,Устройство работает следующим образом. Перед плавкой подготавливают 2 - 5 сменных поддона в зависимости от обьема выплавляемого металла и необходимости получения модифицированного чугуна, Подготовка заключается в нанесении на поддон слоя огнеупорной пластичной шамотной пасты толщиной 30 - 40 мм и облицовке этого слоя кусками модификатора. Облицовка производится вдавливанием кусков в огнеупорный слой. Затем производится сушка футеровки поддона и модификатора газовой горелкой,Во время плавки поддон монтируют на основном желобе. Монтак поддона осуществляют в том случае, если требуется модифицирование чугуна, т,е. получение высоких марок чугуна (СЧ 20, СЧ 25, СЧЗО и т.д.), Поддон может быть использован многократно,При выпуске чугуна струя металла при перетекании по поверхности поддона реагирует с кусками модификатора. В процессе реакций растворение модификатора идет интенсивно, с большей скоростью, Степень усвоения модификатора увеличивается до 82 - 85%, что на 20-27% больше, чем у прототипа. При этом соответственно уменьшается расход модификатора на 1 т чугуна (с 5 кг/т до 4 - 4,2 кг/т для модификатора - 75%-ного ферросилиция),Формула изобретения 1. ЖЕЛОБ ДЛЯ СЛИВА И МОДИФИЦИРОВАНИЯ ЧУГУНА, состоящий из металлического корпуса, футеровки и узла крепления к кожуху агрегата, отличающийся тем, что, с целью увеличения степени усвоения модификатора и уменьшения его расхода, он дополнительно снабжен смонтированным поверх основного желоба Устройство обеспечивает ввод модификатора в глубь струи в виде мельчайших частиц, образующихся в результате эрозии кусков модификатора перетекающей струей чугуна, Частицы, благодаря своим микроскопическим размерам, интенсивно нагреваются в металле с обеспечением модифицирующего эффекта и высокой степени усвоения реагентов. Взаимодействие струи металла с модификатором происходит по оцень развитой поверхности кусков модификатора на довольно большом пути (обычная длина ваграночных желобов 2 - 3 м). Это обусловливает увеличение времени и площади контакта реагирующих фаз, что приводит к интенсификации диффузионных процессов, следовательно к увеличению степени усвоения реагентов. Попадание отдельных кусков модификатора в струю исключено, так как куски прочно зафутерованы в поддон. Это исключает попадание кусков в ковш, всплывание их на поверхность и уход в шлак, что также способствует увеличению степени усвоения модификатора и уменьшению его расхода,Устройство обеспечивает растворение модификатора в металле до попадания струи в ковш, Увеличению степени усвоения и интенсификации растворения модификатора способствует также турбулизация и интенсивное перемешивание струи металла благодаря неровной, ребристой, выпукло- вогнутой поверхности поддона из-за наличия выступающих кусков модификатора, В турбулизированном, бурлящем потоке металла диффузионные процессы интенсифицируются.(56) Воздвикенский В,МГоачев В,А, и др. Литейные сплавы и технология их плавки в машиностроении. М,: Машиностроение, 1934, с,284.Авторское свидетельство СССР Мг 1315482, кл. С 21 С 7/064, 1986. сменным поддоном, футерованным слоем пластичного огнеупорного материала, при этом поверхность поддона на глубину слоя стекающего металла облицована кусками модификатора, помешенными в пластичный огнеупорный слой, с образованием ребристого выпукло-вогнутого профиля поддона.2, Желоб по п,1, отличающийся тем, что поддон футерован слоем шамотной пасты,