Устройство для внепечной обработки металла

(расного Зн Донецкий ордена Трудовог политехнический институт исследовательский инстит 7) Заявител Донецкии научн черной металлу 54) УСТРОЙС ВНЕПЕЧНОЙ ОБРАБО М И к черно использ ретечие относитс ргии и может быт и внепечной обра о.: металванои стаИз ке чугуна и,естно устройство дв, состоящее из полл колонны, бункер я вв р ужа емоис дозируюа для под ген ме м троиством и патр а за Г 1 Зи оз- шее такого устройс ить достаточно ва позош еталла и еагент зто чного шлака,бработки исклю без участия такой спосо ие металла вторичное оки ако при такой схем дост сотебом алла по в ется усреднени Обработка мета ведет к значи таким спо ельным потерям теп газани на ительных затра требует зна сравнительн ольшого работк Применение такого устройства иволяет обеспечить достаточно хороперемешивание металла и реагента,Однако поднимающийся в металлегаз наряду с перемешиванием металли рафинирующего реагента осуществлет перемешивание металла с печнымшлаком, находящимся на поверхности,что снижает эффективность перемешивания. При выходе на поверхностьчасть металла обнажается от шлакалибо выносится в виде брызг, что.приводит к вторичному окислению металла и увеличению тепловых потерь Наиболее близким к предлагаемо по технической сущности и достига му эффекту является устройство для внепечной обработки расплавле ного металла, состоящее из ковша, погружаемой в металл футерованной колонны с патрубком для подвода и отвода газов и бункера с дозирующи устройством питающего трубопровода 23.3 89965Цел изобретения - улучшение использования и сокращение расхода газа на перемешивание металла.Поставленная цель достигается тем, что устройство, включающее 3 ковш, бункер с дозатором, футерован ную колонну с патрубком для подвода и отвода гэ.за и питающий трубопровод, дополнительно снабжено газовой камерой объемом О, 8-6,0 объемов колонны 10 вход которой соединен с питающим трубопроводом, а на выходе установлен распределительный клапан, соединяющий полость камеры с патрубкомдля подвода и отвода газа в колонну. 15Кроме того, патрубок для подвода и отвода газа в колонну выполнен в виде теплообменника регенеративного типа.Объем газовой камеры составляет р 0,8-6,0 объемов колонны. Меньший объем камеры нецелесообразен, так как не обеспечивает высокого мгновенного расхода газа при подаче его во внутреннюю полоСть колонны, а МЗ следовательно, выталкиваемый из колонны металл не проталкивается на значительную глубину, что снижает эффективность обработки. Увеличение емкости камеры свыше 6,0 объемов Зй колонны приводит к увеличению габаритных размеров установки беэ значительного эффекта, а следовательно, и затрат на ее.изготовление. При этом скорость выталкивания металла нз колонны при наполнении ее газом может возрасти до неопределенно высоких значений, что приводит к быстрому разрушению футеровки колонны и ковша и, как следствие, к загрязнению стали, а следовательно, к снижению эффективности. обработки.На чертеже изображено предлагаемое устройство, продольный разрез.Устройство содержитковш 1 с металлом, погруженную в металл футерованную колонну 2, на которой расположен бункер 3 с дозатором 4, патрубок 4 регенеративного типа для отвода и подвода газа. Для периодичесЮ кого соединения внутренней полости колонны 2 с трубопроводом 6 для отвода газа и газовой камерой 7 на патрубке 5 установлен распределительный клапан 8. На входе газовой камеры 7 установлен питающий трубопро 3 вод 9.Такая конструкция позволяет периодически наполнять колонну металлом при соединении патрубка с атмосферой или вытеснять металл и реагент из нее при соединении патрубка с трубопроводом для подачи газа. При наполнении колонны газом струя с металлом разгоняется до скорости 0,5-2,0 м/с и проталкивается до днища ковша. Заполнение колонны происходит за счет прилегающих к ней слоев металла. Тем самым обеспечивается перемешивание расплава внутри ковша беэ выхода его на поверхность и достигается улучшение использования реагентов (реагенты проходят путь вниз от колонны до днища, а затем от днища к поверхности, что значительно увеличивает время контакта их с металлом по сравнению с известным устройством), а также улучшается использование и сокращается расход газа.Высокая скорость выхода струи металла иэ колонны достигается установкой газовой камеры 7 между питающим трубопроводом 9 и распределительным клапаном 8, которая обеспечивает высокий мгновенный расход гаэа на выходе при сравнительно низком расходе газа в питающем трубопроводе. Это возможно вследствие того, что время подачи газа в полость колонны составляет 8-203 от времени между двумя подачами газа в колонну.Установка газовой камеры 7 сразу перед распределительным клапаном 8 и патрубком для подвода и отвода га эа 5 позволяетмаксимально уменьшить длину подводящих газ трубопроводов, а следовательно, снизить потери на транспортировку газа при подаче его во внутреннюю полость колонны, что также обеспечивает более эффективноеиспользование газа.Применение газовой камеры 7 позволяет значительно уменьшить сечениепитающего трубопровода, что обеспечит снижение затрат на изготовление установки и облегчит его эксплуатацию еПатрубок 5 для подвода и отвода газа выполнен в виде теплообменника регенеративного типа, Это позволяет снизить потери тепла при обработке за счет подогрева вводимого во внутреннюю полость колонны газа в теплообменнике, которь 1 й регенерирует тепло отводимых из колонны газов.Устройство работает следующим образом.В ковшс расплавленным металломпогружают колонну 2 на глубину 0,20,6 общей высоты металла в ковше,Так как в колонне 2 нет избыточногодавления газа (распределительныйклапан 8 в этот момент соединяетвнутреннюю полость колонны 2 с отводящим газ трубопроводом 6), металлзаполняет колонну и уровень его устанавливается на уровне металла в ковше. Затем при помощи распределительного клапана 8 газовая камера 7 соединяется с внутренней полостью колонны 2, вследствие чего давлениевнутри колонны повышается в металлсо скоростью 0,5-2,0 м/с вытесняется из колонны и проталкиваетсявглубь ковша. При этом, если выталкиваемый из колонны металл движетсяпо направлению ее оси до дна ковша,то повторное наполнение колонны происходит за счет слоев, расположенных вблизи нижней части колонны. Таким образом, обеспечивается циркуляция и перемешивание металла в ковше(направление движения металла показано стрелками). Ввод реагентов и ихдозировка осуществляется при помощибункера 3 и дозатора 4,Как правило, выталкивают из колонны не весь металл, а 0,3-0,9 отвсего объема, находящегося внутриколонны, или 0,2-4 Е от общего объемаметалпа в ковше. Это позволяет, например, при частоте подачи порцийгаза 1 Гц пропустить весь объем металла в ковше через колонну за5-8 мин. Одновременно с подачей газаиз бункера 3 при помощи дозатора 4порциями или непрерывно производятвыдачу реагентов внутрь колонны,откуда они вместе с металлом проталкиваются вглубь ковша,После вытеснения металла из колонны при помощи распределительного клапана 8 внутренняя полость колонны 2 соединяется с отводящим газ трубопроводом. При этом отводимый газ,который уже нагрелся во внутреннейполости колонны проходит через патрубок с теплообменником регенеративного типа и отдает ему часть тепла, 5 за счет которого потом подогреваетсяподаваемый в колонну газ.Предлагаемое устройство для вне"печной обработки металла обеспечиваетинтенсивное перемешивание металла с 10 реагентом, позволяет улучшить использование и сократить расход газа наперемешивание по сравнению с известными устройствами.Зкономический эффект от примене" 15 ния предлагаемого устройства составит 2-15 руб. на 1 т стали в зависимости от марки стали и конкретныхусловий ее,выплавки.Формула изобретения1, Устройство для внепечной обработки металла, включающее ковш,2 бункер с дозатором, футерованнуюколонну с патрубком для подвода иотвода газа и питающий трубопровод,отличающееся тем, что, сцелью улучшения использования и со 30 крашения расхода газа, оно снабженогазовой камерой объемом 0,8-6,0объемов колонны, вход которой соединен с питающим трубопроводом, анавыходе установлен распределительныйклапан, соединяющий полость камерыс патрубком для подвода и отвода га-.за в колонну.2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что патрубокдля подвода и отвода газа выполненв виде теплообменника регенеративного типа.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1Авторское свидетельство СССРВ 500230, кл. С 21 С 1/00, 1974.2. Патент США Ф 3268326,кл. 75-226, 1966.899 б 56 Составитель И.Чепедактор И.Николайчук Техред И, Гайду тор Ю Макаренк Подписное к Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,2075/35 Тираж 586 ВНИИПИ Государственного к по делам изобретений и 13035, Москва, -35, Раущская