Желоб для обработки жидкого металла

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик пц 956576(22) Заявлено 101180 (21) 3001850/22-02 511 М. Кл,з с присоединением заявки М С 21 С 7/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий, (72) Авторы изобретения Н.Г. Гладышев, А,Г. Ситнов, Е.Н. Ивашин 71) Заявител аучно-производственное объединени 4) ЖЕЛОБ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ЖИДКОГО МЕТА Изобретение относится к литью металлов, в частности, к обработке расплава в ковшах или подводящих желобах перед его разливкой.Известен желоб для перелива жидкого металла из металлургического агрегата или ковша, содержащий футерованный корпус, в стенке которого размещена фурма для подачи реагентов, В футеровке корпуса выполнен уступ,образующий полость, в которую выходит устье фурмы 11),Основной недостаток этого желоба заключается в том, что поступающие в полость порошкообразные .реагенты могут накапливаться на участке лещади нижней части желоба, непосредственно нв контактирующей с потоком жидкого металла. Этот недостаток проявляется в меньшей степени при вводе реагентов с помощью фурмы и в большей - при использовании шнековой подачи реагентов в полость, Более низкая температура в зоне накопления реагентов замедляет их переход в реакционноспособное состояние, что приводит к неравномерности обработки металла, .снижению степени использования реагентов и уменьшению эффекта его рафинирования в целом, Не исключена также возможность нарушения сплошности (разрыва) относительно тонкого слоя металла, падающего с уступа,при вводе в полость газо-порошковой смеси. Это приводит к увеличению расхода реагентов и запылению окружающей среды. Кроме того, струя металла, вытекающая из агрегата или разливочногооковша, оказывает непосредственное ф разрушающее действие на футеровку верхней части желоба, а струя металла, падающая с уступа, разрушает футеровку нижней части желоба.Наиболее близким по технической . сущности и достигаемому результату к предлагаемому является желоб для перелива жидкого металла из металлургического агрегата или ковша, содержащий корпус с уступообразной футеровкой, образованную уступом полость, канал в футеровке для ввода реагентов в полость, приемно-распределительную камеру с выпускным каналом, установленную на верхней части футерованного корпуса, и металлопроводящий сквозной канал, соединяющий образованную уступом полость ниже выходного отверстия канала для ввода реагентов с приемно-распределительной ,камерой 2 .Недостатки желоба заключаются втом, что относительно спокойное зер.кало металла в образованной уступомполости тормозит скорость реакций рафинирования вследствие слаборазвитой контактной поверхности реагирующих 5 фаэ и снижает скорость захватывания частиц реагента потоком металла, результатом чего является уменьшение общего эффекта обработки этот недостаток наиболее резко проявляется 10 при вводе реагентов в полость с по 1 мощью гнека или другим механическим способом) при вводе реагентов в полость в .виде газо-порошковой смеси не исключена возможность разрыва потока металла, падающего с уступа, и выноса реагентов в окружающую среду, тем более, что разделение общего потока металла на два изолированных потока уменьшает толщину основного потока; стойкость футеровки лещади нижней части желоба .в зоне падения металла с уступа неудовлетворительна, выполнение сквозного металлопроводящего канала в футерованном корпусе желоба с выводом устья этого канала ниже выходного отверстия канала для ввода реагентов практически исключает возможность обслуживания металлопроводящего канала при аварийных ситуациях, а также удаления.из 30него остатков металла после окончанияобработки, что обусловливает также повышенный объем огнеупорных работ.Целью изобретения является интенсификация процесса обработки металла, 35 уменьшение выноса реагентов, повышение надежности работы желоба и увелинение стойкости футеровки нижней его части.Поставленная цель достигается тем,40 что в желобе для обработки жидкого металла в процессе перелива, содержащем корпус с уступообразной футеровкой, образованную уступом полость, канал в футеровке для ввода реаген тов в полость, приемно-распределительную камеру с выпускным каналом, установленную на верхней части футерованного корпуса, и металлопроводящий сквозной канал в футеровке, соединяющий образованную уступом полость с приемно-распределительной камерой, металлопроводящий канал выполнен в уступе и сообщен с выпускным каналомприемно-распределительной камеры, 1причем оси металлопроводящего канала и канала для ввода реагентов пересекаются в образованной уступом полости, а в стенке приемно-распределительной камеры соосно металлопроводящему каналу выполнен сквозной вспомогательный канал.Сквозной металлопроводящий канал, выполненный в футеровке уступа и соединенный с выпускным каналом приемно-распределительной камеры, обеспе чивает подачу металла в образованнуюуступом полость вертикальной струей.Кинетическая энергия падающей струиспособствует перемешиванию реагентас металлом н полости .и лучшему захватыванию реагента потоком металла,что интенсифицирует массообмен и про.цесс обработки металла в целом.Пересечением осей металлопроводящего канала и канала для ввода реагентов в образованной уступом полостидостигается ввод газо-порошковойсмеси непосредственно в вертикальнуюструю металла, реагенты внедряютсяв металл и увлекаются им в общийпоток расплава. При этом условии вертикальная струя металла являетсясвоеобразным экраном, предотвращающим разрыв потока металла, падающегос уступа.Сквозной вспомогательный канал,выполненный в стенке приемно-распределительной камеры желоба соосно металлопроводящему каналу уступа,обеспечивает возможность свободного обслуживания металлопроводящего канала в процессе обработки металла ипосле ее окончания., например прожигания канала кислородомСливной канал в нижней части поперечной огнеупорной перегородки предназначен для удаления остатков металла из рабочей полости нижней частижелоба после окончания процесса перелива и обработки.Размещение перегородки непосредственнО перед сливным носкам желобаоблегчает обслуживание сливного канала,На фиг, 1 представлен предлагаемыйжелоб, продольный разрез.Желоб содержит корпус 1, уступообразную футеровку 2, образованную уступом полость .3, канал .4 для. вводареагентов, приемно-распределительнуюкамеру 5 с выпускным каналом б, сквозной металлопроводящий канал 7, соединяющий полость 3 с выпускным каналомб приемно-распределительйой камеры,сквозной вспомогательный канал 8 встенке камеры, сливной носок 9, поперечную огнеупорную перегородку 10 сосливным каналом 11 в нижней ее части,закрытым вб время обработки металлаогнеупорной массой.Перелив и обработку металла с использованием желоба осуществляют следующим образом.Ввод реагентов, например; экзотермической шлакообраэующей смеси, состоящей иэ извести, плавикового шпата,алюминиевого порошка и натриевой селитры, начинают после образования потоками металла изолированной от окружающей среды полости. Смесь в полость3 вводят, например, с помощью шнека,Смесь поступает на зеркало металла вполости и быстро формирует на нем слойжидкоподвижного синтетического шнека.Струя металла, проходяшая черезсквозной металлопроводящий канал 7,внедряется в глубинные слои потока меметалла на нижней части желоба, оказывая перемешиваюшее действие и способствуя захвату частиц жидкого высокоосновного маложелезистого шлака общим потоком металлического расплава.Подачу рафинирующей смеси производятравномерно и непрерывно в течение Овсего периода обработки металла.Сквозной вспомогательный канал 8 исливной канал 11. закрыты огнеупорноймассой.Благодаря огнеупорной перегородке 1510 в рабочей полости нижней части желоба создается проточная ванна с неснижаемым запасом металла, предохраняющимлешадь желоба от.разрушения,Диаметр выпускного канала 6 прием Оно-распределительной камеры выполняют в 1,5-2 раза большим, чем диаметр"квозного металлопроводящего канала,.большая толщина верхнего потока металла препятствует выносу частиц реагентов в окружающую среду, а такжеуменьшает степень охлаждения потокаметалла, что обеспечивает более высокую температуру в реакционной зоне.В процессе перелива уровень металлав приемно-распределительной камереподдерживают выше уровня выпускаемогоканала 6.После окончания перелива металларазделывают сливной канал 11 и выпускают остатки металла иэ рабочей полости нижней части желоба, одновременно прекрашая ввод реагентов в образованную уступом полость. Выбиваютогнеупорную массу из сквозного вспомогательного канала 8 и промывают 40кислородом сквознои металлопроводящийканал 7, подготавливая желоб для приема следующей плавки,Использование желоба наиболес перспективно для десульфурации и модифицирования чугуна. Желоб может быть также использован для рафинирования, раскисления и легирования стали.Ожидаемый экономический эффект ст реализации предлагаемого технического решения составляет 174000 р. в год.Формула изобретенияЖелоб для обработки жидкого металла в процессе перелива, содержащийкорпус с уступообразной футеровкой,образованную уступом и расположеннуюпод ним полость, канал в Футеровкедля ввода реагентов в полость, приемно-распределительную камеру с выпускным каналом, размешенную наверхней части футерованного корпуса,и металлопроводящий сквозной каналв футеровке, соединяющий образованнуюуступом полость с приемно-распределительной камерой, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью интенсификациипроцесса обработки металла, уменьшения выноса реагентов и повышения надежйости работы желоба, металлопроводяший канал выполнен в уступе и сообщен с выпускным каналом приемно-распределительной камеры, причем металлопроводящий канал и канал для вводареагентов расположены так, что ихоси пересекаются в образованной уступом полости, а в стенке приемно-распределительной камеры соосно металлопроводящему каналу выполнен сквознойвспомогательный канал.Источники информации,принятые во внимание при экспертиза1. Авторское свидетельство СССРР 668951 кл. С 21 С 7/00, 1976,2. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2697827/22-02,кл. С 21 С 7/00, 1979,956576 Составитель А.КондратьевГ, Гербер Техред А.Ач Корректор Г.Решетник Редакт ал ППП "Патентф, г. Ужгород, у ектная,акаэ 6522/6 ВНИИПИ по д 113035Тираж 587осударственного коми ам иэобретений и от Москва, Ж,. Раушс Подписноетета СССРрытийая наб., д, 4/5