Устройство для вдувания порошкообразных материалов в жидкий металл

Оп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик л 971890 Г" 61) Дополнительное 22) Заявлено 01,04,8 авт. свид-вДата опубликования описания 071182 И.В, Шишлин, А,И. Морозов, Н.И.А,У. Трофименков, А.И. Постникои С,Ф. Руденко озло(12) Авторы изобретен Липецкое отделениКрасного Знамениагрегатов сталеплдля чернои ме Государюзногоильногоя к черно и к внепе ой ки ж осущ спо твлебу ому соокамернысмесителаретке иой (фурмоЧ й наьной еНедостатками этого устройства являются сложность установки на каретке более одного пневмокамерного насоса из-за больших габаритов, когде требуется обработка стали двумя и более видами порошков. Затруднена загрузка и обслуживание пневмокамерного насоса. Установка пневмокамерного насоса на взвешивающих устройст вах на подвижной каретке не обеспечивает высокую точность автоматического взвешивания и дозирования подаваемого в ковш порошка, Занимаемые габариты певмокамерным насосом над ковшовым пространством затрудняют оптимальное размещение другого сбору дования при комплексной обработке металла (подача ферросплавов, алюИзобретение относитсметаллургии, в частностной обработке стали.Известен способ обрастали и установки для ения. В устройстве по этбак для реагента (пневмсос) с суспензатором икамерой установлен надинен с погружной трубжестким трубопроводомтвенного ордена Трудовргоститута по проектированиюи прокатного прой,зводстваСтальпроект" ВАНИЯ НОРОШКООБРАЗННХ)КИДКИИ МЕТАЛЛ миния, механизированный замер температуры, отбор ковшевой пробы и др.).,Известно также устройство для 5 ввода фурмы в металлургические сосуды, используемое для подачи тонко- измельченных добавок в расплавы металлов, в котором пневмокамерный насос установлен на рабочей площадке стационарно и с подвижной фурмой соединен гибким трубопроводом, Прн этом фурма кроме вертикального перемещения ее в ковш имеет также горизонталбное перемещение на склад фурм для ее заы Е 23Недостатком этого устройства является то, что гибкий трубопровод, соединяющий пневмокамерный насос с фурмой, должен иметь значительную длину, обеспечивающую не только свободное вертикальное перемещение фурмы, но и ее разворот (горизонтальное перемещение) на склад фурм. Надежность и стабильность процесса ввода порошка снижаются с увеличением длины пневмотрассы (гибкого трубопровода) и трудностью сохранения ее гео.летрическ ай конфигурации. Это объясняется тем что незначительные колебания концентрации порошка (около5), обусловленЗ 0 ные конструкциями пневмокамерныхно снабжена неподвижным в горизонтальной плоскости держателем, накотором закреплен механизм разъема,соединенный с отводом пневмокамерного насоса гибким трубопроводом.С целью исключения скручиванияи вибрации гибкий трубопровод скреплен по всей длине с жестким в горизонтальной плоскости тяжелым элементом.На фиг. 1 приведено устройство,общий вид; на фиг. 2 - план размещения оборудования; на фиг, 3 - соединение отвода пневмокамерного насоса гибким трубопроводом минимальнойдлины с механизмом разъема, закрепленным на неподвижном держателе, икрепление жесткого элемента в горизонтальной плоскости с гибким трубопроводом.Устройство состоит из пневмокамер.ного насоса 1 с неподвижным отводом(патрубком) 2 соединенным гибким 35 трубопроводом 3, с фурмой 4 посредством механизма разъема 5, установленного на неподвижном держателе б.фурма 4 закреплена на поворотномдержателе 7. Поворотный держатель 7 40 выполнен таким, что при разворотеего с закрепленной фурмой 4 на продувку (вдувание порошка в металл)ось фурмы 4 совмещается с осью вводного патрубка 8 механизма разьема 5,расположенного постоянно на позициипродувки. Совместно с гибким трубопроводом 3 проложен гибкий в вертикальной плоскости и жесткий в горизонтальной плоскости тяжелый элемент 9. Неподвижный держатель б и поворотный держатель 7 закреплены накаретке 10, на которой установлентакже механизм поворота 11 держателя7, а каретка 10 с,помощью механизмаподъема 12 может перемещаться вверхи вниз по направляющей 13. Устройство также содержит сталевоз 14 с ковшом 15, склад 16 фурм, сосуд 17 дляпериодического пополнения порошкамипневмокамерного насоса 1 и рабочая - 60 площадка 18. Источник газа и весоизмерительное устройство пневмокамерного насоса (не показаны)Устройство для вдувания порошконасосов, приводят к резким изменениям сопротивления на длинном участке пневмотрассы и, как следствие, механическим колебаниям гибкой пневмотрассы что усугубляет колебания сопротивления и приводит к резким изменениям давления на срезе фурмы. Изменения давления на срезе фурмы вызывают неравномерную (пульсирующую) подачу порошка, отчего фурма вибрирует, футеровка ее разрушается Величина пульсации давления на срезе фурмы может превысить величину избыточного давления в трубопроводе над ферростатическим давлением жидкого металла (около 200 мм/вод.ст.) в этом случае происходят либо выбросы металла иэ ковша (при возрастании давления), либо жидкий металл попада ет в сопла фурмы и забивает ее.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является устройство для вдувания порошкообразных материалов в жидкий металл, в котором пневмокамерный насос установлен на рабочей площадке и соединен гибким трубопровоцом с фурмой для подачи порошка в жидкий металл. Устройство размещается на рабочей площадке над путями сталевоза с ковшом, перемещаю щегося от конвертера на участок разливки стали. Продувка стали и подача порошка производится в ковше, стоящем на сталевозе. Это устройство включает пневмокамерный насос, ус тановленный на тензодатчиках высоко- измерительного устРойства, фурму, закрепленную на держателе каретки, направляющую, по которой каретка перемещается с помощью механизма подьема при погружении фурмы в ковш в жидкий металл, механизм поворота направляющей вокруг вертикальной оси для перемещения отработанной фурмы с позиции продувки на склад фурм при ее замене и гибкий трубопровод, постоянно соединяющий пневмокамерный насос с фурмой. Кроме того, устройст во имеет отдельную площадку, нац пневмокамерным насосом, на которой устанавливается запасная емкость с порошком пневмокамерного насоса, Подачей транспортирующего газа в пневмокамерный насос необходимое количество порошка через гибкий трубопровод и систему запорно-регулирующй аппаратуры подают через фурму вйкидкий металл3 ;Недостатком устройства является низкая надежность и нестабильность процесса вдувания порошка в металл из-эа значительной длины гибкого тру бопровода, которая Обусловлена необходимостью постоянного, соединения пневмокамерного насоса с фурмой как при продувке, так й повороте фурмы ,при ее замене. Цель изобретения - повышение надежности и стабильности процесса вдувания порошков в жидкий металл.Поставленная цель достигаетсятем, что в устройстве для вдувания5 порошкообразных материалов в жидкийметалл, содержащее источник газа,пневмокамерный насос, установленныйна рабочей площадке и соединенныйгибким трубопроводом с фурмой пово 10 ротный держатель фурмы с механизмомразъема, механизмы подъема каретки и поворота фурмы, каретка дополнительобразных материалов в жидкий металл65 работает следующим образом.Формула изобретения Под рабочую площадку 18 на позицию обработки металла на сталевозе 14 завозят ковш 15 с жидким металлом. Каретку 10 с поворотным 7 и неподвижным б держателями опускают в нижнее положение, поворотный держатель 7 с 5 механизмом поворота 11 разворачивают на склад 16 фурмы и закрепляют на нем очередную Фурму 4. Каретку 10 поднимают в верхнее положение вместе с закрепленной на поворотном держа теле 7 Фурмой 4 и, поворачивая приводом поворота 11 поворотный держатель 7, Фурму 4 устанавливают на позицию продУвки. Вводной патрубок 8 механизма разъема 5 с уплотнением 15 вводят в трубу сопла Фурмы 4, Включением газа-носителя через пуско- регулирующую аппаратуру из предварительно заполненного порошком пневмокамерного насоса 1 через отводящий патрубок 2, гибкий трубопровод 3 порошок транспортируется к фурме 4 и по ней, по мере ее опускания в жидкий металл ковша 15.В нижнем положении фурмы 4 в металле, когда вдувание порошка произв25 водится в нижние слои, происходит наиболее полное и качественное его усвоение. Ферростатическое давление при этом на сопло фурмы 4 достигает максимума. Колебания давления и концентрация порошка для стабильного и надежного хода процесса должны быть минимальными и зависящими от длины и Формы пневмотрассы, Неподвижный отвод 2 пневмокамерного насоса 1 установлен по горизонтали от оси Фурмы 4 на расстоянии равном 4-5 минимально допустимого радиуса изгиба гибкого трубопровода 3 и на высоте 0,5 - 0,6 длины фурмы 4 от ра О бочей площадки 18. Минимально допустимый радиус изгиба гибкого трубопровода 3 оговаривается ГОСТами (например, см. ГОСТ 18698-79). В предлагаемом устройстве гибкий трубопровод 3 минимальной длины принимает форму приближающуюся к прямой линии, и при этом порошок к фурме 4 ст пневмонасоса 1 поступает сверху вниз, а гибкий в вертикальной и жест О кий в горизонтальной плоскостях тяжелый элемент 9 предохраняет гибкий трубопровод 3 от скручивания, раскачивания и колебаний и т.о, процесс идет стабильно и надежно. По окончании внепечной обработки фурму 4 поднимают из металла в верхнее положение и подачу порошка прекращают отключением газа-носителя.В случае необходимости фурму 4 можно отправить на склад 16 для ее смены. Для этого фурма 4 отключается от гибкого трубопровода 3 механизмом разъема 5, поворачивается на склад 16, опускается кареткой 10 и открепляется от поворотного держателя 7, Затем можно закрепить новую фурму и установить ее на позицию продувки, соединив с гибким трубопроводом 3 для обработки очередного ковша 15 с металлом.Использование устройства позволит осуществлять процесс подачи порошковых материалов к соплу погружаемой фурмы без толчков и незначительных колебаниях давления, вследствие чего Фурма менее вибрирует и ее защитная огнеупорная футеровка не разрушается. 1Устройство для вдувания порошкообразных материалов в жидкий металл, содержащее источник газа, пневмокамерный насос, установленный нарабочей площадке и соединенный гибкимтрубопроводом с фурмой, поворотныйдержатель Фурмы с механизмом разъемакаретки и поворота фурмы, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения надежности и стабильностипроцесса вдувания порошков в жидкийметалл, каретка снабжена неподвижнымв горизонтальной плоскости держателем,на котором закреплен механизм разьема, соединенный гибким трубопроводом с отводом пневмокамерного насоса.2. Устройство по п.1. о т л и ч а -ю щ е е с я тем, что с целью исключения скручивания и вибрации гибкоготрубопровода, он скреплен по всейдлине с жестким в горизонтальнойплоскости тяжелым элементом.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент СССР Р 648120,кл. С 21 С 7/00, опублик. 1975.2, Заявка ФРГ М 2755738,кл . С 21 С 5/46, 1977.3. Экспресс-информация "Новостисерной металлургии в СССР", Р 34,1974, 971890971890 Решетник Коррек актор М Т подписное Заказ Филиал -ППП "Патент"- г. ужгород, ул. Проектная, 4 Составитель И. Чепиковн Техред Т.Фанта 483/10 Тираж ВННПНИ Государств по делам изоб 113035, Москва, Ж