Устройство для циркуляционного вакуумирования стали Советский патент 1984 года по МПК C21C7/10 

Изобретение относится к внепечной обработке стали и может быть использовано при циркуляционном вакуумировании. Известно устройство для циркуляционного вакуумирования стали, вклю чающее цилиндрический сосуд (камеру), в нижней части которой встроены два патрубка, в верхней части камеры находится отверстие для выхо да отходящих газов. Движение вакуум руемого металла осуществляется чере камеру путем ввода инертного газа в одиниз патрубков камеры, выделяющиеся газы откачиваются через верхнее отверстие вакуумными насосами. Соединение вакуум--камеры с насосами осуществляется с помощью вакуумопровода til. . Недостатком устройства является то, что при такой конструкции камеры создаются неодинаковые условия для дегазации вакуумируемого металл проходящего через камеру. Поскольку патрубки располагаются на одинаковом расстоянии от центра камеры по одной оси в периферийных зонах, то скорость движения металла от вса сывающего патрубка к сливнаму по вс му поперечному сечению различна. Максимальное значение скорости непосредственно между патрубками, следовательно, .время дегазации этой части металла значительно меньше, чем для металла, распространяющегос у стенки камеры. Это приводит к том что часть металла., может, не продегазировав, пройти к сливному патруб ку, тогда -как другая часть металла, продегазировав, может еще длительное время находиться в камере. Наиболее близким по технической сущности и до стигаемому результату к предлагаемому является устройство для циркуляционного вакуумирования стали, содержащее вакуум-камеру с всасывающим патрубком, расположенны по центру камеры, и сливным патрубком С 21. Недостаток устройства - невысока CKopoQTb циркуляции, что увеличивает время вакуумирования, и большой расход электроэнергии, связанны с необходимостью электромагнитного перемешивания. Цель изобретения - повышение качества металла и сокращение времени вакуумирования. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для циркулягционного вакуумирования стали содержащем вакуум-камеру с всасывающим патрубком/ расположенным по центру камеры, и сливным патрубком, вакуум-камера дополнительно снабжена еще тремя сливными патрубками, в нижней части которых выполнены два боковых отверстия при заглушенном дне, расположенными симметрично относительно всасывающего патрубка, длина которого в 1,6-3 раза больше длины сливных патрубков. На фиг. 1 изображена установка, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1. Вакуум-камера 1 представляет собой цилиндрический сосуд, в нижней части которого находится всасывающий патрубок 2 и сливные пгатрубки 3. Всасывающий патрубок располагается в центре дна камеры, а сливные патрубки - по осям дна камеры в периферийных зонах. Длина всасывающего патрубка превышает длину сливного патрубка в 1,6-3 раза. Конкретная длина всасывающего патрубка зависит- от высоты применяемого ковша и должна обеспечивать нахождение входа в всаолвакадий патрубок в придонной части ковша при одновременном расположении выходов из У1ивных патрубков в поверхностной зоне ковш (фиг.1). Устройство работает следующим образом. Вакуум-камеру 1 с патрубками, предварительно закрытыми от попадания в Kcunepy шлака,, опускают в ковш 4 с металлом при помощи мостового крана. Глубина погружения определяется положением нижнего среза всасывающего патрубка, который должен отстоять от дна ковша на расстояние, не прешзииающее 1,5-.2 диаметра всасывающего патрубка. Затем открывают вакуумный затвор и включают подачу аргона, вследствие чего осуществляется движение металла через камеру. Благодаря удлинению всасывающего патрубка, т.е. более низкому уровню ввода аргона, наблюдается увеличение скорости движения металла на 50% по сравнению с известным устройством. Кроме того, увеличивается площадь контакта фаз газ-металл, следовательно, происходи увеличение выхода отходящих газов при дегазации металла во время его движения в патрубке. Окончательная дегазация металла происходит в самой при его движении к сливным патрубкам. Слив металла из вакуумной камере осуществляется через боковые отверстия 5 в нижней части сливных патрубков 3 йа малой глубине непосредственно под слоем шлака. Поскольку истечение происходит через боковые отверстия, то струи металла распространяются в гсч изонтальном направлении, причем струи имеют встречное направление для двух рядом ртоящих патрубков. Это приводит к смешиванию струй, что способствует коагуляции неметаллических включений и равномерному перемешиванию расплава в горизонтальной плоскоети. Важность указанной организации слива очевидна, так как поверхностный слив непосредственно под шпак в горизонтальном направлении создает благоприятные условия для удаления в шлак неметалл-ических включений tокиси кремния, алюминия и приводит к тому, что продегазиройанный металл по всей площади кбвша, медленно опускгшсь на его дно, вытесняет непродегазированный металл. При такой организации забора и слива металла в ковше реализуется режим течения, близкий к режиму идеального вытеснения, который обеспечивает поступление во всасываювщй патрубок расплава с максимальной по ковшу на

данный момент.времени концентрацией вредных примесей, что дополнительно увеличивает выход отходящих газов.

Использование предлагаемого устройства по сравнению с известным обеспечивает уменьшение времени вакуумирования на 30% за счет увеличения скорости ЦИРКУЛЯЦИИ металла через камеру, сокращение, расхода электроэнергии при вакуумировании на 100% за счет исключения индуктора,

0 увеличение чистоты металла за счет удаления неметаллических включений, исключение материальных затрат, связанных с изготовлением индуктора, а также увеличение выхода отхо5дящих газов на 10-15%.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦИРКУЛЯЦИОН- .. НОГО ВАКУУМИРОВАНИЯ СТАЛИ, содержащее .вакуум-камеру с всасывающим патрубком, расположенным по центру камеры, и сливным патрубком,.о тличающее ся тем, что, с целью повышения качества металла и сокращения времени вакуумирования, вакуум-камера дополнительно снабжена еще тремя сливными патрубками, в нижней части которых выполнены два . боковых отверстия при заглушенном дне, расположенном симметрично относительно всасывающего патрубка, длина которого в 1,6-3-раэп больше длины сливных патрубков,Q S Jf ApWf