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

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при внепечной обработке стали циркуляционным способом.

Известно устройство для вакуумирования. металла циркуляционным способом, содержащее вакуум-камеру в виде цилиндра, в нижней части которого имеется два патрубка, а в верхней части камеры имеется отверстие для выхода отходящих газов. В месте отверстия камера подсоединена к вакуумопроводу, соединяющему ее с насосами. В один из патрубков, называеJvЬiIй всасывающим, вмонтирована трубка малого диаметра - сопло, через которую в патрубок вводится инертный газ. Перед вакуумированием камеру опускают в ковш с жидким металлом, включают насосы, а затем подают инертный газ во всасывающий патрубок Благодаря разности плотностей металла и газометаллической смеси в сливном и во всасывающем патрубке, возникает движение металла через камеру. Попадая в вакуум-камеру, .-металл дегазируется а отходящие |газь, выделившиеся в результате дегазации, откачиваются насосами через вакуумопровод l .

Недостатком этого устройства является то, что применяемые трубкисопла для ввода инертного газа монтируются в -боковой стенке всасывающего патрубка. При таком вводе инертного газа через сопло в боковой 1стенке патрубка не используются все .потенциальные возможности несущей способности инертного газа. Так . при малых расходах вводимого инертного газа при выбранном сечении сопла, скорость истечения газа мала, в результате образующиеся пузырьки инертного газа распространяются вдоль стенки, вследствие этого уменьшается несущая (транспортирующая) способность газа, т.е. обеспечивается малый расход металла через камеру. Для обеспечения большего расхода металла через камеру, с целью увеличения выхода отходящих газов необходимо вводить повышенные расходы инертного газа во всасывающий патрубок, однако при повышенных расходах вводимого инертного газа возрастает кинетическая энергия проникновения в металл струи, которая может достигать противоположной стенки патрубка. Ее воздействие на стенку патрубка приводит к разрушению стенки, при этом происходит формирование крупных пузырьков инертного газа, которые, поднимаясь по всасывающему патрубку, быстро коагулируют, следовательно, увеличивается объем газовой фазы в патрубке н снижается доля металлической фазы. Таким образом, как малые,, так и

большие расходы вводимого инертного газа во всасывающД1й патрубок камеры не обеспечивают больших массовых расходов металла через камеру, следвательно, не достигается большой эффективности в дегазации. Увеличение диаметра сопла, с целью ввода больших объемов инертного газа при малых скоростя: истечения, приводит к формированию укрупненных газовых пузырьков, что уменьшает межфазную реакционную поверхность и эффективность дегазации металла во всасывающем патрубке. Кроме того, зона футеровки вокруг сопла подвергается быстрому разрушению вследствие интесивных кавитационных явлений, возникающих при истечении струи газа из сопла, что снижает срок службы всасывающего патрубка и, в некоторы случаях, время эксплуатации камеры ограничивается 8-10 вакуумированиям

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемму результату является устройство для циркуляционного вакуумирования стали, содержащее вакуум-камеру, сливной и всасывающий патрубки и сопло для ввода инертного газа ZJ .

Однако при использовании данного устройства не обеспечивается в достточной мере равномерное распределение вводимого газа в металле как по площади сечения, так и по объему патрубка, вследствие смещенного в пристеночную область патрубка центр образования пузырей, а следовательно, не полностью используется транс портирующая способность вводимого газа. В результате не производится ;гибкого регулирования массовым расходом металла через камеру в зависимости от вводимого инертного газа во время вакуумирования.

Целью изобретения является сокращение времени вакуумирования и повышение качества стали.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для циркуляционного вакуумирования стали,содержащем вакуум-камеру, сливной и всасывающий патрубки и сопло для ввода инертного газа, всасывающий патрубок снабжен конусной насадкой, внутри которой соосно вмонтировано сопло для ввода инертного газа, при этом конусная насадка установлена соосно с торца всасывающего .патрубка, на боковых стенках которого в нижней части выполнено два отверстия для ввода металла.

Трубка-сопло, находящаяся в центр конусной насадки, расположенной в нижней части со стороны торца всасывагацего патрубка, обеспечивает при вводе инертного газа распределение его в центре потока металла, а пористая поверхность конусной насадки

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦИРКУЛЯЦИОННОГО ВАКУУМИРОВАНИЯ СТАЛИ, содержащее вакуум-камеру, сливной и всасывающий патрубки и сопло для ввода инертного газа, отличающеес я тем, что, с целью сокращения времени вакуумирования и повышения качества стали, всасьавакядий патрубок снабжен конусной насадкой, внутри которой соосно вмонтировано сопло для ввода инертного газа, при этом конусная насадка установлена соосно с торца всасывающего патрубка, на боковых стенках которого в нижней части выполнено два отверстия для ввода металла.