Устройство для циркуляционного вакуумирования жидкой стали Советский патент 1990 года по МПК C21C7/10 

Изобретение относится к металлургии, в частности к оборудованию для внепечной обработки жидкого металла.

Цель изобретения - повышение эффективности обработки, повышение надежности и ремонтопригодности.

На фиг о 1 изображено устройство, разрез, в момент погружения в расплав; на фиг. 2 - то же, в рабочем положении; на фиг. 3 - то же,в исходном положении.

Устройство содержит концентрич- но расположенные вакуум-камеру 1 с герметичной крышкой 2, всасывающий патрубок 3 и фурму 4. Всасывающий патрубок 3 выполнен с боковыми проемами 5, посредством вакуумного уплотнения 6 установлен с возможностью осевого перемещения на крышке 2 и соединен с механизмом 7 перемещения, который выполнен в виде обоймы 8, соединенной с патрубком 3 и посредством трех гидроцилиндров 9 связанной с крышкой 2. Фурма 4 расположена вдоль вертикальной оси патрубка 3, установлена в его верхней части посредством вакуумного уплотнения 10 и соединена с механизмом 11 вертикального перемещения, который выполнен в виде обоймы 12, соединенной с фурмой 4 и посредством трех гидроцилиндров 13 связанной с крышкой 2 о Фурма 4 снабжена утолщением 14 на нижнем конце с

СП

Ј

О 4 4

конической торцовой поверхностью 15, взаимодействующей с ответной поверхностью 16 гнезда 17, выполненного в нижней части патрубка 3.

Кроме того, фурма 4 выполнена из двух концентричных труб 18 и 19, образующих внутренний и наружный каналы 20 и 21 о Внутренняя труба 19 имеет сопло 22, направленное вертикально вниз и соединенное с внутренним каналом 20, а в утолщении 14 выполнены равномерно расположенные сопла 23, направленные вертикально вверх и соединенные с наружным каналом 21.

Фурма 4 снабжена водоохлаждаемой головкой 24, соединенной с ней посредством резьбового соединения 25.

На патрубке 3 ниже боковых про1- емов 5 выполнен кольцевой выступ 26 конической нижней поверхностью 27, взаимодействующей с ответной конической поверхностью 28 выступа 29, выполненного, в нижней части вакуум- камеры 1.

Патрубок 3 выполнен составным из двух частей: верхней 30 - водоохлаждаемой и нижней 31 - футерованной, соединенных между собой посредством быстроразъемного фланцевого соединения 32.

Вакуум-камера 1 своими лапами. 33 установлена на каретке 34 механизма вертикального перемещения (не показан) и соединена посредством патрубка 35с откачным оборудованием (не показано).

Внутренний канал 20 фурмы 4 соединен с трехпозиционным переключателем 36 потоков, связанным с трубопроводами инертного газа, кислорода и газопорошковой смеси от пневмо- камерного насоса (не показан).

Наружный канал 21 фурмы 4 соединен с трубопроводом 37 инертного газа. Каждый из трубопроводов снабжен необходимой контрольной и за- порно-регулирующей аппаратурой.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении патрубок 3 и фурма 4 опущены до упора конических поверхностей 15 и 16, 27 и 28.

После подачи ковша 38 со сталью 39 и шлаком 40 включают продувку инертного газа через сопло 22 и вакуум-камеру 1 погружают в металл на глубину, достаточную для предотвращения подсосов воздуха в вакуум-ка

5

0

5

0

5

0

5

0

5

меру 1. При этом шлак 40 оттесняется к периферии ковша 38.

При необходимости осуществляют продувку ванны кислородом или газопорошковой смесью, после чего в вакуум-камере 1 создают разрежение, включают продувку инертного газа через сопла 23 и приподнимают фурму 4 и патрубок 3.

Вследствие разности давлений - атмосферного и внутри патрубка - и уменьшения плотности газометаллическая смесь поднимается по патрубку 3 и через боковые проемы 5 сливается в ковш 38 через кольцевой зазор, образованный вакуум-камерой 1 и патрубком 3. Регулируя глубину погружения фурмы 4 в металл и интенсивность подачи газа через сопла 22 и 23, а также величину зазора между вакуум-камерой 1 и патрубком 3, регулируют скорость циркуляции металла. После 3-4-кратного прохождения металла через вакуум-камеру 1 процесс дегазации завершают, откачное оборудование отсекают и заполняют вакуумную полость инертным газом до атмосферного давления, после чего вакуум- камеру 1 поднимают в исходное положение и ковш 38 с металлом отправляют на разливку с

Благодаря выполнению патрубка с боковыми проемами и установке его на крышке независимо от вакуум-камеры обеспечивается повышение ремонтопригодности устройства, так как исключается необходимость демонтажа всей вакуум-камеры при ремонте патрубка и создаются предпосылки для размещения входного и выходного отверстий на достаточном удалении, обеспечивающем интенсивное перемешивание . Размещение фурмы внутри патрубка повышает надежность устройства за счет исключения ее механических повреждений, а возможность вертикального перемещения обеспечивает регулировку интенсивности циркуляции. Совместно с наличием утолщения на конце фурмы данный признак обеспечивает возможность отсечки шлака при погружении патрубка в металл 0

Наличие двух независимых каналов фурмы обеспечивает расширение функциональных возможностей за счет глубинной продувки ванны порошкообразными реагентами или кислородом, отталкивание мелких частиц шлака или

51

жидкого пшака при погружении патрубка в металл, регулировку интенсивности и направления потока газа.

Наличие кольцевого выступа с ко- 1нической нижней поверхностью, контактирующего с ответной конической поверхностью выступа, выполненного в нижней части вакуум-камеры, обеспечивает отсечку ишака и регулирование сечения сливного отверстия, что способствует повышению эффективности управления процессом.

Предлагаемое устройство характеризется улучшенной ремонтопригодностью за счет обеспечения возможности раздельного ремонта футеровки,повышенной надежностью вследствие размещения фурмы внутри патрубка и исключения возможности ее механического повреждения, повышенной эффективностью обработки за счет размещения входного и выходного отверстий на достаточном удалении друг от друга, гибкой регулировки параметров вакуум-камеры и технологического процесса и исключения попадания шлака, более широкими технологическими возможностями за-счет использования фурмы для осуществления циркуляции металла также для глубинной продувки расплава кислородом или порошкообразными реагентами.

Кроме того, исключается необходимость использования ручного труда и присутствия обслуживающего персонала вблизи раскаленной футеровки, т.е. улучшаются условия обслуживания и повышается безопасность труда.

Благодаря эффективной отсечке шпака повышается срок службы футеровки и сокращается расход огнеупоров.

Повышение стойкости футеровки, сокращение продолжительности процесса вакуумирования, вспомогательных

4

и ремонтных операций обусловливают увеличение производительности ваку- уматора на 10-15%.

Формула изобретения

1.Устройство для циркуляционного вакуумирования жидкой стали, содержащее кокцентрично расположенные вакуум-камеру с герметичной крышкой и всасывающий патрубок, фурму для подачи газа во всасывающий патрубок, отличающееся тем, что, с

целью повышения эффективности обработки, повышения надежности и ремонтопригодности, всасывающий патрубок установлен с возможностью осевого перемещения и выполнен с боковыми

проемами, кольцевым выступом, расположенным ниже боковых проемов и с конической нижней поверхностью, а нижняя часть вакуум-камеры имеет выступ с ответной конической поверхностью, при этом фурма вакуум-плотно установлена в верхней части патрубка соосно с ним.

2.Устройство по п. 1, отличающееся

тем.

что на конце фурмы выполнено утолщение с конической торцовой поверхностью, а в нижней части патрубка - гнездо с ответной конической поверхностью.

3. Устройство по пп. 1 -2, о т - личающееся тем, что фурма выполнена из двух концентричных труб, образующих внутренний и наружный каналы, при этом внутрення труба имеет сопло, направленное вертикально вниз, а в утолщении выполнены равномерно расположенные периферийные сопла, направленные вертикально вверх и соединенные с наружным каналом.

п т

2В 21 1В 17 23

38

Изобретение относится к металлургии, а конкретно к оборудованию для внепечной обработки жидкого металла. Целью изобретения является повышение эффективности обработки, повышение надежности и ремонтопригодности. Устройство снабжено всасывающим патрубком, выполненным с боковыми проемами и установленным с возможностью осевого перемещения. Фурма для подачи газа расположена вдоль оси патрубка и установлена вакуумплотно в его верхней части. Фурма выполнена с утолщением на конце с конической торцовой поверхностью. Ответная поверхность гнезда, выполненная в нижней части патрубка, взаимодействует с ней. Фурма выполнена в виде концентрично расположенных труб. Внутренняя труба снабжена соплом, который направлен вниз. Предложенное устройство обеспечивает повышение стойкости футеровки, увеличивает производительность вакууматора на 10 - 15%. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Фиг. 1

fff

LЈ 9Ј

2/7tf

35

Фиг.з

Составитель А.Щербаков Редактор А.Огар Техред М.Дидык

Заказ 1758

Тираж 497

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ CQCP 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Корректор М.Самборская

Подписное