Устройство для обработки жидкого металла магнием, кальцием и их смесью Советский патент 1976 года по МПК C21C1/00 

1

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано для внепечной десульфурации жидких стали и чугуна.

Известно устройство для внедоменной десульфурации чугуна магнием, содержащее емкость для магния, механизм подачи и дозирования магния, узел подачи инертного газа, трубу, футерованную огнеупорным материалом, с испарителем - колоколом на погружаемом в металл конце и механизм погружения-подъема устройства.

Недостаток этого устройства состоит в том, что ввод магния в чугун сопровождается интенсивным кипением и выбросами чугуна из ковша. Для обработки жидкой стали это устройство непригодно.

Известно устройство для ввода реагента в обрабатываемый металл при помощи погружения предварительно пропитанного реагентом пористого огнеупорного блока. Ввод такого огнеупорного блока в жидкую сталь имеет следующие недостатки: во-первых, практически невозможно ввести и удержать под уровнем металла огнеупорный блок требуемого объема; во-вторых, процесс испарения магния из огнеупорного блока неравномерен: вначале испарение протекает с большой интенсивностью, а по мере увеличения слоя пористого огнеупора, сквозь который тепло должно передаваться к испаряющемуся реагенту, интенсивность испарения падает, что влечет за собой увеличение продолжительности обработки.

Таким образом, применение пропитанного пористого огнеупора позволяет либо вводить

малое количество реагента в приемлемое время, либо вводить большее (необходимое) количество реагента за длительное время.

Цель изобретения является обеспечение ввода паров магния, кальция и их смеси в

жидкий металл рассредоточенно в виде большого количества пузырьков маленького размера, вследствие чего обработка жидкого металла протекает без резких пульсаций, равномерно, с высокой степенью усвоения магния,

кальция и их смеси.

Для этого применен испаритель в виде сосуда из пористого огнеупора.

На фиг. 1 - схематически изображено устройство для обработки жидких металлов магнием, кальцием и их смесью; на фиг. 2 - узел испарителя из пористого огнеупора для ввода в металл магния, кальция и их смеси; на фиг. 3 - узел испарителя из пористого огнеупора для ввода в металл смеси паров магния,

кальция и их смеси с инертным газом.

Устройство для обработки жидкой стали и чугуна магнием, кальцием и их смесью (см. фиг. 1) состоит из емкости 1, подающего и дозирующего механизма 2, полого штока 3,

футерованного огнеупорным материалом 4.

На погружаемом в металл конце полого штока 3 укреплен испаритель из пористого огнеупора 5. Подача инертного газа 6 производится в верхней части полого штока 3. Устройство опускается в жидкий металл и поднимается над ковшом при помош,и механизма 7. Узел испарителя из пористого огнеупора может быть выполнен в двух вариантах.

Для ввода в жидкий металл магния, кальция и их смеси (см. фиг. 2) твердый или жидкий магний, кальций или их смесь подают непосредственно в испаритель 5. Твердый магний, кальций или их смесь в испарителе плавится, расплав просачивается по капиллярам пористого огиеупора и испаряеся в наружных слоях пористого огнеупора, контактирующих с обрабатываемым металлом.

Для ввода в жидкий металл паров магния, кальция и их смеси с инертным газом (см. фиг. 3) полый шток 3 закрывают на конце дном 8 так, что образуется емкость 9 для испарения реагента. Пары магния, кальция или их смесь смешиваются в емкости 9 с инертным газом, через окна 10 свободно проходят в прогретом пористом испарителе 5 и выделяются в виде мелких пузырьков в обрабатываемый металл.

Устройство для обработки жидких металлов магнием, кальцием и их смесью вводят в металл и выдерживают его до прогрева пористого испарителя до температуры не ниже 445- 850°С. В период погружения устройства в металл и прогрева пористого испарителя сквозь пористый испаритель продувают инертный газ с небольшим расходом, чтобы предотвратить

зарастание капилляров пористого испарителя шлаком или металлом.

После прогрева внутренней поверхности испарителя до температуры не ниже 445-850°С начинают подачу магния, кальция или их смеси в пористый испаритель 5. При этом давление и расход инертного газа регулируют так, чтобы предотвратить попадание паров магния, кальция или их смеси в полый шток 3. По

окончании обработки подачу магния, кальция или их смеси прекращают, испаритель продувают инертным газом, устройство поднимают над уровнем шлака в ковше и прекращают подачу инертного газа.

Предлагаемое устройство для обработки жидких металлов магнием, кальцием или их смесью может быть использовано для обработки парами шелочных и щелочно-земельных металлов жидких стали и чугуна, а также металлических расплавов, температура которых не ниже температуры плавления металлов, которыми производится обработка.

Формула изобретения

Устройство для обработки жидкого металла магнием, кальцием и их смесью, содержащее испаритель, соединенный через полый шток с емкостью для подачи реагента, отличающ е е с я тем, что, с целью обеспечения рассредоточенного ввода реагента и увеличения количества вводимого реагента, испаритель выполнен в виде полого сосуда из пористого огнеупора, внутри которого установлена металлическая емкость.

:.K,f //Ky/,y,,(y/Syy x te

фиг.1

Риг.2