Устройство для продувки жидкого металла в ковше газопорошковыми смесями Советский патент 1982 года по МПК B22D11/00 

1

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при обработке металла в ковше газопорошковыми смесями.

Известен способ продувки в ковше металла порошкообразными реагентами, вводимыми газом в металл через погружные фурмы.

Известны погружные фурмы, представляющие собой трубу постоянного внутреннего сечения .

.Недостаток таких фурм - большие затраты энергии транспортирующего газа для преодоления ферростатического давления. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для внепечной обработки металла. В этом устройстве на фурму, через которую пропускают продувочную смесь, устанавливают, цилиндрический экран, погружаемый в жидкий металл. Экран с внешней и внутренней сторон покрывают огнеупорным материалом. В верхней конической части экрана, которая крепится к нижней части фур.мы, имеются сквозные отверстия для выхода газа 2.

Однако основная часть продувочного газа не участвует в создании эффекта переме шивания металла, а часть газа, не внедряясь в жидкость, отражается от ее поверхности и покидает подэкранное пространство 5 через верхние отверстия.

Цель изобретения - повышение эффективности продувки жидкого металла в ковше.

Поставленная цель достигается тем, что 10 .в устройстве для продувки жидкого металла в ковше газопорошковыми смесями, содержащем фурму с центральным каналом, переходящим в цилиндрическое сопло и экран, последний выполнен в виде сплошного диска, при этом его нижняя плоскость совпадает с плоскостью выходного сечения сопла, а диаметр диска в 30-60 раз превышает диаметр цилиидрического сопла, причем отношение диаметра центрального канала к диаметру цилиндрическото сопла составляет 3-6, а отношение длины цилиндрического сопла к его диаметру 5-10.

Теометрйческий параметр d d 30-60 позволяет перекрыть длину волны, создаваемую на поверхности жидкости продувочной струей, вследствие чего весь продувочный газ вовлекается в работу по созданию циркуляционного движения жидкости.

Геометрический параметр обеспечивает низкие скорости транспортирования порошка по центральному каналу и высокие скорости газа при внедрении струи в металл. Оба эти ус/товия необходимы для повышения эффективности продувки металла в конце. Низкие скорости дают меньший абразивный износ и понижают общее сопротивление фурмы, высокие выходные скорости обеспечивают тр буемую глубину проникновения порошка в металл.

Геометрический парамет;р l/d 5-10 обеспечивает достаточную для разгона твердых частиц длину цилиндрическогосопла в калибрах.

На чертеже изображено предлагаемое устройство для продувки жидкого металла в конце газопорошковыми смесями.

Устройство состоит из огнеупорного экрана 1, цилиндрического сопла 2 центрального канала 3 и огнеупорной изоляции 4. Огнеупорный экран 1 выполнен в виде сплошного диска таким образом, что его нижняя плоскость совпадает с плоскостью выходного сечения сопла 2. Толш,ина диска не имеет существенного значения и может быть выбрана по условию прочности огнеупора. Газопорошковая смесь вдувается в металл через центральный каяал 3 и цилиндрическое сопло 2.

Устройство работает следующим образом.

Устройство опускают в ковш с жидким металлом, совмещая нижнюю полость экрана I с границей шлак-металл. Одновременно через центральный канал 3 подают нейтральный газ, который препятствует попаданию жидкого металла в цилиндрическое сопло 2. По заданной технологии осуществляют режим продувки металла газопорошковой смесью. После окончания ш кла вдувания газопорошковых смесей устройство поднимают в исходное положение. Сравнительные исследования предлагаемого и известного устройств показали.

что при одинаковых начальных параметрах нейтрального газа и одинаковых диаметрах экранов одно и то же время перемешивания достигается при работе предлагаемого устройства с расходом газа в три раза меньшим, чем у известного.

Формула изобретения

Устройство для продувки жидкого металла в ковше газопорошковыми смесями, содержащее фурму с центральным каналом, переходящим в цилиндрическое сопло, и экран, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности продувки, экран выполнен в виде сплошного диска, при этом его нижняя плоскость совпадает с плоскостью выходного сечения сопла, а диаметр в 30-60 раз превышает диаметр цилиндрического сопла, причем отношение диаметра центрального канала к диаметру цилиндрического сопла составляет 3-6, а отношение цилиндрического сопла к его диаметру 5-10.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Установка для вдувания порошкообразных соединений кальция через фурму под уровень металла.-Экспресс-информация института «Черметинформация, 1978, сер. 20, вып. 4 «Электросталеплавильное производство, с. 12.

2. Патент США № 4004919, кл. С 22 С 33/08, 1975.