Устройство для рафинирования металла в струе

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАФИНИРОВАНИЯ МЕТАЛЛА В СТРУЕ, содержаJ г. щее футерованный корпус с последовательно расположенными в нем металлопроводом коллектора ввода инертного газа и спускным рукавом, отличающееся тем, что, с целью повышения качества слитка за счет более эффективного рафинирования разливаемого металла, оно дополнительно содержит футерованную камеру для защиты струи металла от вторичного окисления, расположенную над металлопроводом коллектора ввода инертного газа, пористое огнеупорное кольцо, размещенное в футеровке корпуса в зоне отверстий коллектора ввода инертного газа, и кольцевой коллектор вывода инертного газа с металлопроводом и отсасывающим устройством, расположенный между металлопроводом коллектора ввода инертного газа и спускным рукавом. (Л o 00 |

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1042877 А (19) (11) З(51) B 22 0 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2709633/ 22-02 (22) 08.01.79 (46) 23,09.83. Бюл. № 35 (72) Д. И. Бородин, А. Ф. Вишкарев и М. В. Колесников (71) Московский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени институт стали и сплавов (53) 621.746.27(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 474568, кл. С 22 В 9/04, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР № 458382, кл. В 22 0 11/!О, 1972.

3. Авторское свидетельство СССР № 461788, кл. В 22 D 11.110, 1972 (прото° тип). (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАФИНИРОВАНИЯ МЕТАЛЛА В СТРУЕ, содержащее футерованный корпус с последовательно расположенными в нем металлопроводом коллектора ввода инертного газа и спускным рукавом, отличающееся тем, что, с целью повышения качества слитка за счет более эффективного рафинирования разливаемого металла, оно дополнительно содержит футерованную камеру для защиты струи металла от вторичного окисления, расположенную над металлопроводом коллектора ввода инертного газа, пористое огнеупорное кольцо, размещенное в футеровке корпуса в зоне отверстий коллектора ввода инертного газа, и кольцевой коллектор вывода инертного газа с металлопроводом и отсасывающим устройством, расположенный между металлопроводом коллектора ввода инертного газа и спускным рукавом.

1042877

2. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что длина верхней части металлопровода коллектора ввода инертного газа от его верхнего торца до уровня, на котором расположены центры отверстий для подачи инертного газа, в 2-5 раз меньше длины нижней части этого металлопровода от того же уровня до его нижнего торца.

3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что длина металлопровода коллектора

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к непрерывной разливке стали.

Известно устройство для дегазации и рафинирования, состоящее из герметичной емкости с крышкой, соединенной с вакуум-проводом и трубопроводом подвода газа, причем крышка выполнена в виде цилиндрической емкости с отверстиями в дне. Газ, проходя через от1 верстия в жидкий металл, способствует его дегазации и удалению неметаллических включений. После прекращения подачи инертного газа в емкости создают разрежение 1-5 мм рт.ст. Под действием атмосферного давления жидкий металл через отверстия попадает в емкость, дробясь на многочисленные струи, что в сочетании с низким давлением приводит к высокой степени его дегазации (1).

Недостатками этого устройства являются периодичность действия и сложность в эксплуатации, связанная с заметалливанием отверстий.

Известно устройство для разливки стали, состоящее из сталеразливочного стакана . с изменяющейся по высоте пористостью, коллектора и патрубков для подвода инертного газа (2).

Указанное устройство не обеспечивает защиту струи металла от вторичного окисления.

Известно устройство для рафинирования металла в струе, содержащее футерованный корпус с последовательно расположенным в нем металлопроводом коллектора ввода инертного газа и спускным рукавом, предназначенное для защиты струи металла от вторичного окисления, дегазации и удаления неметаллических включений. (3).

Однако оно не обеспечивает высокой степени дегазации и удаления неметаллических включений, так как значительная часть инертного газа расходуется на обдув струи, а всплывающие неметаллические

1а

Зо

35 ввода инертного газа в 1,5 - 6 раз больше, чем длина металлопровода коллектора вывода инертного газа, а его сечение в 2-6 раз меньше, чем сечение металлопровода коллектора вывода инертного газа.

4. Устройство по пп. 1-3, отличающееся тем, что пористое кольцо выполнено составным по высоте, причем его верхняя часть имеет газопроницаемость в 2-3 раза большую, чем нижняя часть. включения остаются на поверхности ванны жидкого металла в кристаллизаторе. Кроме того, происходит интенсивный барботаж в лунке жидкого металла. Все это отрицательно сказывается на качестве получаемого слитка.

Целью изобретения является повышение качества слитка за счет более эффективного рафинирования разливаемого,металла.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для рафинирования металла в струе, содержащее футерованный корпус с последовательно расположенными в нем металлопроводом коллектора ввода инертного газа и спускным рукавом, дополнительно содержит футерованную камеру для защиты струи металла от вторичного окисления, расположенную над металлопроводом коллектора ввода инертного газа, пористое огнеупорное кольцо, размещенное в футеровке корпуса в зоне отверстий коллектора ввода инертного газа, и кольцевой коллектор вывода инертного газа с металлопроводом и отсасывающим устройством, расположенный между металлопроводом коллектора ввода инертного газа и спускным рука вом.

Длина верхней части металлопровода коллектора ввода инертного газа от его верхнего торца до уровня, на котором расположены центры отверстий для подачи инертного газа, в 2-5 раз меньше длины нижней части этого металлопровода от ука.занного уровня до его нижнего торца.

Длина металлопровода коллектора ввода инертного газа в 1,5-6 раз больше, чем длина металлопровода коллектора вывода инертного газа, а его сечение в 2-6 раз мень. ше, чем сечение металлопровода коллектора вывода инертного газа.

Пористое кольцо выполнено составным по высоте, причем его верхняя часть имеет газопроницаемость в 2-3 раза большую, чем нижняя часть.

1042877

Составитель А. Иванов

Редактор Р. 11ицика Техред И. Верес . Корректор О. Билак

Заказ 7199/13 Тираж 813 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

На чертеже показано предлагаемое устройство.

Устройство состоит из корпуса 1, футерованного огнеупорной массой 2, патрубков 3 и 4 и отсасывающего устройства 5.

Корпус 1 включает футерованную камеру

6 для защиты струи металла от вторичного окисления, коллектор 7 ввода и коллектор

8 вывода инертного. газа, спускной рукав 9.

Камера 6 в верхней части имеет кольцевой паз 10 для уплотнения с сталеразливочным 10 ковшом. Коллектор ввода инертного газа состоит из кольцевой полости 11, металлопровода 12, отверстий 13 и пористого коль- ца 14.

Коллектор вывода инертного газа состоит из кольцевой полости .15, металлопровода

16, отверстий 17 с вставками 18. Сверху на камеру 6 установлен сталеразливочный ковш 19 с уплотняющим резиновым кольцом 20 и сталеразливочным стаканом 21.

Верхняя часть А металлопровода 12 кол- 20 лектора ввода инертного газа от его верхнего торца до уровня, на котором расположены центры отверстий 13, имеет длину в

2-5 раз меньшую, чем длина нижней части

В от указанного уровня до его нижнего торца. Суммарная высота частей А и В металлопровода 12 коллектора ввода инертного газа в 1,5-6 раз больше, чем длина С металлопровода 16 коллектора вывода инертного газа, а сечение D металлопровода 12 коллектора ввода инертного газа в 2-6 .раз 3О меньше, чем сечение Е металлопровода 16 коллектора вывода инертного газа.

Жидкий металл из сталеразливочного стакана 21 ковша 19 поступает в камеру

6, проходит по металлопроводам 12 и 16, спускному рукаву 9 и поступает в водо-, 35 охлаждаемый кристаллизатор МНЛЗ. Инерт= ный газ, например аргон, по патрубку 3 поддавлением поступает в коллектор 7 ввода через кольцевую полость 11, отверстие 13 и пористое кольцо 14. В металлопроводе 4р

12 он смешивается с металлом. При этом через верхнюю, более газоп роя ицаемую часть пористого кольца 14, аргон проходит в виде крупных пузырей, подъемная сила которых достаточна для их всплывания и обрабатываемом металле. Через нижнюю, 45 менее газопроницаемую часть пористого кольца аргой проходит в виде мелких пузырей, увлекаемых потоком металла и дегазирующих последствий. Всплывающие газовые пузыри обеспечивают удаление неметаллических включений и частичную дегазацию металла, а при выходе из него заполняют камеру 6, предотвращая окисление падающей струи.

В металлопроводе 16 инертный газ с примесью газов, перешедших из металла, удаляется из струи отсасывающим устройством 5, например пароэжекторным насосом. Прн этом газ проходит через вставки

18, отверстие 17, кольцевую полость 15, патрубок 4 отвода и отсасывающее устройство 5. Наличие вставок 18 предотвращает попадание металла в кольцевую полость

15 в случае неконтролируемого подъема уровня металла в металлопроводе 16, Длина верхней части А металлопровода 12 выполнена в 2-5 раз меньшей, чем длина его нижней части В, исходя из условий получения необходимой степени неметаллических включений и газов из металла всплывающими пузырями инертного . газа, увлекаемыми струей в нижнюю часть металлопровода !2.

Суммарная длина частей А и В металлопровода 12 выполнена в 1,5-6 раз большей, чем высота С металлопровода 16, исходя из условий наилучшего смешения инертного газа с струей металла и для более полной диффузии газов, растворенных в металле в пузыри инертного газа.

Сечение D металлопровода 12 выполнено в 2-6 раз меньшим, чем сечение Е металлопровода 16, исходя из условий более полного проникновения инертного газа в объем металла и максимального рафинирования при движении в металлопроводе 12.

Металлический корпус 1 и футерованная огнеупорная масса 2 (последняя н пористое кольцо 14 выполнены, например, из муллита) воспринимают все механические нагрузки и гасят их, а также обеспечивают герметичность устройства.

В предлагаемом устройстве металл рафинируется в струе. Непрерывная обработка металла инертным газом и вакуумом обеспечивают сокращение удельного расхода инертного газа по сравнению с известным.

Повышение степени рафинирования металла от газов и неметаллических включений дает увеличение выхода годного, стабильное качество готового металла и обеспечивает значительный технико-экономический эффект.