Желоб для слива и модифицирования чугуна

 

Использование: черная металлургия и литейное производство, точнее к устройствам для металлургической обработки сплавов Сущность изобретения желоб дополнительно снабжен сменным, смонтированным поверх основного желоба, поддоном, футерованным слоем пластичного огнеупорного материала, например шамотной пастой При этом поверхность поддона на глубину слоя стекающего металла облицована кусками модификатора, помещенными в пластичный огнеупорный слой с образованием ребристого выпукло-вогнутого профиля поддона 1 зп.ф-лы, 2 ил.

* Жа

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ПлтЕНту

1<омитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4937944/02 (22) 30.04.91 (46) 15.1293 Бюл. Йя 45-46 (71) Пензенский политехнический институт (72) Грачев ВА.; Кирин ЕМ.; Горелов НА (73) Пензенский политехнический институт (54) М(ЕЛОБ ДЛЯ СЛИВА И МОДИФИЦИРОВАНИЯ ЧУГУНА (57) Использование: черная металлургия и литейное производство, точнее к устройствам для металлур(в) RU (11) 2004598 С1 (5Ц 5 С 21 С 7 00 С 21 С 1 00»

F2703 15 гической обработки сплавов. Сущность изобретения: желоб дополнительно снабжен сменным, смонтированным поверх основного желоба, поддоном, футерованным слоем пластичного огнеупорного материала, например шамотной пастой. При этом поверхность поддона на глубину слоя стекающего металла облицована кусками модификатора, помещенными в пластичный огнеупорный слой с образованием ребристого выпукло-вогнутого профиля поддона. 1 э.п.ф-лы, 2 ил.

2004598

Изобретение относится к черной металлургии, точнее к устройствам для металлургической обработки жидкого металла с целью его модифицирования, а также для рафинирования, раскисления, легирования и науглероживания чугуна.

Известен желоб плавильного агрегата, например вагранки, который состоит иэ корпуса и футеровки, Модифицирование чугуна производится путем подачи модификатора сверху в струю стекающего по желобу металла, Недостатком способа является всплывание металлургических добавок на поверхность металла и связанная с этим низкая степень усвоения добавок (40 — 50 Д) и большой расход модификатора.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является желоб плавильного агрегата, который состоит из металлического корпуса, футеровки и узла крепления к кожуху. Подачу модификатора осуществляют под струю стекающего по >келобу металла с помощью шнекового устройcTBQ, Это позволяет повысить степень усгоения модификатора до 55-65 за счет того, что модификатор вводится вглубь металла. Однако возможность всплывания добавок на поверхность металла в ковше и уход их в шлак в этом устройстве не устраняются, так как отсутствуют дополнительные меры по интенсификации процесса растворения добавок на отрезке пути

"шнек-желоб-ковш". Наиболее целесообразно осуществить растворение добавок в металле до момента попадания струи в ковш, однако известный желоб этого не обеспечивает.

Целью изобретения является увеличение степени усвоения модификатора и уменьшение его расхода

Поставленная цель достигается тем, что желоб для слива и модифицирования чугуна, состоящий из металлического корпуса. футеровки и узла крепления к кожуху агрегата. дополнительно снабжен сменным. смонтированным поверх основного желоба, поддоном, футерованным слоем пластичного огнеупорного материала, при этом поверхность поддона на глубину слоя стекающего металла облицована кусками модификатора, помещенными в пластичный огнеупорный слой с образованием ребристого выпукло-вогнутого профиля поддона. Поддон может быть футерован слоем шамотной пасты. Снабжение желоба сменным, смонтированным поверх основного желоба, поддоном, футерованным слоем пластичного огнеупорного материала, позволяет производить две технологические операции; слив металла и его модифицирование. Причем если модифицирование не требуется, поддон не используется. В слое пластичного огнеупорного материала поддона могут быть зафутерованы различные металлургические добавки: модифицирующие, раскисляющие, рафинирующие, легирующие, науглероживающие, обессеривающие, обесфосфоривающие и другие. Облицовка поверхности поддона на глубину стекающего металла кусками модификатора, помещенными B пластичный огнеупорный слой позволяет осуществить при сливе металла автоматическое модифицирование или другую металлургическую обработку металла.

Обработка металла производится путем взаимодействия струи металла с кусками модификатора, помещенными в футеровку поддона. При взаимодействии с кусками модификатора металл вымывает из кусков мелкие частицы вещества (т.е. наблюдается эрозия кусков), которые затем, благодаря их микроскопическим размерам, быстро растворяются в стекающей струе металла. Это позволяет полностью растворить частицы модификатора в струе металла до момента попадания в ковш. Это устраняет возможность всплывания частиц в ковше и ухода их в шлак, что позволяет существенно повысить степень усвоения модификатора, сле80 довательно сократить расход модификатора.

Образование ребристого выпукло-вогнутого профиля поддона позволяет ицтенсифицировать процесс растворения модификатора в струе металла, Это объясняется тем, что куски модификатора образуют сложный, неправильный, ребристый, выпукло-вогнутый профиль поддона, В связи с этим струя металла при стекании по

40 желобу турбулизируется, интенсивно перемешивается, активно реагирует с модификатором. Диффузионные процессы при этом идут интенсивно, что способствует увеличению степени усвоения модификатора.

45 В совокупности все отличительные признаки обеспечивают интенсификацию процесса модифицирования при высокой степени усвоения модификатора и уменьшение расхода модификатора. При многократном использовании поддона все 100 модификатора используются по прямому назначению.

На фиг,1 изображен желоб, продольный разрез; на фиг.2 — разрез А-А на фиг,1, Желоб состоит из корпуса 1, футеровки

2, узла крепления 3 к кожуху плавильного агрегата. Поверх основного желоба смонтирован поддон 4, футерованный огнеупорной пластичной массой(шамотной) 5, В футеровку поддона заделаны куски модификатора 6

2004598

10

50 размером в поперечнике 30-70 мм. Куски состыкованы друг с другом вплотную, выступающие части кусков имеют высоту 15—

20 мм. Куски образуют сложную, неровную, ребристую, выпукло-вогнутую поверхность поддона, Кусками модификатора облицована только та поверхность поддона, которая при сливе заполняется жидким металлом.

Поддон имеет петли 7 для транспортировки, а основной желоб — упор 8 для фиксации поддона в рабочем положении.

Желоб может работать как с поддоном (если требуется модифицирование), так и без поддона (если не требуется модифицирование). Поддон — сменный, в случае необходимости может быть заменен новым или демонтирован.

Устройство работает следующим образом. Перед ni.àâêoé подготавливают 2 — 5 сменных поддона в зависимости от объема выплавляемого ме-.алла и необходимости получения модифицированного чугуна. Подготовка заключается в нанесении на поддон слоя огнеупорной пластичной шамотной пасты толщиной 30 — 40 мм и облицовке этого слоя кусками модификатора. Облицовка производится вдавливанием кусков в огнеупорный слой. Затем производится сушка футеровки поддона и модификатора газовой горелкой.

Во время плавки поддон монтируют на основном желобе. Монта>к поддона осуществляют в том случае, если требуется модифицирование чугуна, т.е. получение высоких марок чугуна (СЧ20, СЧ25, СЧЗО и т.д.), Поддон может быть использован многократно, При выпуске чугуна струя металла при перетекании по поверхности поддона реагирует с кусками модификатора. В процессе реакций растворение модификатора идет интенсивно, с большей скоростью. Степень усвоения модификатора увеличивается до

82 — 85%, что на 20-27% больше, чем у прототипа. При этом соответственно уменьшается расход модификатора на 1 т чугуна (c 5 кг/т до 4 — 4,2 кг/т для модификатора—

75%-ного ферросилиция).

Формула изобретения

1. ЖЕЛОБ ДЛЯ СЛИВА И МОДИФИЦИРОВАНИЯ ЧУГУНА, состоящий из металлического корпуса, футеровки и узла крепления к кожуху агрегата, отличающийся тем, что, с целью увеличения степени усвоения модификатора и уменьшения его расхода, он дополнительно снабжен смонтированным поверх основного желоба

Устройство обеспечивает ввод модификатора в глубь струи в виде мельчайших частиц, образующихся в результате эрозии кусков модификатора перетекающей струей чугуна. Частицы, благодаря своим микроскопическим размерам, интенсивно нагреваются в металле с обеспечением модифицирующего эффекта и высокой степени усвоения реагентов.

Взаимодействие струи металла с модификатором происходит по очень развитой поверхности кусков модификатора на довольно большом пути (обычная длина ваграночных желобов 2 — 3 м). Это обусловливает увеличение времени и площади контакта реагирующих фаз, что приводит к интенсификации диффузионных процессов, следовательно к увеличению степени усвоения реагентов.

Попадание отдельных кусков модификатора в струю исключено, так как куски прочно зафутерованы в поддон. Это исключает попадание кусков в ковш, всплывание их на поверхность и уход в шлак, что также способствует увеличению степени усвоения модификатора и уменьшению его расхода.

Устройство обеспечивает растворение модификатора в металле до попадания струи в ковш, Увеличению степени усвоения и интенсификации растворения модификатора способствует также турбулизация и интенсивное перемешивание струи металла благодаря неровной, ребристой, выпукловогнутой поверхности поддона из-за наличия выступающих кусков модификатора, В турбулизированном, бурлящем потоке металла диффузионные процессы интенсифицируются. (56) Воздви>кенский В.М„Грачев В,А, и др.

Литейные сплавы и технология их плавки в машиностроении. M.: Машиностроение, 1934, с,284.

Авторское свидетельство СССР

N 1315482, кл. С 21 С 7/064, 1986. сменным поддоном, футерованным слоем пластичного огнеупорного материала, при этом поверхность поддона на глубину слоя стекающего металла облицована кусками модификатора, помешенными в пластичный огнеупорный слой, с образованием ребристого выпукло-вогнутого профиля поддо на.

2, Желоб по п.1, отличающийся тем, что поддон футерован слоем шамотной пасты, 2004598

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Заказ 3380

Производственно-издательский комбинат Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Составитель Л.Ганина

Редактор Г.Мельникова Техред М,Моргентал Корректор Л.Пилипенко