CN102773439A - 一种用于金属连续浇注的旋流反应系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于金属连续浇注的旋流反应系统，属于冶金领域的精炼装置。包括旋流反应室、稳流室、连接旋流反应室和稳流室的上通道和下通道、挡坝、进液管、流出管，旋流反应室底部吹气孔。从进液管流进旋流反应室的冶金溶液做旋涡状运动，同时，惰性气体的吹入起到精炼的作用。本发明的优点主要体现在：增强旋流反应系统内冶金溶液总体混合的效果，均匀冶金溶液成分和温度分布；稳流室内溶液的流动状态平稳，保证了连续浇注的进行；挡坝的设置，改变了溶液的流动路径，延长了溶液在稳流室内的停留时间；惰性气体的吹入提高了溶液中夹杂物的上浮去除效果，溶液的洁净度得到显著提高，从而提高了最终冶金产品的质量。
Description
技术领域
本发明涉及一种冶金领域的精炼装置，具体为用于金属连续浇注的旋流反应系统。
背景技术
在冶金领域的实际生产中，由于浇注冶金溶液的精炼装置几何结构和控流装置在空间分布上的差异，常常致使精炼装置内流动的冶金溶液成分和温度分布不均匀，杂质元素形成的夹杂物上浮去除效果不明显，夹杂物往往会滞留在冶金溶液中，导致最终的冶金产品在质量上存在着一定的缺陷。从精炼装置中流出的冶金溶液状态(温度，成分均匀性，洁净度高低等)在很大程度上决定着最终产品的质量，对于一些用于特殊场合的高质量冶金产品，对最终产品的质量要求非常严格，通常要求高的表面和内部质量，高的洁净度，这就对浇注装置的冶金效果提出了更高的要求。
发明内容
本发明的目的在于解决精炼装置内流动的冶金溶液成分和温度分布不均匀，杂质元素形成的夹杂物上浮去除效果不明显的技术问题，提供一种用于金属连续浇注的旋流反应系统。
一种用于金属连续浇注的旋流反应系统，包括旋流反应室1、稳流室2、连接旋流反应室1和稳流室2的上通道3、连接旋流反应室1和稳流室2的下通道4、旋流反应室1底部左侧吹气孔5、旋流反应室1底部右侧吹气孔6、挡坝7、流出管8和进液管9。底部左侧吹气孔5和底部右侧吹气孔6分布于旋流反应室1底部圆形平面的直径方向上。从旋流反应室底部设置的吹气孔进入的惰性气体起到精炼的作用。进液管9安装在旋流反应室顶端外沿一定距离处，流出管8安装在稳流室2的一侧，在流出管左侧安装挡坝7。
所述的旋流反应室外形为圆筒状。
所述的进液管下端出口封闭，进液管的下端侧壁设置至少一个侧孔，进液管的浸入深度根据实际的冶炼要求确定。
所述的吹气孔数量至少两个，其位置均匀分布在旋流反应室的底部平面上。
所述流出管的流出管上端与稳流室的底端在同一平面上。
本发明的优点主要体现在：增强旋流反应系统内冶金溶液总体混合的效果，提高了冶金溶液成分和温度分布的均匀性，同时，冶金溶液内夹杂物的上浮去除效果明显，冶金溶液的洁净度得到显著提高；稳流室内冶金溶液的流动状态平稳，当更换相关的操作装置时，不影响正常冶炼的进行，保证了冶金溶液的连续浇注，并且有利于后续工艺的进行；挡坝的设置，改变了溶液的流动路径，延长了冶金溶液在稳流室内的停留时间；旋流反应室内进行的吹气搅拌措施，促进了表层界面处一系列冶金反应的进行，缩短了反应达到平衡所需的时间，此过程对于杂质元素的去除十分有利，从而提高了最终冶金产品的质量。
附图说明
图1是本发明在旋流反应室1底部采用两个吹气孔的主视图。
图2是本发明在旋流反应室1底部采用两个吹气孔的俯视图。
图3是本发明在旋流反应室1底部采用三个吹气孔的主视图。
图4是本发明在旋流反应室1底部采用三个吹气孔的俯视图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式和附图对本发明作进一步详细的说明：
实施例1
如图1、图2所示，一种用于金属连续浇注的旋流反应系统，包括旋流反应室1、稳流室2、连接旋流反应室1和稳流室2的上通道3、连接旋流反应室1和稳流室2的下通道4、旋流反应室1底部左侧吹气孔5、旋流反应室1底部右侧吹气孔6、挡坝7、流出管8和进液管9。吹气孔5和吹气孔6分布于旋流反应室1底部圆形平面的直径方向上，对于吹气孔5和吹气孔6的尺寸以及从吹气孔5和吹气孔6进入旋流反应室1内的惰性气体流量，主要根据该旋流反应系统的实际冶金效果确定。
实施例2
如图3、图4所示，一种用于金属连续浇注的旋流反应系统，包括旋流反应室1、稳流室2、连接旋流反应室1和稳流室2的上通道3、连接旋流反应室1和稳流室2的下通道4、旋流反应室1底部吹气孔5、吹气孔6、吹气孔10、挡坝7、流出管8和进液管9。吹气孔5、吹气孔6和吹气孔10分布于旋流反应室1底部圆形平面上，对于吹气孔5、吹气孔6和吹气孔10的尺寸以及从吹气孔5、吹气孔6和吹气孔10进入旋流反应室1内的惰性气体流量，主要根据该旋流反应系统的实际冶金效果确定。
本发明的工作过程如下：冶金溶液从进液管9下端侧孔流进旋流反应室1，在旋流反应室1内做旋涡状运动，同时，旋流反应室1底部进行吹气搅拌，从旋流反应室1底部吹气孔进入的惰性气体，改变了旋流反应室1内冶金溶液的流动状态，同时，在惰性气体的作用下，溶液中的夹杂物上浮加快，运动至冶金溶液上表面的气泡促进了表层界面处一系列冶金反应进行，冶金溶液从上管道3和下管道4流入稳流室2，其流动状态平稳，挡坝7的设置，延长了冶金溶液在稳流室2内的流动路径，最后从流出管8进入后续装置。
因此，本发明具有以下优点：增强旋流反应系统内冶金溶液总体混合的效果，提高了冶金溶液成分和温度分布的均匀性，同时，冶金溶液内夹杂物的上浮去除效果明显，冶金溶液的洁净度得到显著提高；稳流室内冶金溶液的流动状态平稳，当更换相关的操作装置时，不影响正常冶炼的进行，保证了冶金溶液的连续浇注，并且有利于后续工艺的进行；挡坝的设置，改变了溶液的流动路径，延长了冶金溶液在稳流室内的停留时间；旋流反应室内进行的吹气搅拌措施，促进了表层界面处一系列冶金反应的进行，缩短了反应达到平衡所需的时间，此过程对于杂质元素的去除十分有利，从而提高了最终冶金产品的质量。
本发明尚有多种具体的实施方式，凡采用等同替换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。
Claims (7)
1.一种用于金属连续浇注的旋流反应系统，其特征在于旋流反应系统包括旋流反应室(1)、稳流室(2)、连接旋流反应室(1)和稳流室(2)的上通道(3)、连接旋流反应室(1)和稳流室(2)的下通道(4)、吹气孔、挡坝(7)、流出管(8)和进液管(9)；吹气孔分布于旋流反应室(1)底部圆形平面上，从吹气孔进入的惰性气体起到精炼的作用；进液管(9)安装在旋流反应室顶端外沿，进液管(9)的下端侧壁设置侧孔，侧孔流出管(8)安装在稳流室(2)的一侧，在流出管(8)左侧安装挡坝(7)。
2.如权利要求1所述的一种用于金属连续浇注的旋流反应系统，其特征在于：旋流反应室(1)的外形为圆筒状。
3.如权利要求1所述的一种用于金属连续浇注的旋流反应系统，其特征在于：所述的进液管(9)下端出口封闭，进液管(9)的下端侧壁设置至少一个侧孔，进液管(9)的浸入深度根据实际的冶炼要求确定。
4.如权利要求3所述的一种用于金属连续浇注的旋流反应系统，其特征在于：所述的侧孔为水平型或者具有向上倾角或者具有向下倾角。
5.如权利要求3、4所述的一种用于金属连续浇注的旋流反应系统，其特征在于：所述的侧孔形状为矩形或者圆形或者椭圆形。
6.如权利要求1所述的一种用于金属连续浇注的旋流反应系统，其特征在于：所述的吹气孔数量至少两个，其位置均匀分布在旋流反应室(1)的底部平面上。
7.如权利要求1所述的一种用于金属连续浇注的旋流反应系统，其特征在于：所述流出管(8)的上端与稳流室(2)的底端在同一平面上。
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