ES2385780T3

ES2385780T3 - Inlet sleeve for a degassing vessel that works according to the RH procedure for metallurgical casting

Info

Publication number: ES2385780T3
Application number: ES09776057T
Authority: ES
Inventors: Hans-Jürgen ODENTHAL; Dieter Tembergen
Original assignee: SMS Siemag AG
Current assignee: SMS Siemag AG
Priority date: 2008-08-07
Filing date: 2009-08-03
Publication date: 2012-07-31
Anticipated expiration: 2029-08-03
Also published as: DE102008037166A1; EP2324133A1; BRPI0918898B1; US20110179909A1; AU2009279227B2; RU2011108576A; EP2324133B1; BRPI0918898A2; WO2010015242A1; RU2468092C2; AU2009279227A1

Abstract

Manga de entrada para un recipiente de desgasificación que trabaja de acuerdo con el procedimiento de RH paracoladas metalúrgicas, estando previstos distribuidos a lo largo de la longitud axial de la manga de entrada puntos deadición con elementos de lavado tubulares, a través de los cuales se puede introducir gas inerte en la manga deentrada,caracterizada por queaguas arriba entre los puntos de adición del gas inerte están instaladas subsecciones con formas de guíaconfiguradas respectivamente a modo de ranura, que tienen un recorrido desde abajo hacia arriba en dirección deleje longitudinal y retorcidas con respecto al eje longitudinal en un ángulo a, que se introducen en el corte transversallibre de la manga de entrada, siendo el ángulo a entre 20º y 45º.Inlet sleeve for a degassing vessel that works in accordance with the RH procedure for metallurgical paracoladas, being provided along the axial length of the inlet sleeve dead points with tubular washing elements, through which it is possible introducing inert gas into the inlet sleeve, characterized by the upstream between the points of addition of the inert gas, subsections are installed with guide shapes configured respectively as a groove, which have a path from the bottom up in the longitudinal direction and twisted with respect to the longitudinal axis at an angle a, which are introduced into the free-cut cross section of the inlet sleeve, the angle being between 20º and 45º.

Description

Manga de entrada para un recipiente de desgasificación que trabaja de acuerdo con el procedimiento de RH para coladas metalúrgicas Inlet sleeve for a degassing vessel that works according to the RH procedure for metallurgical casting

La invención se refiere a una manga de entrada para un recipiente de desgasificación que trabaja de acuerdo con el procedimiento de RH para coladas metalúrgicas. The invention relates to an inlet sleeve for a degassing vessel that works in accordance with the RH process for metallurgical casting.

En el procedimiento de RH (Ruhrstahl-Heraeus) se transporta el acero líquido desde una cuchara de colada en un tubo de subida con ayuda de un gas transportador, particularmente argón, que se introduce en el tubo de subida sobre el nivel de baño de acero, debido a su aumento de volumen en el tubo de subida y además debido a la diferencia de presión entre la presión externa del aire y la presión negativa en el recipiente de evacuación, al mismo. Las burbujas de argón representan núcleos para la formación de CO, fomentan la desoxidación y la deposición de partículas no metálicas. El acero aspirado al recipiente de evacuación se pulveriza, por lo que se produce un aumento de la superficie y, por tanto, una buena desgasificación. In the RH (Ruhrstahl-Heraeus) procedure, the liquid steel is transported from a pouring spoon into a riser with the help of a conveyor gas, particularly argon, which is introduced into the riser above the steel bath level , due to its increase in volume in the riser tube and also due to the difference in pressure between the external air pressure and the negative pressure in the evacuation vessel, thereto. Argon bubbles represent cores for the formation of CO, promote deoxidation and deposition of non-metallic particles. The steel sucked into the evacuation vessel is sprayed, so that there is an increase in the surface and, therefore, good degassing.

Por el documento EP 297 850 A1 se sabe cómo disponer en la manga de entrada varios canales en el lado periférico, que se dividen en dos grupos, exponiéndose un grupo a gas con presión elevada y un grupo a gas con presión baja. De este modo, las corrientes de gas suministradas deben penetrar con diferente profundidad en la colada de metal conducida a través de la manga y posibilitar una gasificación uniforme de la colada de metal a lo largo del corte transversal de la manga. From EP 297 850 A1 it is known how to arrange several channels on the peripheral side in the inlet sleeve, which are divided into two groups, exposing a gas group with high pressure and a gas group with low pressure. In this way, the gas streams supplied must penetrate with different depth into the metal casting conducted through the sleeve and enable uniform gasification of the metal casting along the cross-section of the sleeve.

Por la bibliografía: Modeling of Two-Phase in RH Vacuum Degassing Vessel with the Effect of the Rotation Magnetic Field, AISTech 2004 Proceedings, Volume 1, págs. 1125-1133; Baokuan Li y col. (PRC) se conoce la influencia en el flujo por un campo magnético. Esta solución para la influencia magneto-hidrodinámica en el flujo de colada prevé una pieza de construcción enfriada con agua debajo del fondo del recipiente de RH. Esta forma constructiva es demasiado grande para una aplicación técnica. Además, el enfriamiento con agua representa un riesgo de seguridad. From the bibliography: Modeling of Two-Phase in RH Vacuum Degassing Vessel with the Effect of the Rotation Magnetic Field, AISTech 2004 Proceedings, Volume 1, p. 1125-1133; Baokuan Li et al. (PRC) the influence on the flux through a magnetic field is known. This solution for the magneto-hydrodynamic influence in the casting flow provides a construction piece cooled with water below the bottom of the RH vessel. This constructive form is too large for a technical application. In addition, cooling with water represents a safety risk.

Es objetivo de la invención mejorar las condiciones de flujo dentro de la manga de entrada. It is an object of the invention to improve the flow conditions within the inlet sleeve.

Este objetivo se resuelve de acuerdo con la invención con una manga de entrada para un recipiente de desgasificación que trabaja de acuerdo con el procedimiento de RH para coladas metalúrgicas, que está caracterizado por que distribuidos a lo largo de la longitud axial de la manga de entrada están previstos elementos de lavado tubulares, a través de los cuales se puede introducir gas inerte en la manga de entrada y por que aguas arriba de estos elementos de lavado tubulares están previstas formas de guía configuradas respectivamente a modo de ranura, que se introducen en el corte transversal libre de la manga de entrada. This objective is solved according to the invention with an inlet sleeve for a degassing vessel that works in accordance with the RH process for metallurgical castings, which is characterized in that they are distributed along the axial length of the inlet sleeve. tubular washing elements are provided, through which inert gas can be introduced into the inlet sleeve and by which upstream of these tubular washing elements are provided guide shapes configured respectively as a groove, which are introduced into the Free cross section of the inlet sleeve.

Por tanto, la esencia de la invención consiste en la realización de una guía de flujo pasiva en la manga de entrada de la instalación de RH. Therefore, the essence of the invention consists in the realization of a passive flow guide in the inlet sleeve of the RH installation.

Con la invención se consigue que la colada que asciende en la manga de entrada de una instalación de RH y las burbujas de gas inerte emulsionadas se homogenicen mediante una guía de flujo pasiva. With the invention it is achieved that the laundry that ascends in the inlet sleeve of an RH installation and the emulsified inert gas bubbles are homogenized by means of a passive flow guide.

La influencia en el flujo pasiva se diferencia de la influencia en el flujo activa (por ejemplo, insuflado de gas) en que el fluido primario se ve influido exclusivamente por medidas de conformado. The influence on the passive flow differs from the influence on the active flow (for example, gas insufflation) in that the primary fluid is influenced exclusively by forming measures.

Este objetivo se consigue mediante un conformado especial del revestimiento refractario en dirección axial de la manga de entrada. El revestimiento se realiza desde el lado de entrada −es decir, desde abajo hacia arriba− a través de varias formas de guía a modo de ranura giradas un determinado ángulo y que se introducen en la colada. Esas formas de guía se introducen en la manga de entrada e inducen en la mezcla de varias fases ascendente de colada y de burbujas de gas una turbulencia. This objective is achieved by a special conformation of the refractory lining in the axial direction of the inlet sleeve. The lining is carried out from the inlet side - that is, from the bottom up - through several grooved guide shapes turned a certain angle and which are introduced into the laundry. These guide shapes are introduced into the inlet sleeve and induce turbulence in the mixture of several ascending phases of gas and gas bubbles.

Como consecuencia, las burbujas de gas se transportan alejándose de la pared refractaria en dirección del eje de la manga de entrada. Tiene lugar una homogeneización del perfil de flujo característico. Este proceso está asociado a una mezcla más intensa en la manga de entrada. As a consequence, gas bubbles are transported away from the refractory wall in the direction of the axis of the inlet sleeve. A homogenization of the characteristic flow profile takes place. This process is associated with a more intense mix in the inlet sleeve.

Entre los puntos de adición del gas inerte (elementos de lavado tubulares) se instalan formas de guía retorcidas de material refractario. La cantidad de las formas de guía depende de la cantidad de los elementos de lavado tubulares. Between the inert gas addition points (tubular washing elements) twisted guide shapes of refractory material are installed. The amount of the guide shapes depends on the amount of the tubular washing elements.

Las formas de guía con el espesor D, la profundidad T y el radio R se giran desde abajo hacia arriba, es decir, en dirección del eje longitudinal de la manga, un ángulo a: los órdenes de magnitudes preferentes para este ángulo se encuentran entre 20º y 45º. The guide shapes with the thickness D, the depth T and the radius R are turned from the bottom up, that is, in the direction of the longitudinal axis of the sleeve, an angle to: the orders of preferred magnitudes for this angle are between 20th and 45th.

Debido a esto se impone entre las burbujas de gas que ascienden entre las formas de guía un movimiento con forma de espiral que conduce, observado ampliamente, a una homogeneización del perfil del flujo radial. Due to this, a spiral-shaped movement that leads, widely observed, to a homogenization of the radial flow profile is imposed between the gas bubbles.

Como consecuencia de la formación de turbulencias inducida, las burbujas de gas ya no ascienden solamente cerca de la pared, sino ahora también de forma reforzada en el centro de la manga de entrada. As a consequence of the induced turbulence formation, the gas bubbles no longer rise only near the wall, but now also in a reinforced manner in the center of the inlet sleeve.

5 Como consecuencia, la elevación conocida hasta ahora de la colada sobre la manga de entrada en el recipiente de RH se reduce. La energía potencial ahorrada por esto se transforma en energía cinética. Como consecuencia se puede reducir el tiempo de tratamiento o circulación de la colada. Además se puede suponer una reducción de la altura constructiva de los recipientes de RH. 5 As a consequence, the elevation known so far of the laundry on the inlet sleeve in the RH vessel is reduced. The potential energy saved by this is transformed into kinetic energy. As a consequence, the treatment or circulation time of the laundry can be reduced. In addition, a reduction in the constructive height of the RH containers can be assumed.

Por tanto, la ventaja de la invención consiste en que se puede reducir el tiempo de tratamiento o circulación en la Therefore, the advantage of the invention is that the treatment or circulation time in the

10 instalación de RH como consecuencia de la mejor homogeneización de la mezcla de varias fases de colada y burbuja de gas. Se podrían aplicar mayores cantidades de gas, por lo que se puede mejorar la cinética de la metalurgia. Como consecuencia se aumenta la productividad de la instalación de RH. 10 RH installation as a result of the better homogenization of the mixture of several phases of casting and gas bubble. Higher amounts of gas could be applied, so that the kinetics of metallurgy can be improved. As a consequence, the productivity of the RH installation is increased.

La invención se debe explicar a continuación con referencia a los dibujos. A este respecto muestran: The invention should be explained below with reference to the drawings. In this regard they show:

la Fig. 1, en perspectiva, una subsección provista de formas de guía de una manga de entrada y Fig. 1, in perspective, a subsection provided with guide shapes of an input sleeve and

15 la Fig. 2, un corte transversal correspondiente. Fig. 2, a corresponding cross section.

Tal como se puede ver, las formas de guía con un espesor D, una profundidad T y un radio R están retorcidas en dirección longitudinal de la manga, y de hecho, en un ángulo a. As can be seen, the guide shapes with a thickness D, a depth T and a radius R are twisted in the longitudinal direction of the sleeve, and in fact, at an angle a.

Claims

1. Inlet sleeve for a degassing vessel that works in accordance with the RH procedure for metallurgical castings, with addition points with tubular washing elements being provided along the axial length of the inlet sleeve. which inert gas can be introduced into the sleeve of

5 entry,

characterized by

upstream between the points of addition of the inert gas are installed subsections with guide shapes configured respectively as a groove, which have a path from bottom to top in the direction of the longitudinal axis and twisted with respect to the longitudinal axis at an angle a, which are introduced in the cross section

10 free of the entrance sleeve, the angle being between 20º and 45º.

2. Entry sleeve according to claim 1,

characterized by

The guide shapes are composed of refractory material.

3. Inlet sleeve according to one of the preceding claims,

15 characterized in that the guide shapes have a thickness D, a depth T and a radius R.