PL229475B1

PL229475B1 - Module for bubbling of a heat by noble gases

Info

Publication number: PL229475B1
Application number: PL411515A
Authority: PL
Inventors: Yaroslav Barchuk; Maksym Shcherbak
Original assignee: Terolling Polska Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia Spolka Komandytowa
Priority date: 2015-03-10
Filing date: 2015-03-10
Publication date: 2018-07-31
Also published as: PL411515A1

Abstract

Wynalazek dotyczy modułu do dennego przedmuchiwania wytopu gazami charakteryzującego się tym, że moduł kapilarny (1) jest osadzony na systemie kolektorowym (4), do którego dostarcza się gaz szlachetny, przy czym w module kapilarnym (1) znajdują się kapilary szczelinowe (8) o przekroju nie większym niż 350 µm i moduł kapilarny (1) przynajmniej z dwóch stron stanowiących przeciwległe ścianki otoczony jest warstwą materiału ogniotrwałego. Wynalazek znajduje zastosowanie w metalurgii, zwłaszcza przy obróbce ciekłych stopów żelaza w łukowych piecach do wytapiania stali, jak i kadziach rozlewczych do stali.The invention relates to a bottom gas purging module characterized in that the capillary module (1) is mounted on a manifold system (4) to which the noble gas is supplied, and the slotted capillaries (8) are provided in the capillary module (1). a cross section of not more than 350 µm and the capillary modulus (1) is surrounded on at least two sides constituting the opposite walls by a layer of refractory material. The invention finds application in metallurgy, in particular in the treatment of liquid iron alloys in arc steel smelting furnaces and in steel pouring ladles.

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Wynalazek dotyczy modułu do dennego przedmuchiwania wytopu. Moduł według wynalazku jest optymalnym urządzeniem do wdmuchiwania szlachetnych gazów do wytopu stali w celu jego rafinowania, odgazowania i homogenizacji.The invention relates to a smelting bottom blowout module. The module according to the invention is the optimal device for blowing noble gases into steel smelting for its refining, degassing and homogenization.

Rozwiązanie według wynalazku ma zastosowanie w metalurgii, zwłaszcza przy obróbce ciekłych stopów żelaza w łukowych piecach do wytapiania stali, jak i piecach kadziowych.The solution according to the invention is applicable in metallurgy, especially in the treatment of liquid iron alloys in arc steel smelting furnaces and ladle furnaces.

W stanie techniki znane są stosowane w metalurgii urządzenia do przedmuchiwania, które posiadają chaotyczne rozmieszczenie kapilar w postaci porowatych korków lub z miejscowo rozmieszczonymi kapilarami w postaci korków szczelinowych. W obu przypadkach mieszanie wytopu strumieniem pęcherzykowym ma miejsce tylko na jego peryferiach. Wewnętrzna objętość strumienia gazu przy tym oddziaływaniu na wytop nie uczestniczy, co znacznie zmniejsza skuteczność procesu mieszania.Blowing devices used in metallurgy are known in the art, which have a chaotic arrangement of capillaries in the form of porous plugs or with locally arranged capillaries in the form of slotted plugs. In both cases, mixing of the melt with bubble jet takes place only at its periphery. The internal volume of the gas stream does not participate in this effect on the melt, which significantly reduces the efficiency of the mixing process.

Z opisu polskiego wzoru użytkowego PL 61894 znane jest urządzenie do podgrzewania kadzi odlewniczych charakteryzujące się tym, że palnik gazowy zamocowany jest w płycie izolacyjnej, która osadzona jest za pomocą konstrukcji kratowej na pionowym wsporniku umocowanym u dołu w ramie przewoźnego wózka. Między wspornikiem a krawędzią płyty izolacyjnej usytuowany jest ekran cieplny. Do obudowy palnika umocowany jest z boku wentylator podmuchowy, a do wspornika przytwierdzone są układ zasilania gazem oraz skrzynka sterowania pracą palnika.From the description of the Polish utility model PL 61894, a device for heating casting ladles is known, characterized in that the gas burner is mounted in an insulating plate, which is mounted by means of a grid structure on a vertical bracket fixed at the bottom in the frame of a transportable cart. A heat shield is located between the support and the edge of the insulation board. A blast fan is attached to the side of the burner housing, and a gas supply system and a burner control box are attached to the bracket.

Z kolei z opisu ukraińskiego wzoru użytkowego LJA64509 U znana jest konstrukcja monobloku służącego do rozdmuchu w piecu indukcyjnym, posiadającego kapilary, układ kolektora oraz gniazdo gazu. Monoblok charakteryzuje się tym, że dolna część modułu kapilarnego ma kształt trapezoidalny, który odpowiada kształtem układowi kolektora, przy czym powierzchnię styku modułu kapilarnego i kolektora pokrywa się klejem ognioodpornym.In turn, from the description of the Ukrainian utility model LJA64509 U, a monoblock design for blowing in an induction furnace is known, with capillaries, a collector system and a gas socket. The monoblock is characterized in that the lower part of the capillary module has a trapezoidal shape corresponding to the shape of the collector arrangement, the contact surface of the capillary module and the collector being covered with a fire-resistant adhesive.

Występujące w stanie techniki rozwiązania są uciążliwe w montażu i dochodzi do częstego zabrudzenia kapilar płynnym metalem. W występujących w stanie techniki urządzeniach do przedmuchiwania kapilary wymagają po każdym spuście metalu z agregatu do wytapiania stali obowiązkowego oczyszczania lancą tlenową. Problem pojawia się zwłaszcza w przypadku małych pieców o pojemności do 50 ton. W piecach o małej pojemności - z racji budowy - przy wylewaniu wytopu pozostaje na dnie część płynnej stali, która zastyga zalewając wcześniej kapilary korków używanych w dotychczasowym stanie techniki. W związku z tym, po każdym takim wylaniu wytopu z urządzenia konieczne jest czyszczenie korków, a po każdych kilku cyklach konieczna jest ich wymiana, co jest uciążliwym i kosztownym procesem.The solutions available in the state of the art are cumbersome to assemble and the capillaries are often soiled with liquid metal. In the prior art blowing devices, capillaries require mandatory cleaning with an oxygen lance after each tapping of the metal from the steel smelting unit. The problem arises especially with small furnaces with a capacity of up to 50 tons. In low-capacity furnaces - due to their construction - when the melt is poured out, a part of the molten steel remains at the bottom, which solidifies by flooding the capillaries of plugs used in the prior art. Therefore, after each such pouring of the melt from the apparatus, it is necessary to clean the plugs, and after every few cycles it is necessary to replace them, which is a cumbersome and costly process.

Rozwiązanie będące przedmiotem niniejszego wynalazku jest proste w montażu i nie dochodzi w nim do zabrudzania kapilar. Dzięki jego zastosowaniu kapilary nie zostają zanieczyszczone, a wymiana modułu jest konieczna - w zależności od rodzaju kadzi - dopiero po 30-80 wytopów. Zastosowanie modułu według wynalazku skraca czas wytapiania metalu i przyspiesza proces jego rafinacji, odgazowania, homogenizacji na podstawie składu chemicznego i temperatury.The solution, which is the subject of the present invention, is easy to install and the capillaries do not get dirty. Thanks to its use, the capillaries are not contaminated, and the module replacement is necessary - depending on the type of ladle - only after 30-80 melts. The use of the module according to the invention shortens the time of metal smelting and accelerates the process of its refining, degassing and homogenization based on the chemical composition and temperature.

Przedmiotem wynalazku jest moduł do dennego przedmuchiwania wytopu gazami szlachetnymi charakteryzujący się tym, że zawiera moduł kapilarny osadzony na systemie kolektorowym, do którego dostarcza się gaz szlachetny, przy czym w module kapilarnym znajdują się kapilary szczelinowe o przekroju nie większym niż 350 pm, zaś moduł przynajmniej z dwóch stron stanowiących przeciwległe ścianki otoczony jest warstwą materiału ogniotrwałego.The subject of the invention is a noble gas bottom purging module, characterized in that it comprises a capillary module mounted on a manifold system to which the noble gas is supplied, the capillary module having slotted capillaries with a cross-section of not more than 350 µm, and the module at least on its two opposite sides it is surrounded by a layer of refractory material.

Korzystnie, gdy kapilary szczelinowe mają przekrój od 100 do 300 pm. Równie korzystnie, gdy do systemu kolektorowego przyłączony jest króciec, przez który dostarcza się gaz szlachetny. Równie korzystnie, gdy materiał ogniotrwały stanowi beton ogniotrwały, a szczególnie korzystnie, gdy grubość warstwy materiału ogniotrwałego wynosi od 15 mm do 50 mm.Preferably, the slotted capillaries have a cross section of 100 to 300 µm. It is also advantageous if a pipe is connected to the collector system through which the noble gas is supplied. It is likewise preferably the refractory material being refractory concrete, and particularly preferably the thickness of the refractory material layer being between 15mm and 50mm.

Korzystnie, gdy moduł kapilarny otoczony jest warstwą materiału ogniotrwałego z trzech lub czterech stron.Preferably, the capillary module is surrounded by a layer of refractory material on three or four sides.

W innym wykonaniu moduł według wynalazku zawiera obejmę, a szczególnie korzystnie, gdy obejma na bocznych ściankach posiada perforację, oraz zaczyna się powyżej systemu kolektorowego. Również korzystnie, gdy moduł zawiera płytę zabezpieczającą.In another embodiment, the module according to the invention comprises a clamp, particularly preferably when the clamp is perforated on its side walls and starts above the manifold system. Also preferably, the module comprises a securing plate.

Moduł kapilarny może być takiej wielkości, że podczas ustawiania go w obejmę będą tworzyły się szczeliny, przy czym szczeliny te po ustawieniu modułu w obejmę są wypełniane betonem ogniotrwałym. Możliwe jest także zastosowanie innego rozwiązania, w którym moduł kapilarny zostaje wstawiony w gotowy gazowy kolektor rozdzielczy i zamiast metalowej obudowy korpusu stosuje się zalewanie obwodu całego modułu przedmuchowego.The capillary module may be of such a size that gaps will form when the module is positioned in the clamp, the gaps being filled with refractory concrete after the module is positioned in the clamp. It is also possible to use another solution, in which the capillary module is inserted into the finished gas distribution manifold and instead of the metal housing of the body, the perimeter of the entire purge module is primed.

PL 229 475 Β1PL 229 475 Β1

Technologia dennego przedmuchiwania wytopu w trybie drobnopęcherzykowym została oparta na uzyskaniu równoległych ciągów mikropęcherzyków gazu szlachetnego, które powstają dzięki zastosowaniu modułów przedmuchowego według wynalazku. Moduły te są umieszczane w wykładzinie dna kadzi rozlewczej do stali lub elektrycznego pieca łukowego do wytapiania stali.The technology of bottom blowing the melt in the fine bubble mode was based on obtaining parallel sequences of noble gas microbubbles, which are created by using the blowing modules according to the invention. These modules are placed in the bottom lining of a steel pouring vat or electric arc furnace for steel smelting.

Dzięki optymalnej odległości między ciągami mikropęcherzyków gazu szlachetnego nie krzyżują się one i nie pochłaniają się nawzajem. Dlatego cała objętość gazu styka się z wytopem, a nie tylko zewnętrzna powierzchnia strumienia, jak to ma miejsce we wszystkich innych współczesnych urządzeniach do przedmuchiwania. W rezultacie uzyskuje się znacznie większą efektywność procesów mieszania masy podczas przedmuchiwania.Due to the optimal distance between the strings of noble gas microbubbles, they do not cross each other and do not absorb each other. Therefore, the entire gas volume is in contact with the melt, and not just the outer surface of the stream, as is the case with all other purging equipment today. As a result, much greater efficiency of the mass mixing processes during purging is achieved.

Zaletą modułu do dennego przedmuchiwania wytopu jest łatwość wytwarzania i montażu związana z niewystępowaniem konieczności dostosowania powierzchni modułu kapilarnego, ograniczeniem zabrudzenia kapilar płynnym metalem w module według wynalazku oraz brak konieczności oczyszczania urządzenia do przedmuchiwania po każdym spuście metalu z agregatu do wytapiania stali. Wskazane wyżej zalety rozwiązania według wynalazku prowadzą do zwiększenia wydajności pracy i zmniejszenie kosztochłonności produkcji.The advantage of the bottom blowout module is that it is easy to manufacture and assemble due to the fact that there is no need to adjust the surface of the capillary module, limiting the contamination of the capillaries with liquid metal in the module according to the invention, and no need to clean the blowing device after each tapping of metal from the steel smelting unit. The above-mentioned advantages of the solution according to the invention lead to an increase in work efficiency and a reduction in the cost of production.

Dzięki zastosowaniu modułu według wynalazku dostarczany gaz jest rozpraszany w wytopie na jak największą możliwie ilość drobnych pęcherzyków, co pozwala na intensyfikację przedmuchiwania przy wielokrotnym zwiększeniu powierzchni aktywnego oddziaływania, bez ryzyka nadmiernego gwałtownego wrzenia wytopu, tworzenia rozprysków i wyprysków metalu ze zbiornika. Dodatkowo moduł według wynalazku przeciwdziała chemicznemu i termicznemu oddziaływaniu metalu i żużlu, a przez to rozmywaniu przez strumienie metalu powstające podczas przedmuchiwania. Poza tym konstrukcja modułu do przedmuchiwania gazu jest prosta w obsłudze i łatwo go wymienić, gdy się zużyje, a dodatkowo do wytwarzania modułu nie ma potrzeby stosowania materiałów deficytowych, co pozwala zapewnić jego względnie niewysoką cenę w połączeniu z osiąganą oszczędnością.Thanks to the use of the module according to the invention, the supplied gas is dispersed in the melt into the largest possible number of fine bubbles, which allows for the intensification of blowing with a multiple increase in the area of active interaction, without the risk of excessive rapid boiling of the melt, formation of splashes and metal splashes from the tank. In addition, the module according to the invention counteracts the chemical and thermal interaction of the metal and the slag and thus the washing out by the metal jets generated during blowing. In addition, the design of the gas purge module is simple to operate and easy to replace when worn out, and in addition, there is no need for scarce materials to manufacture the module, which allows it to be relatively cheap and cost-effective.

Inną zaletą rozwiązania według wynalazku jest konstrukcja modułu, która pozwala na tworzenie ich powierzchni roboczej równej od 2 do 20% łącznej powierzchni dna zbiornika metalurgicznego, co jest lepszym rezultatem w stosunku do korków lub lanc, gdzie wartości tego wskaźnika nie osiągają nawet 0,5% powierzchni dna.Another advantage of the solution according to the invention is the construction of the module, which allows to create their working surface equal to 2 to 20% of the total area of the bottom of the metallurgical vessel, which is a better result compared to plugs or lances, where the values of this index do not even reach 0.5% bottom surface.

Dodatkową zaletą modułu według wynalazku jest to, że może być on zainstalowany we wszystkich rodzajach zbiorników metalurgicznych w połączeniu z dowolnym rodzajem okładzin, w tym w szczególności w piecach elektryczno-łukowych lub indukcyjnych oraz w następujących rodzajach kadzi: kadziach rozlewających stal, kadziach pośrednich, kadzio-piecach, kadziach bębnowych itd. Największe zastosowanie, urządzenia te znajdują w elektrycznych piecach do wytapiania stali i kadziach do rozlewania stali, wykorzystywanych w celu wykończania wytopu stali łącznie z agregatami typu piec-kadź (LF), w związku ze skróceniem czasu wytopu o 10-15% poprzez poprawienie efektywności mieszania wytopu oraz zmniejszeniem zużycia energii elektrycznej.An additional advantage of the module according to the invention is that it can be installed in all types of metallurgical vessels in combination with any type of linings, including in particular electric-arc or induction furnaces and the following types of ladles: - furnaces, drum ladles, etc. The greatest application, these devices are found in electric steel smelting furnaces and steel pouring ladles, used to finish steel smelting together with furnace-ladle aggregates (LF), due to the reduction of the smelting time by 10 -15% by improving the efficiency of mixing the melt and reducing electricity consumption.

Moduł będący przedmiotem wynalazku znajduje zastosowanie w elektrycznym piecu łukowym do wytopu stali (DSP). Mimo tego, że DSP jest najmniej uciążliwym dla środowiska agregatem do wytopu stali, to jednak poziom zanieczyszczenia środowiska również pozostaje wysoki (pył - 8,1 kg/t, CO - 1,5 kg/t, NOx - 0,29 kg/t). W celu spełnienia coraz ostrzejszych norm dotyczących zmniejszenia emisji zanieczyszczeń powietrza, współczesne DSP są wyposażone w systemy odprowadzania i oczyszczania odprowadzanych gazów, których moc wynosi do 15-20% łącznego zużycia energii na wytapianie stali w piecu. Instalacja modułu według wynalazku w dolnej części pieca, w okolicach przestronu elektrod, pozwala na zapewnienie przysłonięcia ciągami gazów szlachetnych strefy palenia się łuku przed napływem powietrza. Zapobiega to płonięciu żelaza i tworzeniu się tlenków azotu. Ponadto, dzięki efektowi podnośnika powietrznego zachodzi nieprzerwane podawanie zimnych dolnych objętości wytopu bezpośrednio do strefy gorącej i odprowadzanie przegrzanego wytopu do zimniejszych peryferii, co zapobiega przegrzewaniu i parowaniu żelaza. Rezultaty pracy pieców łukowych z wykorzystaniem przedmuchowych modułów pokazały znaczne zmniejszenie wyrzutu dymu brunatnego oraz redukcję długości wytopów nie mniej niż o 10-20% z odpowiednim zmniejszeniem kosztów własnych produkcji, zmniejszenie utraty żelazostopów, środków redukujących i zmniejszenie kosztów na materiały typu lance, zgarniacze itp.The module which is the subject of the invention is used in an electric arc furnace for steel smelting (DSP). Despite the fact that DSP is the least environmentally harmful unit for smelting steel, the level of environmental pollution also remains high (dust - 8.1 kg / t, CO - 1.5 kg / t, NOx - 0.29 kg / t ). In order to meet the increasingly stringent standards for reducing air pollutant emissions, modern DSPs are equipped with exhaust gas discharge and purification systems, the power of which is up to 15-20% of the total energy consumption for steel smelting in the furnace. Installing the module according to the invention in the lower part of the furnace, in the vicinity of the electrode space, makes it possible to cover the arc burning zone with strings of noble gases before the air enters. This prevents the iron from burning and the formation of nitrogen oxides. Furthermore, due to the airlift effect, the cold lower melt volumes are continuously fed directly to the hot zone and the superheated melt is discharged to the colder periphery, which prevents overheating and evaporation of the iron. The results of the operation of arc furnaces with the use of blow-through modules showed a significant reduction in the output of brown smoke and a reduction in the length of the melts by no less than 10-20% with a corresponding reduction in own production costs, reduction of the loss of ferroalloys, reducing agents and reduction of costs for materials such as lances, scrapers, etc.

Przedmiot wynalazku został uwidoczniony w przykładach wykonania oraz na załączonym rysunku, niebędącym jednak ograniczeniem zakresu zgłoszenia, na którym:The subject of the invention has been shown in the exemplary embodiments and in the attached drawing, however, which is not a limitation of the scope of the application, in which:

PL 229 475 Β1PL 229 475 Β1

Fig. 1 ilustruje schematyczną budowę modułu do przedmuchiwania dennego wytopu z pierwszego przykładu wykonania - szczeliny kapilarne w tym wykonaniu modułu są umieszczone w części centralnej modułu i otoczone są warstwą betonu ogniotrwałego;Fig. 1 illustrates the schematic structure of the bottom smelt blowing module of the first embodiment - the capillary gaps in this embodiment of the module are located in the center of the module and are surrounded by a layer of refractory concrete;

Fig. 2a ilustruje widok z boku modułu do przedmuchiwania dennego wytopu z pierwszego przykładu wykonania, Fig. 2b ilustruje przekrój pionowy A-A przez moduł do przedmuchiwania z pierwszego przykładu wykonania z uwidocznieniem położenia kapilar szczelinowych;Fig. 2a illustrates a side view of the purging module of the first embodiment, Fig. 2b illustrates a vertical section A-A through the purging module of the first embodiment showing the position of the slotted capillaries;

Fig. 2c ilustruje przekrój poziomy B-B przez moduł do przedmuchiwania z pierwszego przykładu wykonania z uwidocznieniem położenia kapilar szczelinowych;Fig. 2c illustrates a horizontal section of B-B through the purging module of the first embodiment showing the position of the slotted capillaries;

Fig. 2 ilustruje schematyczną budowę modułu do przedmuchiwania dennego wytopu z drugiego przykładu wykonania - szczeliny kapilarne w tym wykonaniu modułu są umieszczone na całej długości modułu, a warstwa betonu ogniotrwałego wypełnia szczeliny powstałe między kapilarami a dwoma dłuższymi ściankami obejmy;Fig. 2 illustrates the schematic structure of the bottom smelt blowing module of the second embodiment - the capillary gaps in this module embodiment are positioned along the entire length of the module and the refractory concrete layer fills the gaps formed between the capillaries and the two longer walls of the clamp;

Fig. 4a ilustruje widok z boku modułu do przedmuchiwania dennego wytopu z drugiego przykładu wykonania;Fig. 4a illustrates a side view of the bottom melt blowout module of the second embodiment;

Fig. 4b ilustruje przekrój pionowy A-A przez moduł do przedmuchiwania z drugiego przykładu wykonania z uwidocznieniem położenia kapilar szczelinowych, zaśFig. 4b illustrates a vertical section A-A through the purging module of the second embodiment showing the position of the slotted capillaries and

Fig. 4c ilustruje przekrój poziomy B-B przez moduł do przedmuchiwania z drugiego przykładu wykonania z uwidocznieniem położenia kapilar szczelinowych.Fig. 4c illustrates a horizontal section of B-B through the purging module of the second embodiment showing the position of the slotted capillaries.

Przykład 1Example 1

Moduł do dennego przedmuchiwania wytopu o szerokości 380 mm, wysokości 330 mm i głębokości 230 mm został zilustrowany na fig. 1. We wnętrzu modułu znajduje się moduł kapilarny 1 o szerokości 320 mm, wysokości 270 mm i głębokości 150 mm. Pomiędzy ścianami zewnętrznymi modułu a ścianami modułu kapilarnego 1 znajdują się szczeliny 2 wypełnione betonem ogniotrwałym, przy czym szerokość każdej ze szczelin wynosi ok. 40 mm. Szerokość szczelin może być w zakresie od 15 do 50 mm. Wymiary modułu kapilarnego 1 mogą się różnić w zależności od budowy urządzenia, w którym moduł ma być zastosowany oraz użytego w nim wypełnienia betonem ogniotrwałym (okładziny).A bottom blowing module 380 mm wide, 330 mm high and 230 mm deep is illustrated in Fig. 1. Inside the module there is a capillary module 1 320 mm wide, 270 mm high and 150 mm deep. Between the outer walls of the module and the walls of the capillary module 1, there are slots 2 filled with refractory concrete, with the width of each slot being approx. 40 mm. The width of the slots may range from 15 to 50 mm. The dimensions of the capillary module 1 may vary depending on the structure of the device in which the module is to be used and the refractory concrete filling (cladding) used in it.

Moduł kapilarny 1 w tym przykładzie wykonania osadzono na systemie kolektorowym 4, do którego przyłączony jest króciec 5 służący do doprowadzania gazu. System kolektorowy 4 służy do równomiernego wymieszania gazu i podawania go do kapilar szczelinowych 8 uwidocznionych na fig. 1. Położenie kapilar szczelinowych dokładnie zilustrowane jest na przekrojach poprzecznych na fig. 2b i 2c. Kapilary szczelinowe 8 mają przekrój poprzeczny w kształcie prostokąta (fig. 2b) i są usytułowane w ten sposób, że stykają się z modułem kolektorowym i biegną przez cały moduł do jego wierzchniej warstwy.The capillary module 1 in this embodiment is mounted on a manifold system 4 to which a pipe 5 for gas supply is connected. The manifold system 4 serves to uniformly mix the gas and feed it into the slit capillaries 8 shown in Fig. 1. The position of the slit capillaries is illustrated in detail in the cross-sections in Figs. 2b and 2c. The slotted capillaries 8 have a rectangular cross-section (Fig. 2b) and are arranged in contact with the collector module and extend through the entire module to its top layer.

W przykładzie wykonania moduł zawiera sześć kapilar szczelinowych 8, co zostało zilustrowane na fig. 2c.In an embodiment, the module comprises six slit capillaries 8 as shown in Fig. 2c.

Przykład 2Example 2

Moduł do dennego przedmuchiwania wytopu z drugiego przykładu wykonania został zilustrowany na fig. 3. W tym przykładzie budowa modułu kapilarnego 1 jest podobna do przedstawionej w przykładzie pierwszym z tym, że kapilary są rozmieszczone na całej długości modułu, co zostało uwidocznione na przekrojach poprzecznych na fig. 4b i 4c.The bottom blowout module of the second embodiment is illustrated in Fig. 3. In this example, the structure of the capillary module 1 is similar to that of the first example, except that the capillaries are distributed over the entire length of the module, as shown in the cross-sections in Figs. 4b and 4c.

W tym przykładzie wykonania moduł 1 zawiera 7 kapilar szczelinowych 8, których położenie w module ilustruje fig. 4c.In this embodiment, the module 1 comprises 7 slit capillaries 8, the position of which in the module is illustrated in Fig. 4c.

Moduł według wynalazku zawiera metalową obejmę 3, która stanowi zewnętrzną ścianę modułu. Obejma 3 dodatkowo zawiera perforację boczną 6, ścianki obejmy 3 oraz płytę zabezpieczającą 7, której wysokość i szerokość jest równa wysokości i szerokości modułu kapilarnego. Perforacja boczna 6 ścianki obejmy 3 pełni funkcję odparowników, przez które wilgoć swobodnie odparowuje z betonu nie wywołując w nim mikrozniszczeń.The module according to the invention comprises a metal clamp 3 which forms the outer wall of the module. The clamp 3 additionally comprises a side perforation 6, the walls of the clamp 3 and a securing plate 7, the height and width of which are equal to the height and width of the capillary module. The side perforation 6 of the clamp wall 3 acts as vaporizers, through which the moisture evaporates freely from the concrete without causing micro-damage in it.

W drugim przykładzie wykonania moduł zawiera płytę zabezpieczają 7. W związku z tym, że szerokość modułu kapilarnego 1 jest mniejsza niż szerokość obejmy 3, między dwiema przeciwległymi dłuższymi ściankami obejmy 3 i pionowymi ścinkami modułu kapilarnego 1 tworzą się dwie szczeliny 2, w których na stole wibracyjnym zamyka się ogniotrwałą masę betonu nie zwracając uwagi na nierówności samego modułu. Po ułożeniu ogniotrwałego betonu w szczeliny 2 moduł podlega obróbce termicznej. Dzięki temu, że ścianki boczne obejmy 3 przylegają do zamkniętego w szczelinach 2 betonu ogniotrwałego, posiadają perforację 6, która znajduje się powyżej poziomu systemu kolektorowego 4In the second embodiment, the module comprises a securing plate 7. Since the width of the capillary module 1 is smaller than the width of the clamp 3, two slots 2 are formed between the two long opposite walls of the clamp 3 and the vertical sides of the capillary module 1, in which on the table vibratory plate closes the refractory mass of concrete without paying attention to the unevenness of the module itself. After the refractory concrete has been laid in the gaps 2, the module is subject to thermal treatment. Due to the fact that the side walls of the clamp 3 adjoin the refractory concrete closed in the slots 2, they have a perforation 6, which is above the level of the collector system 4

PL 229 475 Β1 i spełnia funkcję odparowników, wilgoć w betonie przy działaniu termicznym szybko reaguje z mieszanką masy betonowej, a jej pozostałość wyparowuje przez perforację. Ponieważ perforacja 6 znajduje się powyżej systemu kolektorowego 4 a jej otwory są pokryte ogniotrwałym betonem, to podczas eksploatacji monobloku w kadzi lub piecu łukowym gaz zostaje skierowany z systemu kolektorowego 4 tylko do kapilar w module kapilarnym 1, a z nich do płynnego metalu.PL 229 475 Β1 and acts as an evaporator, moisture in concrete reacts quickly with the mixture of concrete mass under thermal action, and its residue evaporates through the perforation. Since the perforation 6 is above the collector system 4 and its openings are covered with refractory concrete, during the operation of the monoblock in the ladle or the electric arc furnace, the gas is directed from the collector system 4 only to the capillaries in the capillary module 1 and from there to the molten metal.

Moduł przedmuchowy według wynalazku stosuje się w kadziach do rozlewu stali. Moduł wstawia się do kadzi do rozlewu stali i ustawia się ciśnienie robocze w przewodzie z argonem na poziomie nie wyższym niż 10 barów. Zużycie argonu podczas obróbki pozapiecowej stali w kadzi wynosi ok. 100 l/min. na jeden moduł. Podczas wprowadzania żelazostopów do kadzi - w przypadku konieczności odsłonięcia powierzchni metalu oraz w celu przyspieszenia przyswojenia żelazostopów - można zwiększyć podawanie argonu do poziomu 150-300 l/min i należy podawać gaz w czasie do 5 min.The blowing module according to the invention is used in steel filling vats. The module is placed in the steel bottling ladle and the operating pressure in the argon line is set at a level not exceeding 10 bar. Argon consumption during secondary metallurgy of steel in the ladle is approx. 100 l / min. for one module. When introducing ferroalloys into the ladle - if it is necessary to expose the metal surface and in order to accelerate the absorption of ferroalloys - the argon supply can be increased to the level of 150-300 l / min and gas should be fed within 5 minutes.

W czasie pracy modułu według wynalazku konieczne jest prowadzenie okresowej kontroli wizualnej powierzchni żużlowej w kadzi z metalem. Po procesie rafinacji stali przeprowadza się w kontrolę wizualną zewnętrznej powierzchni dna kadzi w miejscach, w których znajduje się moduł i są podłączone przewody żargonem. Optymalnym położeniem modułu przedmuchowego jest pierwszy rząd wykładziny dna o grubości, co najmniej 80-115 mmDuring the operation of the module according to the invention, it is necessary to periodically inspect the slag surface in the ladle with the metal. After the steel refining process, a visual inspection of the outer surface of the bottom of the ladle is carried out in the places where the module is located and the wires are connected with jargon. The optimal position of the purge module is the first row of the bottom liner with a thickness of at least 80-115 mm

Po każdym zakończonym odlaniu stali przeprowadza się oględziny stanu widocznej powierzchni modułu do przedmuchiwania. Przedmuchiwanie kapilar i przemywanie powierzchni roboczej tlenem nie jest wymagane z uwagi na budowę kapilar.After each completed steel casting, a visual inspection of the visible surface of the blowing module is performed. Blowing the capillaries and washing the working surface with oxygen is not required due to the structure of the capillaries.

Claims

Patent claims

1. Module for purging the bottom melt with noble gases, characterized in that it includes a capillary module (1) mounted on a collector system (4), where the capillary module (1) has slotted capillaries (8) with a cross-section not larger than 350 µm and the module (1) is surrounded by a layer of refractory material on at least two opposing sides.

2. The module according to claim The method of claim 1, characterized in that the slotted capillaries (8) have a cross section from 100 to 300 µm.

3. The module according to p. A pipe according to claim 1, characterized in that a pipe stub (5) is connected to the collector system (4).

4. The module according to p. The process of claim 1, wherein the refractory material is refractory concrete.

5. The module according to any of claims 1 to 5; A method as claimed in claim 1 or 4, characterized in that the capillary module (1) is surrounded by a layer of refractory material on three or four sides.

6. The module according to p. 3. The method as claimed in claim 1, 4 or 5, characterized in that the thickness of the refractory layer is min. 15 mm to 50 mm.

7. The module according to p. 3. The method of claim 1, characterized in that it comprises a clamp (3).

8. The module according to any of claims A device as claimed in claim 7, characterized in that the clamp (3) has a perforation (6) on the side walls.

9. The module according to p. The method of claim 8, characterized in that the perforation (6) starts above the level of the manifold system (4).

10. The module according to any of claims 1 to 10; 7, 8 or 9 or 10, characterized in that it comprises a securing plate (7).