RU1441809C - Устройство для вакуумного рафинирования металла в емкости - Google Patents
Устройство для вакуумного рафинирования металла в емкости Download PDFInfo
- Publication number
- RU1441809C RU1441809C SU4194325A RU1441809C RU 1441809 C RU1441809 C RU 1441809C SU 4194325 A SU4194325 A SU 4194325A RU 1441809 C RU1441809 C RU 1441809C
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ejector
- nozzle
- laval nozzle
- gas
- vacuum
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к внепечной обработке жидкого металла в емкости. Цель изобретения - повышение эффективности рафинирования. устройство содержит вакууматор с газоотводящим патрубком, который снабжен эжектором. Эжектор содержит сопло Лаваля с дозвуковой и сверхзвуковой частями. Дозвуковая часть соединена с источником газа. Сверхзвуковая часть сопла охвачена цилиндрической трубой с отверстием. Цилиндрическая труба установлена герметично и соосно соплу Лаваля. Труба снабжена раструбом, надетым герметично. Вакууматор установлен герметично торцу емкости с расплавом. 2 з.п.ф-лы, 1 табл., 1 ил.
Description
Изобретение относится к металлургии, в частности к внепечной обработке жидкого металла в емкости, и может быть использовано при разливке металлов и сплавов.
Целью изобретения является повышение эффективности рафинирования.
На чертеже показано предлагаемое устройство, по продольной оси симметрии.
Устройство содержит вакууматор 1 с газоотводящим патрубком 2 и фурму 3 для продувки расплава А. К газоотводящему патрубку 2 вакууматора 1 герметично присоединен эжектор. Эжектор содержит сопло Лаваля 4, дозвуковая часть В которого через ресивер С и трубопровод 5 соединена с источником газа. Сверхзвуковую часть сопла Лаваля 4 охватывает цилиндрическая труба 6, установленная герметично и соосно соплу Лаваля 4. В боковой стенке цилиндрической трубы 6 снизу выполнено отверстие D.
Отверстие D расположено от среза Е сверхзвуковой части сопла Лаваля 4 на расстоянии, большем половины длины сверхзвуковой части сопла Лаваля 4. Торцовый конец газоотводящего патрубка 2 установлен герметично в отверстии D в цилиндрической трубе 6. Цилиндрическая труба 6 может быть снабжена раструбом 7, надетым на нее соосно и герметично. Вакууматор 1 может быть установлен герметично торцу емкости с расплавом А.
Устройство для вакуумного рафинирования металла в емкости работает следующим образом.
Через фурму 3 в расплав А подается инертный газ. В расплаве создается большое количество газовых пузырьков, в которые, как в вакуумный объем выходят растворенные в металле газы, поскольку парциальные давления любых других газов в пузырьках равны нулю. Эти пузырьки движутся вверх, перемешивая расплав. От источника газа по трубопроводу 5 в дозвуковую часть В сопла Лаваля 4 эжектора поступает газ. Выходящая со среза Е сопла Лаваля 4 сверхзвуковая струя газа через газоотводящий патрубок 2 вакууматора 1 эжектирует газ, находящийся над поверхностью расплава А. В вакууматоре 1 создается разрежение, благодаря которому возрастает скорость движения вверх пузырьков газа. Из узкого слоя расплава А (50-150 мм) газы выходят почти полностью. Давление в вакууматоре 1 и эжекторе резко падает. Сверхзвуковая струя газа замыкается на стенках цилиндрической трубы 6. Эжектирующая поверхность струи резко сокращается, кроме того, выходящие из расплава пузырьки газа нарушают равновесие в объеме над расплавом, что приводит к повышению давления в донной области эжектора. Нарушается степень нерасчетности струи. Струя газа отлипает от стенок цилиндрической трубы 6 эжектора. В донную область эжектора и газоотводящий патрубок 2 входит волна сжатия. Давление в вакууматоре 1 резко повышается, оставаясь в то же время много ниже атмосферного. Волна сжатия распространяется в глубь расплава А. Пузырьки газа затормаживаются, испытывая импульс сил давления. Повышение давления в донной части области эжектора способствует отрыву струи газа от стенок цилиндрической трубы 6 эжектора. Эжектирующая поверхность струи газа скачкообразно увеличивается. Из донной области эжектора через газоотводящий патрубок 2, вакууматор 1 в объеме расплава А проходит волна разрежения. Пузырьки газа вновь ускоряются вверх, проникая в верхний узкий слой расплава А, из которого удаляются благодаря разрежению над поверхностью расплава А.
Функционирование предлагаемого устройства проверялось на модели емкости 0,5х0,5х1 м, заполненной до высоты 0,95 м водой. Вода предварительно насыщалась углекислым газом до появления слоя пузырьков газа на днище и боковых стенках емкости. Емкость герметично закрывалась вакууматором. Продувка объема воды осуществлялась азотом через погруженную в воду фурму. Сечение выходного отверстия сопла фурмы выполнено серповидным. Площадь сечения выходного отверстия сопла- 5 мм2. Давление азота поддерживалось равным 4-6 атм. При этом обеспечивалось надежное перемешивание всего объема воды.
В крышке вакууматора был установлен газоотводящий патрубок диаметром 50 мм. Длина газоотводящего патрубка 50 мм. Патрубок герметично крепился в отверстии в сменной цилиндрической трубе эжектора. Диаметр цилиндрической трубы варьировался в диапазоне 20-60 мм. Сверхзвуковая часть сменного сопла Лаваля имела длину 200 мм. Сопло Лаваля соединялось со сменным ресивером, который устанавливался с возможностью дискретного перемещения внутри цилиндрической трубы эжектора. В каждом дискретном положении сопла Лаваля обеспечивалась герметичность донной области эжектора.
Диаметр критического сечения сопла варьировался в диапазоне 3-10,6 мм. Рабочим газом эжектора являлся сжатый воздух с давлением 3-30 атм. Величины разрежения в вакууматоре и донной области эжектора и давление газа в ресивере измерялись индуктивными датчиками давления (ДД-10). Давление азота в фурме измерялось манометром. Частота пульсаций разрежения и амплитуда разрежения фиксировались шлейфным осциллографом.
Эффективность работы предлагаемого устройства проверялась в двух решениях: с продувкой азотом объема воды и без продувки и сравнивалась с работой прототипа, в котором стационарное разрежение над поверхностью воды создавалось вакуумным насосом. Величина разрежения варьировалась от 0,03 до 0,995 МПа (уровень разрежения измерен относительно атмосферного давления). Отбор проб воды после рафинирования производился в трех сечениях объема: верхнем, среднем и нижнем.
Результаты испытаний сведены в таблицу.
Следует отметить, что в прототипе после рафинирования боковые стенки объема оставались замутненными, т.е. на стенках сохранились пузырьки газа.
Результаты, приведенные в таблице, получены для серии опытов, когда отверстие в цилиндрической трубе эжектора выполнено на расстоянии от среза сверхзвуковой части сопла Лаваля, большем половины длины сверхзвуковой части сопла Лаваля: 0,55-0,95.
Таким образом, применение предлагаемого устройства для вакуумного рафинирования металла в емкости позволяет значительно снизить остаточное содержание газа в готовом металле, обеспечить равномерность остаточного содержания растворенных газов по всему объему, а также повысить интенсивность рафинирования расплава.
Claims (2)
1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВАКУУМНОГО РАФИНИРОВАНИЯ МЕТАЛЛА В ЕМКОСТИ, содержащее вакууматор с газоотводящим патрубком и фурму для продувки расплава инертным газом с ресивером, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности рафинирования, газоотводящий патрубок вакууматора снабжен эжектором, содержащим сопло Лаваля, дозвуковая часть которого через ресивер сообщена с источником газа, и охватывающую сверхзвуковую часть сопла Лаваля цилиндрическую трубу, в боковой стенке которой, обращенной к вакууматору, выполнено отверстие, расположенное от среза сверхзвуковой части сопла Лаваля на расстоянии, большем половины длины сверхзвуковой части сопла Лаваля, при этом цилиндрическая труба установлена герметично и соосно соплу Лаваля, а торцовый конец газоотводящего патрубка установлен герметично в отверстии цилиндрической трубы.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что цилиндрическая труба снабжена раструбом, установленным на ее конце герметично и соосно.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4194325 RU1441809C (ru) | 1987-02-11 | 1987-02-11 | Устройство для вакуумного рафинирования металла в емкости |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4194325 RU1441809C (ru) | 1987-02-11 | 1987-02-11 | Устройство для вакуумного рафинирования металла в емкости |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU1441809C true RU1441809C (ru) | 1995-01-20 |
Family
ID=30440608
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4194325 RU1441809C (ru) | 1987-02-11 | 1987-02-11 | Устройство для вакуумного рафинирования металла в емкости |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU1441809C (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU197407U1 (ru) * | 2019-11-26 | 2020-04-23 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственный центр магнитной гидродинамики" | Устройство для рафинирования жидких металлов и сплавов |
RU203368U1 (ru) * | 2020-04-03 | 2021-04-01 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственный центр магнитной гидродинамики" | Устройство для рафинирования жидких металлов и сплавов |
-
1987
- 1987-02-11 RU SU4194325 patent/RU1441809C/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N 483191, кл. B 22D 27/08, 1973. * |
Авторское свидетельство СССР N 487712, кл. B 22D 27/05, 1973. * |
Каблуковский А.Ф. и др. Обзорная информация. Черметинформация, 1985, с.14-16. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU197407U1 (ru) * | 2019-11-26 | 2020-04-23 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственный центр магнитной гидродинамики" | Устройство для рафинирования жидких металлов и сплавов |
RU203368U1 (ru) * | 2020-04-03 | 2021-04-01 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственный центр магнитной гидродинамики" | Устройство для рафинирования жидких металлов и сплавов |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Hoefele et al. | Flow regimes in submerged gas injection | |
RU1441809C (ru) | Устройство для вакуумного рафинирования металла в емкости | |
EP0345527A3 (en) | Method and apparatus for taking liquids from deep voluminous vessels | |
JPH08201219A (ja) | ウォータージェットノズル試験方法および装置 | |
FR2579573A1 (fr) | Procede et dispositif pour l'extraction de substances pulverulentes et/ou granuleuses | |
RU1547323C (ru) | Способ внепечного рафинирования металлического расплава | |
RU2046149C1 (ru) | Способ вакуумного рафинирования металла и устройство для его осуществления | |
CN211365691U (zh) | 液体储存设备 | |
US3540515A (en) | Casting method with molten metal degassing during teeming | |
RU1520742C (ru) | Способ рафинирования металла | |
US4688435A (en) | Syphoning sampler | |
SU1096285A1 (ru) | Устройство дл циркул ционного вакуумировани стали | |
SU1011134A1 (ru) | Устройство дл тушени пожара | |
JP3964692B2 (ja) | サンプルガス捕集装置および方法 | |
JP2004315893A (ja) | 溶融金属の精錬方法 | |
JPS63206422A (ja) | 溶鋼の脱水素処理方法 | |
SU589261A1 (ru) | Способ дегазации жидкого металла | |
SU721690A1 (ru) | Устройство дл испытани на герметичность изделий | |
SU1476907A1 (ru) | Устройство дл ковшевого рафинировани стали | |
SU1382865A1 (ru) | Устройство дл дегазации расплавов | |
SU1365422A1 (ru) | Аппарат дл очистки газов | |
SU487947A1 (ru) | Устройство дл обработки металла жидким шлаком в ковше | |
SU1221522A1 (ru) | Способ контрол герметичности изделий | |
SU1545082A1 (ru) | Устройство дл заполнени замкнутых емкостей жидкостью | |
SU417491A1 (ru) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040212 |