SU1090729A1

SU1090729A1 - Suction pipe for circulation vacuum chamber

Info

Publication number: SU1090729A1
Application number: SU833565471A
Authority: SU
Inventors: Закиф Хабибович Абдулхаков; Иван Семенович Мокшаев; Анатолий Владимирович Шкляев
Original assignee: Предприятие П/Я А-1950
Priority date: 1983-03-03
Filing date: 1983-03-03
Publication date: 1984-05-07

Abstract

.1. ВСАСЫВАЮЩИЙ ПАТРУБОК ЦИРКУЛЯЦИОННОЙ ВАКУУМ-КАМЕРЫ,, содержащий металлический кожух с огн упорной футеровкой и узел подачи транспортирующего газа, от л.и ч . ающийс тем, что, с целью снижени разрушени футеровки газо металлической смесью посредст1вом обеспечени поступлени металла в .зону подачи транспортирующего газа после достижени разрежени 20-11 г-, t. , yi.:V. . 1 мм рт.ст., патрубок снабжен плотно примыкающей к его входному торцу заглушкой, выполненной из матеоиала , способного разрушатьс под дей ствием вакуумируемого металла при подходе его с внутренней стороны и защищенной от металла слоем огнеупорного материала, нанесенного на нее с наружной стороны. 2.Всасывающий патрубок по п.1, отличающийс тем, что заглушка выполнена из материала, вл ющегос по отношению к вакуумируемому металлу раскислителем или легирующим. 3.Всасывающий патрубок по пп. 1 и 2/ отличающийс тем, что заглушка выполнена из древесины . 4.Всасывающий патрубок по пп. 1и2, отличающийс тем, что при вакуумировании титансодерйсащих сталей заглушка выполнена из титана или сплава на его основе ..one. SUCTION CABLING CIRCULATING VACUUM CAMERA ,, containing a metal casing with fire resistant lining and a feed gas supply unit, from L. and h. This is in order to reduce the destruction of the lining of the gas-metal mixture by ensuring the supply of metal to the feed gas supply zone after reaching a vacuum of 20-11 g -, t. , yi.:V. . 1 mmHg, the nozzle is provided with a plug tightly attached to its inlet end, made of material that can be destroyed by the evacuated metal as it approaches from the inside and is protected from the metal by a layer of refractory material applied to it from the outside. 2. Suction nozzle according to claim 1, characterized in that the plug is made of a material that is a deoxidizing or doping substance in relation to the metal being evacuated. 3. Suction pipe on PP. 1 and 2 / characterized in that the plug is made of wood. 4. Suction nozzle for PP. 1 and 2, characterized in that when evacuating titanium-lowering steels, the plug is made of titanium or an alloy based thereon.

Description

Изобретение относитс к черной металлургии и может быть испольэовано в установках циркул ционного вакуумировани стали дл повышени стойкости футеровки всасывающего патрубка.The invention relates to ferrous metallurgy and can be used in installations for circulating vacuuming of steel to increase the resistance of the lining of the suction nozzle.

Камера дл циркул ционноговакуумировани содержит, как известно, всасывающий и сливной патрубки.A circulating vacuum chamber contains, as is known, a suction and discharge nozzle.

Известна установка, в которой дл обеспечени циркул ционного прдвижени металла через вакуум-камеру во всасывающий патрубок подаю транспортирукмций газ, например аргон 1.A device is known in which, in order to ensure the circulation of metal through the vacuum chamber, a gas, such as argon 1, is fed into the suction inlet to the suction inlet.

Однако стойкость огнеупорной фу теровки всасывающего п трубка значтельно ниже, чем сливного.However, the durability of the refractory base of the suction tube is significantly lower than the drain.

Так, например, промышленна камера циркул ционного вакуумировани , предназначенна дл .вакуумировани плавки стали весом 110120 т и футерованна пе;риклазошпинелидными огнеупорами, имеет стойкость футеровки всасывающего патрука с мм 30-32 плавки, тогда как стойкость футеровки.сливного патрубка с d(, 280 мм 60-63 плавкиThus, for example, an industrial circulating vacuum chamber designed for evacuating the melting of steel weighing 110120 tons and lined with refractories; 60-63 mm melting

Така сравнительно пониженна стойкость всасывающего патрубка обсловлена , очевидно, ускоренным износом футеровки в результате барботажа газовыми пузырьками расплавленого металла. -При этом происход т чередующиес механические удары о поверхность огнеупорной кладки то газовых пузырьков, расшир ющихс , вводимых в металл давлением и движущихс в объеме жидкого металла, то частиц металла, взрывающихс на место уход щих пузырьков.Such a relatively low resistance of the suction inlet pipe is obviously due to accelerated wear of the lining as a result of bubbling of molten metal gas bubbles. In this case, alternating mechanical shocks against the surface of the refractory masonry of gas bubbles, expanding, being injected into the metal by pressure and moving in the volume of the liquid metal, or metal particles, exploding at the place of the leaving bubbles, occur.

Обычный известный пор док включени в работу циркул ционной вакуум-камеры следующий.The usual known order of operation of a circulating vacuum chamber is as follows.

Вначале включают подачу транспортирующего газа во всасывающем патрубке, затем начинают опускание в расплавленный металл па-трубков ((всасывающего и сливного) .При этом во избежание попадани шлака с поверхности металла в камеру на нижние торцы патрубков одеты из листовой стали колпаки, которые после прохождени нижних торцов патрубков через шлак в металл прогорают или точнее расплавл ютс , освобожда путь дл входа металла через патрубки в вакуум-камеру под действием в начальный момент гидростатического напора металла, а. затем включаемого в это же врем вакуума .Initially, the supply of carrier gas in the suction inlet pipe is turned on, then pa-tubes (in (suction and discharge)) are lowered into the molten metal. In order to avoid slag from the metal surface in the chamber at the lower ends of the pipes, they are made of sheet steel the ends of the pipes through the slag into the metal burn through or more accurately melt, freeing the way for the metal to enter through the pipes into the vacuum chamber under the action of the hydrostatic pressure of the metal at the initial moment, and then on tea at the same time a vacuum.

Как установлено практикой работы и проведенными исследовани ми износ футеровки всасывающего патрука от барботирующего действи транспортирующего газа происходитAs established by the practice of work and studies, the wear of the lining of the suction patruk from the bubbling effect of the carrier gas occurs

в наибольшей степени в период заполнени патрубков вакуум-камеры металлом (пока еще набираетс вакуум ).most of all during the period of filling the nozzles of the vacuum chamber with metal (the vacuum is still accumulating).

Особенно значительный износ футеровки наблюдаетс в случа х, когда после заполнени патрубков металлом аварийно задерживалось на 2-5 мин) включение вакуума. При это футеровка требовала ремонта сразу же после плавки.Especially significant wear of the lining is observed in cases when, after filling the nozzles with metal, an emergency vacuum was delayed by 2-5 minutes. When this lining required repair immediately after melting.

Изменить этот пор док включени в работу и заполнени металлом вакуум-камеры не позвол ет существующа известна конструкци всасывающего патрубка.Changing this order of the operation and filling of the vacuum chamber with metal does not allow the existing known design of the suction nozzle.

Известен также охлаждаемый воздухом всасывающий патрубок, который при некотором усложнении конструкции и эксплуатации имеет более высокую стойкость, чем неохлаждаемый 21.Also known is an air-cooled suction nozzle, which, with some complication of design and operation, has a higher resistance than uncooled 21.

Но этот патрубок также не удовлетвор ет по уровню стойкости футеровки из-за существенного усложнени конструкции.But this nozzle also does not satisfy the level of durability of the lining due to the considerable complexity of the design.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению вл етс всасывающий патрубок циркул ционной камеры, содержащий металлический кожух с огнеупорной футеровкой и узел подачи транспортирующего газа Сз.The closest to the technical essence and the achieved effect to the invention is the suction inlet of the circulation chamber containing a metal casing with a refractory lining and a supply unit for transporting gas C3.

Недостатком известной конструкции всасывающего патрубка циркул ционной вакуум-камеры вл етс , таким образом, невозможность снижени разрушающего действи на футеровку газометаллической смеси в период набора вакуума и заполнени вакуум-камеры металлом.A disadvantage of the known design of the suction inlet of the circulating vacuum chamber is thus the impossibility of reducing the destructive effect on the lining of the gas-metal mixture during the period of vacuum set-up and the filling of the vacuum chamber with metal.

Целью изобретени вл етс снижение разрушени футеровки газометаллической смесью посредством обеспечени поступлени металла в зону транспортирующего газа после достижени разрежени 20-11 мм рт.сThe aim of the invention is to reduce the destruction of the lining by the gas-metal mixture by ensuring that the metal enters the area of the carrier gas after a vacuum of 20 to 11 mmHg has been achieved.

Поставленна цель достигаетс тем, что ВО всасывающем патрубке циркул ционной вакуум-камеры, содержащем металлический кожух с огнеупорной футеровкой и узел подачи транспортирующего газа, патрубок снабжен плотно примыкающей к его входному торцу.заглушкой, выполненной из материала, способного разрушатьс под действием вакуумируемого металла при подходе его с внутренней стороны и защищенной от металла слоем огнеупорного материала , нанесенного на неес наружной стороны.The goal is achieved by the fact that, in a suction inlet of a circulating vacuum chamber containing a metal casing with a refractory lining and a conveying gas supply unit, the nozzle is fitted with a tightly adjacent to its inlet end. it is on the inside and protected from metal by a layer of refractory material deposited on the outside of it.

Заглушка выполнена из материала, вл ющегос по отношению к вакуумируемому металлу раскислителем или 65 легирующим. Заглушка выполнена из древесины При вакуумировании титансодержа щих сталей,заглушка выполнена из титана или сплава на его основе. На фиг.1 изображен патрубок, один из вариантов} на фиг.2 - ваку ум-камера с всасывающим патрубком в период всасывани металла в каме ру через сливной патрубок и перелива металла с дна камеры во всасы вающий патрубок. Циркул ционна вакуум-камера сод жит всасывающий патрубок 1, заглушку плотно примыкающую к входному торцу патрубка 1, слой 3 огнеупорного ма териала, например обмазку шамотную нанесенную с наружной стороны заглушки сливной патрубок 4, патрубок 5 к вакуум-проводу (вакуум-от;сосу ), узел б подачи транспортирую щего газа, слой шлака 7 на поверхности металла 8 в разливочном ковш {не показан). Работа устройства осуществл етс следующим образом. На сливной патрубок надевают перед пуском защитный колпак из листо вой стали (не показан} дл защиты ,от попадани в патрубок шлака. Поскольку всасывающий патрубок закрыт заглушкой, то на него защитный колпак не надевают (на известные патрубки надевают). Вслед за этим оба патрубка 1 и 4 погружают через слой шлака 7 в металл 8. После прохождени сло шлака и погружени торцов патрубков в металл колпак , сливного патрубка расплавл етс жид ким металлом. В этот момент камера соедин етс с вакуум-отсосом, и одновременно включаетс подача транспортирующего газа. Жидкий металл под действием гидростатического давлени {до уровн металла в ковше) и набираемого вакуума в камере начинает подниматьс в камеру по сливному патрубку 4. После подъема металла несколько выше дна камеры (см.перемычку между патрубками 1 и 4) металл переливаетс изнутри камеры во всасывающий патрубок. Заглушка 2 прожигаетс .если она выполнена из древесины или расплавл етс (если она выполне на из металла (сплава). Уровень вакуума (разрежени ) к этому времени достигает пор дка 20 мм рт.ст. Пусковые насосы (насосы,способные в единицу времени откачивать большие объемы газов, но не способные достигнуть глубокого вакуума) в это врем отключаютс , а насосы глубокого вакуума продолжают рабо ,тать. После разрушени заглушки и открыти торца всасывакзщего патрубка под действием вдуваемого в металл транспортирующего газа и вакуума металл начинает подниматьс вверх в камеру, а по сливному патрубку вниз из камеры в ковш. Таким обра- зом, начинаетс циркул ци металла через вакуум-камеру. В дальнейшем процесс вакуумировани металла идет как и при известных всасывающих патрубках. При известном всасывающем патрубке подача транспортирующего газа включаетс до погружени патрубков в металл, а вакуум-отсос после погружени . После погружени патрубков в металл защитные колпаки расплавл ютс , и металл вначале под действием незначительного гидростатического давлени , затем под действием вакуума входит в вакуум-камеру одновременно через оба патрубка. Дл вы влени ПОЛОЖИТЕ;ЛЬИОГО эффекта применени предлагаемого всасывающего патрубка проведены опытно-промышленные испытани его на циркул ционной вакуумной установке. Результаты испытаний приведены в таблице. Ожидаема экономическа эффективность , от использовани , изобретени на одной вакуумной установка /(на 115-тонную -плавку) по сравнению с известным патрубком при односменной работе составит общегодова 46800 руб., на 1 т вакуумированной стали 1ДЗ руб./т; по сравпеикк с базовым объектом - общегодова 27200 руб., на 1 т вакуумированной стали. 0,65 руб./т. Эксплуатационные затраты на содержание предлагаемого патрубка незначительн : . и компенсируютс тем, что исключаетс ежеплавочное (разовое ) использование колпака из листовой стали (J 1-2 Mj.-, примен емого дл защиты от попадани шлака в камеру.The plug is made of a material that is a deoxidizing agent or 65 alloying with respect to the metal being evacuated. The plug is made of wood. When vacuuming titanium-containing steels, the plug is made of titanium or an alloy based on it. Figure 1 shows a nozzle, one of the options} in figure 2 is a vacuum chamber with a suction nozzle during the period of metal suction in the chamber through the drain nozzle and overflow of metal from the bottom of the chamber to the suction nozzle. The circulating vacuum chamber contains the suction inlet 1, the plug is tightly adjacent to the inlet end of the inlet 1, layer 3 of refractory material, for example, a fireclay coating applied on the outside of the plug of the outlet 4, inlet 5 to the vacuum wire (vacuum; vacuum; ), transport gas supply unit b, slag layer 7 on the surface of metal 8 in the casting ladle (not shown). The operation of the device is as follows. Before start-up, a protective cap made of sheet steel (not shown) is put on the drainage nozzle, to protect it from slag entering the nozzle. Since the suction nozzle is closed by a plug, the protective cap is not put on (known nozzles are put on). 1 and 4 are immersed through the slag layer 7 into the metal 8. After passing the slag layer and immersing the ends of the nozzles into the metal cap, the drain nozzle is melted with liquid metal. At this point, the chamber is connected to a vacuum suction, and at the same time vaping gas. Liquid metal under the action of hydrostatic pressure (to the level of metal in the ladle) and accumulated vacuum in the chamber begins to rise into the chamber through the discharge nozzle 4. After the metal is lifted slightly above the bottom of the chamber (see the jumper between the nozzles 1 and 4), the metal is poured from inside chambers in the suction nozzle. Plug 2 is burned. If it is made of wood or melted (if it is made of metal (alloy). The vacuum (vacuum) level at this time reaches about 20 mm Hg. Start-up pumps (pumps capable of pumping out per unit time) large volumes of gases, but not capable of reaching a high vacuum, are disconnected at this time, and the high vacuum pumps continue to work, thawing. After the plug is destroyed and the end of the suction pipe is opened by the transporting gas and metal, the metal t rise up into the chamber and down the drain nozzle from the chamber into the bucket. Thus, the metal begins to circulate through the vacuum chamber.The metal is subsequently evacuated as in the case of the known suction nozzles. is turned on before the pipes are immersed in the metal, and vacuum suction is after immersion. After the pipes are immersed in the metal, the protective caps melt and the metal is first under the effect of slight hydrostatic pressure, then under Tviem vacuum enters the vacuum chamber simultaneously through both nozzles. In order to detect POSITION; the experimental effect of applying the proposed suction nozzle was carried out by pilot testing it on a circulating vacuum unit. The test results are shown in the table. The expected economic efficiency from the use of the invention on one vacuum unit / (for 115-ton-smelting) as compared to the known pipe in single-shift operation will amount to 46,800 rubles per year, for 1 ton of vacuum steel 1 DZR / t; for sravpeikk with the base object - a total of 27,200 rubles per 1 ton of vacuum steel. 0,65 rub. / T. The operating costs of the proposed nozzle slightly:. and are compensated for by eliminating the use of a single-piece (one-time) use of a steel cap (J 1-2 Mj.-, used to protect the slag from entering the chamber.

Испытываемый патрубокTest nozzle

Стойкость футеровки ,выраженна количеством вакуумированных плавок до ремонтаLining durability, expressed by the number of evacuated bottoms prior to repair

известный неохлаждаемый known uncooled

Известный охлаждаемый (базовый объект)Known cooled (base object)

Патрубок неохлаждаемый с заглушкой из древесины (фанеры) толщиной мм, С наружной стороны (снизу) огнеупорна обмазка из корундового порошка на жидком стекле ммPipe uncooled with a plug made of wood (plywood) mm thick. On the outside (bottom) there is a refractory coating made of corundum powder on liquid glass mm

4,9 (среднее)4.9 (average)

7,1 (среднее )7.1 (average)

36,4 (среднее)36.4 (average)

Claims

(571, 1. SUCTION TUBE OF A CIRCULATION VACUUM CAMERA, containing a metal casing with a refractory lining and a conveyor gas supply unit, from l.h. supply of transporting gas after reaching a vacuum of 20-11 Fig. 1

TO - .. 1 Li IX pX Ά7 J # 77 (ά

mm Hg, the nozzle is equipped with a plug tightly adjacent to its inlet end made of a material that can break down under the action of evacuated metal when it approaches from the inside and is protected from metal by a layer of refractory material applied to it from the outside.

2. The suction pipe according to claim 1, characterized in that the plug is made of a material which is a deoxidizer or an alloying agent with respect to the evacuated metal.

3. Suction pipe according to paragraphs.

1 and 2, ’characterized in that the plug is made of wood.

4. Suction pipe according to paragraphs. 1 and 2, characterized in that when evacuating titanium-bearing steels, the plug is made of titanium or an alloy based on it