SU1191434A1 - Method of making pores in molten material and device for effecting same - Google Patents

Method of making pores in molten material and device for effecting same Download PDF

Info

Publication number
SU1191434A1
SU1191434A1 SU843756828A SU3756828A SU1191434A1 SU 1191434 A1 SU1191434 A1 SU 1191434A1 SU 843756828 A SU843756828 A SU 843756828A SU 3756828 A SU3756828 A SU 3756828A SU 1191434 A1 SU1191434 A1 SU 1191434A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
melt
gaseous
cooling
porous material
agent
Prior art date
Application number
SU843756828A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валентин Иосифович Федоров
Николай Иванович Кобаско
Николай Афанасьевич Миняйленко
Александр Леонтиевич Юрескул
Original Assignee
Институт технической теплофизики АН УССР
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт технической теплофизики АН УССР filed Critical Институт технической теплофизики АН УССР
Priority to SU843756828A priority Critical patent/SU1191434A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1191434A1 publication Critical patent/SU1191434A1/en

Links

Landscapes

  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

1. Способ поризации расплавленного материала, преимущественно шлака, путем насьщени  газообразным поризукщим агентом непрерывно движущегос  потока расплава и охлаждени  последнего, отличающийс   тем что, с целью повышени  качества поризованного материала путем равномерного распределени  в нем пор, насыщение расплава газообразным поризующим агентом провод т при вибрации .расплава с частотой 50-100 Гц, а охлаждение осуществл ют одновременно с насыщением газообразным поризующим агентом и продолжают его до полного затвердевани  поризуемого материала., 2. Устройство дл  поризации расплавленного материала, содержащее приемную емкость, в которой располо- . жен поризатор, св занный с источником газообразногц поризующего агента , и систему охлаждени  поризовакного материала, о т л и ч а ю.щ е ес   тем, что, с целью повышени  ка (П чества поризованного материала путем равномерного распределени  в нем пор, оно снабжено установленными под приемной емкостью т нущими валками, при этом приемна  емкость выполнена в виде охлаждаемого кристаллизаJP тора, а поризатор - в виде виброколокола , соединенного с генератором механических колебаний.1. A method for porisation of molten material, mainly slag, by saturating a continuously moving melt stream with a gaseous reducing agent and cooling the latter, characterized in that, in order to improve the quality of the porous material by uniformly distributing the pores in it, the melt is saturated with a gaseous piercing agent during vibration. melt with a frequency of 50-100 Hz, and cooling is carried out simultaneously with the saturation of the gaseous penetrating agent and continue it until complete solidification by izuemogo material. 2. An apparatus for porization molten material, comprising a receptacle in which raspolo-. porous source associated with a gaseous source of the piercing agent, and a cooling system of the porous material, which is designed to increase (As a porous material by uniform distribution of pores in it, it is equipped with The pulling rolls installed under the receiving tank, while the receiving tank is made in the form of a cooled crystallizer of the torus, and the spring is in the form of a vibrating bell connected to a generator of mechanical vibrations.

Description

Изобретение относитс  к производ ству .строительных материалов, преимущественно шлаковой пемзы, и может быть использовано дл  поризации стекла, металла и других материгшов в расплавленном состо нии. Цель изобретени  - повышение качества поризованного материала путем равномерного распределени  в нем пор, На чертеже схематически -изобралсено устройство дл  поризации расплавленного материала, разрез. Устройство содержит приемную емкость , выполненную в виде кристаллизатора 1, имеющего пр моугольную коробчатую форму и предназначенную дл  приема расплавленного шлака, поступающего с разливочного ковша 2. В стенках кристаллизатора 1 расположены каналы 3, продольна  ось каждого из которых параллельна плоскости стенки, в которой они расположены. Каналы 3 соединены с источником хлад агента (не показан), в качестве которого может использоватьс , наприме врдовоздушна  смесь. Внутрь кристаплизатора 1 помещён поризатор,выполненный в виде виброколокола А, соединенного с генератором механических колебаний (не показан). Кроме того, виброколокол 4 при поьвщ газопровода 5 сообщаетс  с источником газообразного агента (не показан), в качестве которого используетс  вод ной пар или газ. Имеетс  также система охлаладени  поризованкого материала, выполненна  в виде труб 6, установленных ниже кристаллизатора 1 в плоскости, продoJEжaющeй его стенки. Трубы 6 системы охла здени  соединены с упомйнутым источником хладагента и снабжены со стороны поризованного материала соплами. В той же плоскости ниже охлаждающих труб 6 установлена пара т нущих валков 7, св занных с приводом вращени  (не показан). Устройство работает следующим . образом. Перед началом работы устройства, т.е. перед заполнением кристаллизатора 1 шлаковым расплавом, в нижней части кристаллизатора устанавливают металлический лист, образующий дно кристаллизатора (не показан). Внеш н   поверхность указанного листа сна жена крюком, а внутренн   - одним или несколькими элементами, выступающими внутрь кристаллизатора 1 и расшир ющимис  в верхней своей части. Предварительно подготовленньй таким образом кристаллизатор 1 при помощи разливочного ковша 2 заполн ют шлаковым расплавом 8. Одновременно с этим осуществл ют подачу хладагента в каналы 3 кристаллизатора и в трубы 6 системы охлаждени  поризованного материала. После затвердевани  всего объема, наход щегос  в кристаллизаторе 1 шлакового расплава, упом нутые элементы металлического листа оказываютс  надежно впа нньми в образовавшийс  монолит. Последний перемещают до тех пор, пока он не попадает в зону действи  т нуп х валков 7. Перемещение монолита шлака осуществл ют путем приложений т гового усили  крюка указанного металлического листа. Одновременно с перемещением монрлита шлака вниз, т.е. его выдвижением из кристаллизатора, в последний подают расплав шлака. С этого момента начинаетс  процесс непрерывной поризации расплавленного илака. Поризадию , т.е. насыщение.шлакового рас плава пузырьками воздуха или иного газообразного поризующего агента, осуществл ют путем помещени  в расплав виброколокола 4, которому сообщаетс  вибраци , передаваема  от генератора механических колебаний, с одновременной подачей в виброколокол вод ного пара или газа, осуществл емой через газопровод 5. Любую жидкую среду можно насыщать пузьфькагш газа с помощью специального вибрирующего приспособлени  (например, виброколокола). В этом случае пузырьки газа под воздействием вибрации двигаютс  не к поверхности жидкости, а ко дну, равномерно насыща  ее. . Аналогичное  вление происходит в шлаковом расплаве. Подаваемые через виброколокол 4 в расплав 8 пузырьки пара или газа под воздействием вибрации, сообщаемой расплаву тем же виброколоколом, равномерно устремл ютс  вниз и распредел ютс  в массе расплава. Одновременно с этим слоем расплавы, прилегающие к внутренним стенкам кристаллизатора 1, благодар  циркулирующему в каналах .8 указанных стенок хладагенту охлалщаютс  и затвердевают, образу  брусок 9 с жидкой сердцевиной . Затвердевание всего объема шпака происходит в зоне интенсивного охлаждени , осуществл емого путем подачи на брусок 9 струи водовоздушной смеси, котора  подаетс  через сопла в трубах 6, Брусок 9, имеющий пр моугольное поперечное се чение, посто нно находитс  во взаимодействии с т нущими валиками 7, обеспечивающими его перемещение вни Одновременно с этим в кристаллизаторе 1 непрерьш но подают шлаковый расплав в количестве, пропорциональ ном скорости движени  поризованного бруска, т.е. посто нно поддерживают в кристаллизаторе требуемый уровень расплава.Все это обеспечивает непрерывный-процесс поризации расплавленнрго шлака и получени  отфор мованного поризованного материала в-виде бруска шлаковой пемзы с равн мерно распределенными порами . В конкретном примере выполнени  оптимальными параметрами осуществле ни  процесса поризации  вл ютс  сле дующие: подачу газообразного поризующего агента (паров воды или газа) в виброколокол осуществл ют под давлением до 0,3 МПа, в качестве хладагента используют водрвоздущную смесь, причем воздух подают давлением до 0,6 МПа, воду 0 ,3 МПа, . в качестве хладагента используют водовоздушную смесь, причем частота вибрации виброколокола составл ет 5-500 Гц и выбираетс  с учетом как физических свойств расплавленного м териала, так и требований к получен ному материалу. Максимальное насыщение расплава пузырькамч происходит при резонансной частоте виброколокола, возникновение которой обусловлено физичес кими свойствами расплавленного материала , полностью расплава. Так, дл  шлака при температуре его расплава 1200-1400 с резонансна  частота составл ет 50-100 Гц. Дл  уменьшени  плотности поризации достаточно изменить частоту в сторо ну ее уменьшени  или увеличени  от резонансной в зависимости от того, какой размер пор нужно, получить. При увеличении частоты размер пузыр ков уменьшаетс , при уменьшении увеличиваете . Варьированием частоты можно получить ту или иную прочность или плотность поризации конечного продукта, т.е. требуемые тепло- и звукоизол ционные свойства материала. При этом размер пузырьков , соответствующий каждой конкретной частоте в пределах указанного Bbmie диапазона частот, всегда одинаков . Скорость поризации определ етс  скоростью затвердевани  расплава и в свою очередь обусловливает скорость движени  получаемого, бруска шлаковой пемзы. В предлагаемом варианте используетс  один виброкрлокол. Поэтому дл  оптимального насыщени  всего объема расплава, наход щегос  в кристаллизаторе , диаметр виброколокола должен быть меньше длины одной из стенок кристаллизатора .{стороны квадрата ) лишь на 40-50 мм. Однако можно использовать и несколько виброколо- колов, равномерно устанавливаемых в кристаллизаторе. Пример 1. В расплавленном шлаке при 1200°С в услови х непрерывной разливки вибрирует с частотой 50 Гц колокол, через которьй подаетс  сжатьш газ. При затвердевании шлака образуетс  поризованный материал, достаточно высокой прочности с низким удельным весом, который .может быть- использован в строительстве и кораблестроении. Пример 2, В расплавленный шлак при в услови х непрерывной размывки размещен виброколокол, который вибрирует с частотой 75 Гц. Одновременно через колокол подаетс  врд ной пар, с помощью которого осуществл етс  поризаци  щлака. В услови х непрерывной разливки шлака достигаетс  практически 100%ный выход годной продукции высокого к-ачества. При траншёйно-брызгальном способе примерно- 40% шлака получаетс ,-непоризованным. Наостальной части щака достигаетс  неравномерна  поризаци . За счет повышени  качества шлака и уменьшени  брака достигаетс  большой экономический эффект, . Пример 3. В расплавленный шлак при 1400 С в услови х непрерыв The invention relates to the production of building materials, predominantly slag pumice, and can be used for the porisation of glass, metal, and other materials in a molten state. The purpose of the invention is to improve the quality of the porous material by uniformly distributing the pores in it. In the drawing there is schematically depicted a device for the polarization of the molten material, a slit. The device contains a receiving tank made in the form of a mold 1, having a rectangular box-like shape and designed to receive molten slag coming from the casting bucket 2. In the walls of the mold 1 channels 3 are located, the longitudinal axis of each of which is parallel to the plane of the wall in which they are located . Channels 3 are connected to a source of refrigerant (not shown), which can be used as an air mixture, for example. Inside the cristopliser 1, a porizer is placed, made in the form of a vibrating bell A, connected to a mechanical oscillator (not shown). In addition, the vibrocolumn 4 at the supply of the pipeline 5 communicates with a source of gaseous agent (not shown), which uses water vapor or gas. There is also a cooling system for a porous material, made in the form of pipes 6, installed below the mold 1 in the plane extending its wall. The pipes 6 of the cooling system are connected to the said source of coolant and are provided with nozzles on the side of the porous material. In the same plane, below the cooling tubes 6, a pair of pulling rolls 7, connected to a rotating drive (not shown), is installed. The device works as follows. in a way. Before the device starts working, i.e. Before filling the mold 1 with slag melt, in the lower part of the mold, install a metal sheet forming the bottom of the mold (not shown). The outer surface of the specified sheet of sleep is a hook, and the inner surface is one or several elements protruding into the crystallizer 1 and expanding in its upper part. The mold 1 thus prepared in advance is filled with slag melt 8 by means of a pouring ladle 2. At the same time, refrigerant is supplied to the channels 3 of the mold and into the pipes 6 of the cooling system of the porous material. After solidification of the entire volume of the slag melt in the mold 1, the said metal sheet elements are reliably embedded in the monolith formed. The latter is moved until it falls into the zone of action of the rolls 7. The slag monolith is moved by applying the traction force of the hook of the specified metal sheet. Simultaneously with the movement of slag monrlit down, i.e. its extension from the mold, the last serves molten slag. From this moment on, the process of continuous porisation of molten sludge begins. Porysadia, i.e. The saturation of the slag melt with bubbles of air or another gaseous blowing agent is carried out by placing the vibrocolumn 4 into the melt, which is vibrated from the generator of mechanical vibrations, while simultaneously supplying the vibrocollet with water vapor or gas through the gas pipeline 5. Any the liquid medium can be saturated with a gas puff using a special vibrating device (for example, a vibrating bell). In this case, gas bubbles under the influence of vibration move not to the surface of the liquid, but to the bottom, evenly saturating it. . A similar phenomenon occurs in the slag melt. The bubbles of vapor or gas supplied through the vibrocolation 4 to the melt 8, imparted by vibration to the melt by the same vibrocolation, evenly rush down and are distributed in the mass of the melt. Simultaneously with this layer, the melts adjacent to the inner walls of the mold 1, due to the coolant circulating in the channels .8 of these walls, cool and solidify, forming a bar 9 with a liquid core. The hardening of the entire volume of the spike occurs in the zone of intensive cooling, carried out by supplying a jet of water-air mixture to the bar 9, which is fed through nozzles in the pipes 6. The bar 9, having a rectangular cross section, constantly interacts with pulling rollers 7, ensuring its movement is observed. At the same time, slag melt is continuously supplied in the mold 1 in an amount proportional to the speed of movement of the porous bar, i.e. The required level of melt is constantly maintained in the crystallizer. All of this ensures a continuous process of porisation of the molten slag and obtaining the formed porous material in the form of a slag of pumice slag with evenly distributed pores. In a specific example of implementation, the optimal parameters for the implementation of the porisation process are the following: supply of a gaseous penetrating agent (water or gas vapor) to the vibrocolumn is carried out under a pressure of up to 0.3 MPa, air-blending is used as a refrigerant, and air is supplied with pressure up to 0 , 6 MPa, water 0, 3 MPa,. A water-air mixture is used as a refrigerant, the vibrocollection vibration frequency being 5-500 Hz and chosen taking into account both the physical properties of the molten material and the requirements for the material obtained. The maximum saturation of the melt bubbles occurs at the resonant frequency of the vibrator, the occurrence of which is due to the physical properties of the molten material, completely melt. Thus, for slag, at its melt temperature of 1200-1400 s, the resonant frequency is 50-100 Hz. To reduce the porosity density, it is sufficient to change the frequency in the direction of its decrease or increase from the resonance, depending on what pore size you need, to be obtained. With increasing frequency, the size of the bubbles decreases, with decreasing increase. By varying the frequency, it is possible to obtain some kind of strength or density of the end product, i. required heat and sound insulation properties of the material. At the same time, the size of the bubbles corresponding to each specific frequency within the frequency range specified by Bbmie is always the same. The rate of porisation is determined by the rate of solidification of the melt and, in turn, determines the speed of movement of the resulting, slag of pumice slag. In the proposed embodiment, one vibrocrystal is used. Therefore, to optimally saturate the entire volume of the melt that is in the mold, the diameter of the vibrator should be less than the length of one of the walls of the mold (side of the square) only 40-50 mm. However, it is also possible to use several vibrating spiers evenly mounted in the crystallizer. Example 1. In molten slag at 1200 ° C under continuous casting conditions, a bell vibrates at a frequency of 50 Hz, through which gas is compressed. When the slag solidifies, a porous material is formed, of sufficiently high strength with a low specific weight, which can be used in construction and shipbuilding. Example 2 In a molten slag, under continuous washing conditions, a vibrating bell is placed, which vibrates at a frequency of 75 Hz. At the same time, a vardous steam is fed through the bell, with the help of which the slag is used for homing. Under the conditions of continuous slag casting, almost 100% yield of high-quality products is achieved. With the trench-sprinkling method, approximately 40% of the slag is obtained, unordered. In the rest of the area, uneven porisation is achieved. By improving the quality of slag and reducing rejects, a large economic effect is achieved,. Example 3. Molten slag at 1400 ° C under continuous conditions.

Claims (2)

1. Способ поризации расплавленного материала, преимущественно гапака, путем насыщения газообразным поризующим агентом непрерывно движущегося потока расплава и охлаждения последнего, отличающийс я тем, что, с целью повышения качества поризованного материала путем равномерного распределения в нем пор, насыщение расплава газообразным поризующим агентом проводят при вибрации расплава с частотой 50-100 Гц, а охлаждение Осуществляют одновременно с насыщением газообразным поризующим агентом и продолжают его до полного затвердевания поризуемого материала.1. A method for the porosity of a molten material, mainly hapaca, by saturating a continuously moving melt stream with a gaseous cutting agent and cooling the melt, characterized in that, in order to improve the quality of the porous material by evenly distributing pores in it, the melt is saturated with a gaseous cutting agent during vibration melt with a frequency of 50-100 Hz, and cooling. Carry out simultaneously with the saturation of the gaseous pore agent and continue it until the hardening is complete. th material. 2. Устройство для поризации расплавленного материала, содержащее приемную емкость, в которой расположен поризатор, связанный с источником газообразного поризующего агента, и систему охлаждения поризованного материала, отличающеес я тем, что, с целью повышения качества поризованного материала путем равномерного распределения в нем пор, оно снабжено установленными под приемной емкостью тянущими валками, при этом приемная емкость выполнена в виде охлаждаемого кристаллизатора, а поризатор - в виде виброколокола, соединенного с генератором механических колебаний.2. A device for the porosity of molten material, comprising a receiving container in which a porosor is located, connected to a source of a gaseous porous agent, and a cooling system for the porous material, characterized in that, in order to improve the quality of the porous material by uniformly distributing pores in it, it equipped with pulling rolls mounted under the receiving tank, while the receiving tank is made in the form of a cooled mold, and the porizer is in the form of a vibrating bell connected to a generator mechanical vibrations.
SU843756828A 1984-06-21 1984-06-21 Method of making pores in molten material and device for effecting same SU1191434A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843756828A SU1191434A1 (en) 1984-06-21 1984-06-21 Method of making pores in molten material and device for effecting same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843756828A SU1191434A1 (en) 1984-06-21 1984-06-21 Method of making pores in molten material and device for effecting same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1191434A1 true SU1191434A1 (en) 1985-11-15

Family

ID=21125222

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU843756828A SU1191434A1 (en) 1984-06-21 1984-06-21 Method of making pores in molten material and device for effecting same

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1191434A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР 718392, кл. С 04 В 5/04, 1978. Авторское свидетельство СССР №893923, кл. С 04 В 5/04, 1980. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5334236A (en) Process for producing shaped slabs of particle stabilized foamed metal
KR100592533B1 (en) Method and apparatus for the continuous production of foamed metals
EP0666784A1 (en) Process and apparatus for shape casting of particle stabilized metal foam.
US20160008882A1 (en) Method of Producing a Metal Foam by Oscillations
SU1191434A1 (en) Method of making pores in molten material and device for effecting same
US3397733A (en) Method for removal of gas from molten metal during continuous casting
US4291742A (en) Method and apparatus for obtaining an ingot
US3552481A (en) Apparatus for removing gas from molten metal during continuous casting
RU2023693C1 (en) Process for manufacture of slag pumice
JPH0215852A (en) Method for continuously casting steel
JPH0360849A (en) Apparatus for continuously casting strip
SU1148698A1 (en) Method of continuous casting of metals
JPS5853354A (en) Continuous casting method for steel
RU2062683C1 (en) Method of production of granular lithium and alloys on its base and device for its accomplishment
SU1424946A1 (en) Method of vibratory working of molten metal
JPH038541A (en) Apparatus for continuously casting strip
RU2074896C1 (en) Method and aggregate of out-of-furnace refining of metal smelt
JPS63212044A (en) Ultrasonic mold continuous casting method
RU1792796C (en) Method of continuous metal casting and machine for performing the same
JPH0475110B2 (en)
RU1811969C (en) Method of casting ingot mold and device for its realization
SU1764785A1 (en) Method for continuous casting of billets
SU1583209A1 (en) Method of top casting of metal
SU1724433A1 (en) Process and unit for lining metallurgical vessels
SU1764782A1 (en) Apparatus for pulsating treatment of melt