SU556184A1 - Устройство дл вакуумировани жидких металлов - Google Patents

Description

1

ПзоГ)р ..Гоппс ОТНОСИ -.Я к конструкци м агрегатов дл  внепечного вакуу.мировани  жидких металлов, в особенности сталей.

Известны н шнроко примен ютс  агрегаты (вакуумные камеры) дл  внепечного вакуумировани  жидкой стали в стр}е путем перелива металла из ковша в ковш или в изложницу , размеш,енные в вакуумной камере. При этом в вакуумную камеру )станавливают пустой ковш или изложнину, затем камеру накрывают крышкой, в центре которой имеетс  отверстие дл  установки промежуточной футерованнг )й воронки. Дл  со.здани  первоначального разрежени  в вакуумной камере отверстие в воронке закрывают алюминиевым листом 1.

Ковш с готовым по химическому составу жидким металлом подают и устанавливают над воронкой, и носле создани  в камере вакуума открывают стопор ковша. Металл попадает в промежуточную воронку, заполн ет ее и, создав гидрозатвор на входе в вакуумную камеру, расплавл ет алюминиевый лист и струей переливаетс  в ковш или изложницу, наход ш,иес  в вакуумной камере. Падающа  стру  на пути от промежуточной воронки до металлоприемника (ковша, изложницы) разбрызгиваетс  на отдельные струйки и капли II вакуумируетс .

Однако известные аргегаты дл  вакуумировани  в струе жидких металлов имеют недостатки . Поскольку прием металла в ковш или изложницу рассчитан на всю садку, вакуумна  камера должна иметь большие габариты и объем, что требует установки мощных и высокопроизводительных вакуумных насосов и больших производственных площадей.

Нельз  вакуумировать нераскисленный металл , так как раскисление его в ковше или изложнице под вакуумом при вакуумировании переливом трудно или невозможно осуществить . При вакуумировании же струи раскисленного металла удал етс , в основном, водород; удаление же кислорода и азота происходит незначительно, т. е. вакуумирование металла переливом в таких агрегатах недостаточно эффективно.

Перелив металла из ковша в промежуточную воронку происходит на воздухе, что приводит к вторичному окислению, угару легирующих и дополнительному загр знению металла газами и неметаллическими включени ми .

В примен емых вакуумных камерах процесс вакуумировани  периодический, а значит и малопроизводительный. Цель изобретени  - увеличение степени дегазации и повышение качества металла,

Это достигаетс  тем. что в устройстве дл  вак мировани  жидких метал/юг, мегкду дпом мегаллоомкости (например, коглпа) и мет; ллоггриемпиком (например, H:i.io Kiiiiueii, кристаллпзаторсм, формой, козиюм) вертикально устанозлен выт нутой формы футерованный проточный резервуар, состо щий из двух герметично соединенных основани ми . Верхний конус большой высоты своей вершиной посредством унлотнительных элементов гермет1;ч;10 соединен с дном металлоемкости (Koniuti) при установке нослсднсго с металлом дл; миронании. В OOKOBOII стенке конуса имеетс  отверстие дл  нолсоединени  агрегата к системе вакуумных насосов , а в нижней части сделано окно, в которое герметично вставлен и иековый питатель, св занный с бункером, служащий дл  ненрерывной и равномерной подачи под струю ме талла порошкообразных гранулированных или мелкодробленных раскисли1елей, рафинировочных и ле ируюш,их материалов, которые за счет большой высоты надени  струи энергично перемешшзаютс  металлом, эмульгируютс  Им и непрерывно вытекают вглесте с металлом в металлоприем1 ик через нижнее выпускное отверстие, образу  при этом в нижней части резервуара гидравлический затвор из жидкого метал,:а, что достигаетс  опреде, енным соотношением скоростей поступлени  и вытекани  металла из резервуара.

На чгГ-гелче предста Л но описываемое устройство .

Устройство дл  вакуумировани  жидких металлов состоит из футероваииого проточного резервчара конусов 1 и 2, герметично соединенных между собой основани ми, и шнекового питател  3, соединенного с герметично закрываемым бункером 4, который служит дл  хранени , непрерывной и равномерной подачи под струю металла порошкообразных, гранулированных и.ти мелкодроблеиных раскислителей , рафинировочных и легируюших материалов .

Верхний конус большой длины своей вершиной через уплотнительные элементы 5, 6, 7 герметично соедин етс  с дном ковша 8, а нижний конус 1 посредством удлиненного стакана 9 и крышки 10 - с металлоприемником И. Сменный разливочный стакан 9 фиксируетс  в гнездовом кирпиче резервуара звездочкой 12.

Уплотнительный узел резервуара с ковшом 8 выполнен в виде наружного кругового паза 7, резинового (или из другого материала) кольца 6 н кольцевого цилиндра 5, приваренного к дну ковша 8.

В боковой стенке верхнего большой высоты конуса вверху и.меетс  отверстие дл  подсоединени  агрегата к системе вакуумных насосов , а в ниижей части сде.чано окно дл  герметичной установки в iniio шнекового питател  3.

Устройство снабжено гл делкой 13, предназначенной дл  наблюдени  за уровнем металла в резервуаре и прои чсом вакуумировани .

Основной 1Н - pii, . ;.. iM удобства фу1е;)1)ики и эксплуатации и исход  и.-; за ач вакуумнровани . 1Ч.П10Л1Ии И1 .1.н чонусог. 1 и 2, ко

торые посредством бо. 14 и нпок.ккичи 1Г)

герметично соединены между соОой. BepxHHii

своей большой высотой обеспечивает

разрыв струи на мелкие капли, дегазацию и

раскисление геталла за счет содержащегос  в

нем углерода в процессе падени  струи в вакуумном пространстве резервуара. Нижний мамой высоты дл  сбора проваку мированного металла, легировап11Я и рафинировани  его подаваемыми шиековым питателем материалами, эмульгировани  продуктов рафинировани  и удалени  нх вместе с металлом через разливочный стакан 9 в металлоприемпик 11.

Вакуумпрование металла в устройстве осуществл етс  следующим образом.

Перед началом вакуумировани  в бункер 4 загружают порошкообразные, гранулированпые или мелкодробленные раскислители. рафииировочиые и легирующие материалы и

бункер гер.метично закрывают крышкой. Футеровку устройства с помощью газовой горелки , вставленной снизу в отверстие «гнездового кирпича, разогревают в течение 20-30 .мин до температуры 1200-ISOO C. После этого в

гнездовой кирпич снизу на огпеуиорной жидкой массе вставл ют разливочный стакаи 9 и закрепл ют зьездочной 12. В канал разливочного стакана снизу вставл ют металлическую (алюминиевую) трубку, котора  предус.мотрена дл  создани  начального вакуума, накоплени  noKOTOpoio объема металла в нижиеи части емкости и создани  гидравлического затвора . Она через 1-3 сек от начала вакуумировани  расплавл етс  и позвол ет свободно

вытекать вакуумироваиному металлу вместе с эмyльгпpoвaнны.vlи в нем ггродлктами рафинировани  в металлоприемник 11.

Затем под устройство устанавливают металлоприемник . слив металла в который из

устройства осуществл етс  без контакта с воздухом, что достигаетс  путем создани  в полости металлоприемника материалов, например солей П1СЛОЧПЫХ и Н1елочноземельных .металлов, расплавл ющихс  и испар ющихс 

при нопаданпп первых порций жидкого металла в .металлоприемник.

Затем на устройство опускают ковш с жидким металло.м и герметично соедин ют с полостью резервуара за счет кольца и уплотн ющей прокладки. Включают вакуумные насосы и в полости резервуара создают вакуум.

Claims (3)

1. Открывают стопор ковша и одновременно выключают двигатель ишекового питател  дл  подачи иод струю металла раскислителей , рафинировочных и легирующих материа: лов. Первые порции провакуумированного металла за счет металлической пробки, наход щейс  в канале разливочного стакана, не вытекают , а скапливаютс  в ЕШЖНСЙ части резервуара , образу  гидрозатвор; через 3-5 сек металлическа  лробка расплавл етс  и обработанный металл вместе с -..мульгироиаииыми в пем проллктами рафинировани  начинает вытекат) п металлопрнемник, однако, в нижней части резервуара посто нно находитс  онределенный объем металла высотой 20- 50 см, необходимый дл  создани  гидрозатвора на выходе устройства. Наблюдение за процессом обработки и уровнем металла в агрегате ведут через гл делку 13, а регулирование скорости нерелива осуществл етс  с помощью стопора ковша 8. Стру  жидкого нераскисленного металла, попада  через разливочный стакан ковша в вануумпую полость резервуара, за счет содержащихс  в металле газов и раскислени  углеродом разрываетс  и разбрызгиваетс  на отдельные капли и струйки, которые при своем падении с большой высоты (2-4 м) глубоко дегазируютс , как по водороду, так и кислороду и азоту и подегазированный в струе металл внизу легируетс  кремнием, алюминием и другими материалами, подаваемыми шнековым питателем под падающую струю металла , перемешиваютс  и эмульгируютс  им и вытекат вместе с металлом в металлоприемник без контакта струи с воздухом. Благодар  такой конструкции устройств.а осуществл етс  наиболее эффективное вакуу ирование нераскисленного металла в струе с одновременным последующим его легированием иод вакуумом, что обеспечивает глубокую дегазацию металла, высокие коэффициенты использовани  легирующих материалов и, поскольку процесс идет непрерывно, высокую производительность агрегата при его конструктивной простоте в изготовлении и эксплуатации . Дл  разработки и опробовани  эффективности работы агрегата в проблемной лаборатории ферросплавов ДМЕТИ проведены опыты по вакуумированию стали состава: С 0,40%; Мп 0,4%; Сг-следы; S 0,022%; О 0,012%; NJ 0,007%; Н 7 мл/100 г, выплавленный в 1,5-тонной луговой печи, в полупромышленном а) регате за вл емой конструкции с подачей под струю смеси, состо щей из дробленного 65%-ного ферросилици  (4,0 кг/т), порошка алю.мини  (0,3 кг/т) и дробленного плавикового шпата (1 кг/т). После вакуу.мировани  в указанном агрегате сталь имела : С 0,37%; Мп 0,39%; Сг-следы; Si 0,26; А1 0,028%; S 0,021%; О 0,002%; .N 0,003%; Н 1,2 мл/100 г, т. е. металл был очень чистым по содержанию кислорода, азота и водорода и коэффициент использовани  кремни  составил 100%- -93%. Формула изооретени  1.Устройство дл  вакуумировани  жидких металлов, содержащее емкость дл  подвода металла, металлоприемник с крышкой, установленую между ними футерованную промежуточную емкость и вакуумсистему, отличающеес  тем, что, с целью увеличени  степени дегазации и повышени  качества металла, промежуточна  емкость выполнена составной из двух соединенных между собой своими основани ми конусов, верхний нз которых своей вершиной соединен с дном металлоемкости и снабжен питателем с бункером, соединенным с ним в нижней части конуса, а нижний в своей вершине имеет отверстие со сливным стаканом, соединенным с крышкой металлоприемника , причем вакуумсистема соединена с верхним конусом.
2. 2.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что верхний конус выполнен с высотой, равной 2 -4 высотам нижнего конуса.
3. 3.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что рабочий слой футеровки промежуточной емкости выполнен из углеродистого материала . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе: I. Авт. св. № 250392, кл. С21 с 7/00, 25.10.71.