SU729971A1 - Пневмонасос дл подачи порошкообразного материала в жидкий металл - Google Patents

Description

Изобретение относится к области пневмотранспорта и может быть использовано в черной металлургии для обработки чугуна и стали порошкообразными материалами.

Известен пневмонасос для подачи порошкообразного материала в жидкий металл, содержащий приемную камеру цилиндроконической формы с загрузочным патрубком и патрубком для выпуска газа, примыкающую к конической' части приемной камеры цилиндрическую выводную камеру с аэроднищем, разгрузочный трубопровод с приемной воронкой на входном конце, расположенной в выводной камере, и запорное устройство, встановленное под воронкой [ 1] .

Однако известный пневмонасос не обеспечивает стабильной подачи порошкообразного материала' в жидкую металлическую ванну. Это обусловлено произвольным выбором размеров выводной камеры, вследствие чего изменение слоя порошка в насосе приводит к изменению аэродинамического сопротивления, что,.в свою очередь, вызывает изменение режима вывода порошка из выводной камеры и возникновение пульсаций, которые недопусти- 30 мы при наличии ферростатического противодавления.

Цель изобретения — обеспечение стабильной подачи порошкообразного материала в жидкий металл. °

Цель достигается тем, что отношение высоты выводной камеры к ее диаметру равно (0,8-2,5):1, а отношение диаметра цилиндрической части приемной камеры к диаметру выводной камеры равно (2-5):1.

На чертеже схематичн8 изображен пневмонасос для подачи порошкообразного материала в жидкий металл, общий вид.

Насос состоит из приемной камеры 1, верхняя часть которой выполнена цилиндрической (с диаметром Т)), а нижняя — конической с углом конуса ct = 40-60°, цилиндрической выводной камеры 2 (диаметром d и высотой Ή ) с аэроднищем, включающим пористую перегородку 3, выполненную из пористой нержавеющей стали, и дутьевую камеру 4,запорного устройства 5 для отсечки подачи порошкообразного материала .

В выводной камере расположена приемная воронка 6 разгрузочного трубопровода 7. Камера 1 имеет патрубок 8 для выпуска газа, вытесняемого загружаемым порошком, загрузочный патрубок 9, регулятор 10 расхода газа, регулятор 11 сбрасывания давления. На трубопроводе 7 установлена смесительная камера 12, соединенная с транспортным трубопроводом 13. На трубопроводах подвода газа в дутьевую камеру 4 и смесительную камеру 12 установлены регуляторы 14, 15 расхода газа.

Предлагаемый пневмонасос работает следующим образом.

Открывают патрубки 8 и 9 и производят загрузку порошкообразного материала в пневмонасос, затем патрубки 8, 9 и регулятор 11 закрывают и открывают регуляторы 10, 15 расхода газа, а в пневмонасосе давление газа поднимают до 6 ат. После этого закрывают регулятор 10 расхода газа, открывают регулятор 14, устанавливают расход газа на пневмотранспорт порошкообразного материала в металлическую ванну, открывают запорное устройство 5 и порошкообразный материал подают в металлическую ванну. После выдачи заданного количества порошкообразного материала из пневмонасоса закрывают запорное устройство 5 и подача материала прекращается.

Ус-тановлено, что стабильная подача порошкообразного материала в ме- . таллическую ванну обеспечивается в том случае, если вывод порошка из пневмонасоса осуществляется из выводной камеры при высоте слоя порошка равном не менее 0,8 и не более 2,5 диаметра этой камеры. Значение высоты слоя порошка, которая гарантирует стабильную работу, зависит от физических свойств· материала, таких как плотность, фракционный состав, угол естественного откоса и т.д.

£)пытным путем было установлено, что для порошкообразного материала с фракционным составом 0-0,2 это соотношение равно 0,8; для материала с фракционным составом 0-2 мм и содержанием фракций 0,2 мм не менее 10% это соотношение равно 1,5; для материала с фракционным составом 0,3-2,0 мм это соотношение равно 2, а для грануллированного материала со средним размером гранул 2 мм это соотношение достигает величины 2,5, т.е. величина соотношения зависит от удельного аэродинамического сопротивления слоя порошкообразного материала. Установлено, что дальнейшее увеличение высоты слоя порошкообразного материала перестает сказываться на стабильности вывода порошка из пневмонасоса и это позволяет делать приемную камеру большего диаметра, т.е. большей емкости, что-, бы иметь определенный запас порошкообразного материала для обработки металла одной или нескольких плавок.

Однако увеличение диаметра приемной камеры также имеет свой оптимальный предел, который позволяет аэрировать весь объем порошкообразного материала, находящегося в пневмонасосе, избегать его слеживания и, следовательно, обеспечить стабильную работу пневмонасоса в случае длительного пребывания порошкообразного материала в пневмонасосе перед его применением.

Минимальное значение, равное двум отношениям диаметра приемной камеры к диаметру выводной камеры, относится к случаю использования пневмонасоса для подачи порошкообразного материала фракции 0-0,2 мм, а максимальное значение, равное 5, к случаю подачи гранулированного материала. Значение угла конуса 40-6гарантирует равномерный сход материала из приемной камеры в выводную.

Таким образом данная конструкция пневмонасоса обеспечивает стабильную подачу порошкообразного материала в металлическую ванну, что позволяет повысить качество обрабатываемого материала.

Ожидаемый годовой экономический эффект от применения пневмонасоса ориентировочно составит 143100 руб.

Claims (1)

1. дл  выпуска газа, вытесн емого загружаемым порошком, загрузочный патру бок 9, регул тор 10 расхода газа, ре гул тор 11 сбрасывани  давлени . На трубопроводе 7 установлена смеситель на  камера 12, соединенна  с транспортным трубопроводом 13. На трубопр водах подвода газа в дутьевую камеру 4 и смесительную камеру 12 установле ны регул торы 14, 15 расхода газа. ; Предлагаемый пневмонасос работает следующим образом. Открывают патрубки 8 и 9 и производ т загрузку порошкообразного материала в пневмонасос, затем патрубки 8, 9 и регул тор II закрывают и открывают регул торы 10, 15 расхода газа, а в пневмонасосе давление газа поднимают до 6 ат. После этого закрывают регул тор 10 расхода газа, открывают регул тор 14, устанавливают расход газа на пневмотранспорт порошкообразного материала в металли ческую ванну, открывают запорное уст ройство 5 и порошкообразный материал подают в металлическую ванну. После выдачи заданного количества порошкообразного материала из пневмонасоса закрывают запорное устройство 5 и по дача материала прекращаетс . Уотановлено, что стабильна  подача порошкообразного материала в металлическую ванну обеспечиваетс  в том случае, если вывод порошка из пневмонасоса осуществл етс  из вывод ной камеры при высоте сло  порошка равном не менее 0,8 и не более 2 , 5 диа метра этой камеры. Значение высоты сло  порошка, котора  гарантирует стабильную работу, зависит от физических свойств- материсшл, таких как плотность, фракционный состав, угол естественного откоса и т.д. РПЫТНЫМ путем было установлено, что дл  порошкообразного материала с фракционным составом 0-0,2 это соотношение равно 0,8; дл  материал с фракционным составом 0-2 мм и содержанием фракций 0,2 мм не менее 10% это соотношение равно 1,5 дл  материала с фракционным составом 0,3-2,0 мм это соотношение равно 2, а дл  грануллированного материала со средним размером гранул 2 мм это соотношение достигает величины 2,5, т.е. величина соотношени  зависит о удельного аэродинамического сопротивлени  сло  порошкообразного материала . Установлено, что дальнейшее увеличение высоты сло  порошкообразного материала перестает сказыватьс  на стабильности вывода пор ка из пневмонасоса и это позвол ет делать приемную камеру большего .диаметра, т.е. большей емкости, что бы иметь определенный запас порошкообразного материала дл  о бработки металла одной или нескольких плавок. Однако увеличение диаметра приемной камеры также имеет свой оптимальный предел, который позвол ет аэрировать весь объем порошкообразного материала , наход щегос  в пневмонасосе, избегать его слеживани  и, следовательно , обеспечить ст,абильную работу пневмонасоса в случае длительного пребывани  .порошкообразного материала в пнев.монасосе перед его применением . Минимальное значение, равное двум отношени м диаметра приемной камеры к диаметру выводной камеры, относитс  к случаю использовани  пневмонасоса дл  подачи порошкообразного материала фракции 0-0,2 мм, а максимальное значение, равное 5, к случаю подачи гранулированного материала. Значение угла конуса 40-60 гарантирует равномерный сход материгша из приемной камеры в выводную. Таким образом данна  конструкци  пневмонасоса обеспечивает стабильную подачу порошкообразного материала в металлическую ванну, что позвол ет повысить качество обрабатываемого материала. Ожидаемый годовой экономический эффект от применени  пневм насоса ориентировочно составит 143100 руб. Формула изобретени  Пневмонасос дл  подачи порошкообразного МсРгериала в жидкий металл, содержащий приемную камеру цилиндроконической с загрузочным патрубком и патрубком дл  выпуска газа; примыкающую к конической части приемной камеры цилиндрическую выводную камеру с аэроднищем, разгрузочный трубопровод с приемной роронкой на входном конце, расположенной в выводной камере, и запорное устройство, установленное -под воренкой, о т л и ч а ющий с   тем, что, с целью обеспечени  стабильной подачи порошкообразного материала в жидкий металл , отношение высоты выводной камеры к ее диаметру равно (0,8-2,5):, а отношение диаметра цилиндрической части приемной камеры к диаметру выводной . камеры равно (2-5):1. Источники информации, прин тые во внимаиие при экспертизе 1. Дунаев Н.Е. и др. Вдувание пы- левидных материалов вдоменные печи. М., Металлурги , 1977, с. 134,. 135 (прототип).