SU767219A2 - Реактор непрерывного рафинировани металла - Google Patents

Description

(54) ;РЕАКТОР НЕПРЁРЬШНОГО РАФИНИРОВАНИЯ МЕТАЛЛА

Изобретение относитс  к области черной металлургии, в частности к непрерывному рафинированию металла и  вл етс  усовершенствованием известного реактора непрерывного рафинировани  метсшла по авт. св. 492554. В основном изобретении реактор не прерывного рафинировани  металла содержит камеру эжекции, водоохлаждае мую камеру стабилизации, камеру разделени  и дожигани  газов, водорхлаж даемый напорный металлопровод с соп:лом на конце, реактор смонтирован на подвижной платформе с движителем р.. Недостатком такого реактора  вл ет с  ненадежность работы внутренней поверхности соплаj быстрый износ которой приводит к нарушению качественного состава металла, так как обеспечить металлический гарнисаж на внутренней поверхности сопла т жело, пото му что металл имеет очень низкую температуру плавлени  по сравгнению со шлаком/ охлаждение его до этой темпе ратуры приведет к увеличению толщины олакового гарнисажа на внешней поверх ности сопла, что повли ет на эжекцио ную способность шлака. Целью предлагаемого изобретени   вл етс  повышение надежности реактора и качества металла. Указанна  цель достигаетс  тем , что в известном реакторе в сопле металлопровода выполнены каналы дл  подсоса шлака, расположенные под углсал 15-45 к оси сопла. Реактор, который .изображен на чертеже, состоит из камеры 1 эжекции, камеры 2 стабилизации, камеры 3 разделени , камеры 4 газоотделени  с горелкой 5, напорного металлопровода 6, сопла 7 с наклонными каналами 8, подвижной платформы 9, направл ющих 10, движител  11, системы охлаждени  12, трубопроводов 13 подачи .шлакооб-. разующих и 14 отвода газообразных продуктов, циркул ционных каналов15, патрубков 16 дл  удалени  металла и 17отработанного шлака, трубопроводов 18подачи и 19 отвода хладагента. Внутренн   часть реактора состоит из камеры эжекции, в которой распсшагаютс  напорный металлопровод 6, сопло 7 с наклонными каналами 8, трубопровод 13 подачи шлакообразующих, камера стабилизации 2 располагаетс  между камерой 1 эжекции и камерой 4 газоотделени  с горелкой 5, камера зжекции сообщаетс  с камерой 3 разделени  циркул ционными каналами 15, в камере разделени  располагаетс  трубопро вод отвода газообразных продуктов, патрубки 16 дл  удалени  металла и 17 отработанного шлака. Металлопровод и футерованна  часть реактора располагаютс  на платформе 9, котора 1еремещаетс  по направл ющим 10 движителем 11, который установлен на платформе, там же установлена система охлаждени  12, посредством которой по трубопроводу 18 подачи и 19 отвода хладагента охлаждаютс  сопло и камера стабилизации. Реактор работае.т следующим образом . Струи жидкого металла подаютс  из сопла 7 в камеру 1 эжекции, где осуществл етс  зжектирование шлака. Образовавша с  смесь поступает в камеру . 2 стабилизации, в которой, интенси мое перемешивание и диcпepгиjзoвaниe системы шлак-металл сопровождаетс  протеканием реакции. На выходе из камеры 2 стабилизации смесь поступае в камеру 4 газоотделени , где происходит завершение физико-химических процессов и разделение системы металл - шлак-газ.Газ дожигаетс  горел кой 5 и отводитс  трубопроводом 14,металл и шлак поступают в камеру 3 разделени , откуда металл удал етс  через патрубок 16, а шлак возвращае с  по циркул ционным каналам 15 в камеру эжекции, отработанный шлак удал етс  через патрубок. 17. Динамическое регулирование процесса рафинировани  во врем  работы осуществл етс  путем перемещени  платформы, по направл ющим 10 с помощью движител  11. При таком пер мещении измен етс  рассто ние между соплом 7 и камерой 2 стабилизации, ЧТО приводит кизменению эжектирук)щей способности и соотношени  смешиваемых компонентов металл-ишак. Обеспечение требуемого живого сечени  потока в камере 2 стабилизации и сопле 7, достигаетс  путем охлаждени  рабочих поверхностей хладаген том, который подаетс  системой охла дени  12 по трубопроводу 18 и ОТВОдитс  по трубопроводу 19. При охлаж дении рабочих поверхностей образует с  настыль шлака (гарнисаж), которы предохран ет поверхности от разруше ни . Наружна  поверхность сопла и камера стабилизации имеют непосредствённь1й контакт со шлаком, а внутренн  поверхность сопла омываетс  ишаком, поступающим по наклонным каналбм 8. Создание гарнисажа на рабочих поверхност х сопла и камеры стабилизации повыша.ет надежность реактора и качественный состав полу чаемого металла. Создать гарнисаж на внешней поверхности сопла из шла Ка, а на внутренней поверхности соп из металла очень т жело, так как температура плавлени  металла колеблетс  от 1150 до 1560сСпримен ютг чугун или сталь разливочных марок). Поэтому на внутренней поверхности сопла гарнисаж не создаетс , что приводит к быстрому ее износу. Износ сопла вли ет на эжектирующую способность дилака, состав смеси металл-шлак и на качественный состав готового металла. Шлаковый гарнисаж на внутренней поверхности сопла можно создать лри условии не смешени  потока металла и шлака. Это можно обеспечить при движении двух параллельных потоков на рассто нии не более 2-3 диаметров сопла от ее кромки, если форма и скорость потока металла не искажаютс  неровност ми поверхности сопла. В св зи с небольшим рассто нием, на котором потоки не смешиваютс , каналы дл  шлака могут быть выполнены наклонными к оси сопла. Скорость двух потоков после сли ни  определ етс  по формуле: л- ° а ) N w,, где Vo-скорость потока после сли ни ) v -скорость потока металла в сопле V -скорость потока шлака из канала; 1Т1)т12)1п,-соответствующие массовые расходы потоков; 2 -угол между соплом и шлаковым каналом. Из формулы видно, что скорость потоков после сли ни  зависит от угла наклона канала к оси сопла. Более близкий параллельный поток шлака к металлу в сопле может быть создан каналом, расположенным к оси сопла под углом Ыа близким к нулю, но при этом увеличиваетс  количество неровностей на поверхности сопла, так как.канал оканчиваетс  не отверстием , а продолжаетс  углублением на поверхности сопла, кроме того уменьшаетс  стенка между каналами, oiчего искажаетс  форма потока металл.а, под действием котор&го размываетс  поток шлака и перемешиваетс  с ним. При изготовлении канала под углом наклона к оси сопла dj 90 поверхность сопла измен етс  незначительно , но поток шлака ока.зывает значительное тормЪз щее действие на поток метал ш, отчего измен етс  форма и скорость потока металла, под действием которого поток шлака срезаетс  и перемешиваетс  с металлом. Оптимальным углом наклона канала к оси сопла, при котором образуетс  незначительное количество неровностей на поверхности сопла и небольшое тормоз щее воздействие потока ишака на поток металла,  вл етс  угол clj 45. При этом угле скорость и форма потока метгшла сохран ютс , поэтому

на рассто нии 2-3 диаметров сопла потоки не переметивarotcfl, и на поверхности сопла создаетс  устойчивый гарнисаж.

Так как в реакторе примен ютс  ишаки различной в зкости, которые по различному оказьшают тормоз щее воздействие на поток металла, то угол наклона канала к оси сопла может колебатьс  в пределах 45 + 15.

Поэтому, чтобы создать наповерхноти и внутри сопла одинаковый гарниса и этим увеличить срок службы его, сопло имеет наклонные каналы к ocHj по которым во внутрь сопла поступает шлак, при движении он обмывает внутренние стенки сопла и осаждаетс  на них.

Защита поверхностей сопла и каме ры стабилизации гарнисажем приводит

W

к повышению надежности работы реактора более чем в 2 раза.

Claims (1)

1. Авторское свидетельство СССР 492554, кл. С 21 С 5/56, 1973 (прототип).

«

п