SU971890A1

SU971890A1 - Device for blasting pulverulent materials into molten metal

Info

Publication number: SU971890A1
Application number: SU813267098A
Authority: SU
Inventors: Иван Васильевич Шишлин; Александр Иванович Морозов; Николай Иванович Козлов; Александр Ульянович Трофименков; Авенир Иванович Постников; Семен Федорович Руденко
Priority date: 1981-04-01
Filing date: 1981-04-01
Publication date: 1982-11-07

Description

Изобретение относитс к черной металлургии, в частности к внепечной обработке стали.This invention relates to ferrous metallurgy, in particular, to secondary treatment of steel.

Известен способ обработки жидкой стали и установки дл его осуществлени . В устройстве по этому способу бак дл реагента (пневмокамерный насос ) с суспензатором и смесительной камерой установлен на каретке и соединен с погружной трубкой (фурмой) жестким трубопроводом 1.A known method of treating molten steel and an installation for its implementation. In the device according to this method, a reagent tank (pneumochamber pump) with a suspension device and a mixing chamber is installed on the carriage and connected to the immersion tube (tuyere) by a rigid pipe 1.

Недостатками этого устройства вл ютс сложность установки на каретке более одного пневмокамерного насоса из-за больших габаритов, когде требуетс обработка стали двум и более видами порошков. Затруднена загрузка и обслуживание пневмокамерного насоса. Установка пневмокамерного насоса на взвешивающих устройствах на подвижной каретке не обеспечивает высокую точность автоматического взвешивани и дозировани подаваемого в ковш порошка. Занимаемые габариты лиевмокамерным насосом над ковшовым пространством затрудн ют оптимальное размещение другого оборудовани при компле.ксной обработке металла (подача ферросплавов, алюмини , механизированный замер температуры , отбор ковшевой пробы и др.). ,The disadvantages of this device are the difficulty of installing more than one pneumochamber pump on the carriage due to its large size, when it is necessary to process steel with two or more types of powders. Difficult loading and maintenance of the pneumochamber pump. Installing a pneumochamber pump on weighing devices on a moving carriage does not provide high accuracy of automatic weighing and dosing of powder fed to the ladle. The occupied dimensions of the left-cell pump over the bucket space make it difficult to optimally place other equipment for complex metal processing (supply of ferroalloys, aluminum, mechanized temperature measurement, bucket sampling, etc.). ,

Известно также устройство дл ввода фурмы в металлургические сосуды , используемое дл подачи тонкоизмельченных добавок в расплавы металлов , в котором пневмокамерный насос установлен на рабочей площадке стационарно и с подвижной фурмой сое10 динен гибким трубопроводом. При этом фурма кроме вертикального перемещени ее в ковш имеет также горизонтальное перемещение на склад фурм дл ее замены 2.It is also known a device for introducing a tuyere into metallurgical vessels, used to supply finely ground additives to metal melts, in which a pneumochamber pump is installed on a working platform permanently and with a movable tuyere is connected with a flexible pipeline. In this case, the tuyere, in addition to its vertical movement into the bucket, also has a horizontal movement to the warehouse of tuyeres for its replacement 2.

1515

Недостатком этого устройства вл етс то, что гибкий трубопровод, соедин ющий пневмокамерный насос с фурмой , должен иметь значительную длину , обеспечивающую не только свобод20 ное вертикальное перемещение фурмы, но и ее разворот (горизонтальное перемещение ) на склад фурм. Надежность и стабильность процесса ввода порошка снижаютс с увеличением длины пневмо25 трассы (гибкого трубопровода) и трудностью сохранени ее геометрической конфигурации. Это объ сн етс тем, что незначительные колебани концентрации порошка (около ±5%), обусловлен30 ные конструкци ми пневмокамерныхA disadvantage of this device is that the flexible pipe connecting the pneumochamber pump with the tuyere should have a considerable length, providing not only free vertical movement of the tuyere, but also its reversal (horizontal movement) to the warehouse of tuyeres. The reliability and stability of the powder injection process decreases with an increase in the length of the pneumatic 25 route (flexible pipe) and the difficulty of maintaining its geometric configuration. This is due to the fact that slight fluctuations in powder concentration (about ± 5%), due to the designs of pneumatic chambers

насосов, привод т к резким изменени м сопротивлени на длинном участке пневмотрассы и, как следствие, механическим колебани м гибкой пневмотрассы , что усугубл ет колебани сопротивлени и приводит к резким изменени м давлени на срезе фурмы. Изменени давлени на срезе фурмы вызывают неравномерную (пульсирующую подачу порошка, отчего фурма вибрирует , футеровка ее разрушаетс .. Величина пульсации давлени на срезе фурмы может превысить величину избы точ1юго давлени в трубопроводе над ферростатическим давлением жидкого металла (около 200 мм/вод.ст.) в . этом случае происход т либо выбросы металла из ковша (при возрастании давлени ), либо жидкий металл попадает в сопло фурмы и забивает ее.pumps, lead to abrupt changes in resistance in the long section of the pneumatic track and, as a result, to mechanical fluctuations of the flexible pneumatic route, which aggravates the fluctuations in resistance and leads to sharp changes in pressure at the tuyere cut. Changes in pressure at the tuyere cut cause uneven (pulsating powder supply, which causes the tuyere to vibrate, lining it is destroyed. The pressure pulsation value at the tuyere cut may exceed the excess pressure value in the pipeline above the ferrostatic pressure of the liquid metal (about 200 mm / water) In this case, either metal is ejected from the ladle (with increasing pressure), or the liquid metal enters the tuyere nozzle and clogs it.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению вл етс устройство дл вдувани порошкообразных материалов в жидкий металл, в котором пневмокамерный насос установлен на рабочей площадке и соединен гибким трубопроводом с фурмой дл подачи порошка в жидкий металл. Устройство размещаетс на рабочей площадке над пут ми сталевоза с ковшом, перемещающегос от конвертера на участок разливки стали. Продувка стали и подача порошка производитс в ковше, сто щем на сталевозе. Это устройство включает пневмокамерный насос, установленный на тензодатчиках высокоизмерительного устройства, фурму, закрепленную на держателе каретки, направл ющую, по которой каретка перемещаетс с помощью механизма подъема при погружении фурмы в ковш в жидкий металл, механизм поворота направл ющей вокруг вертикальной оси дл перемещени отработанной фурмы с позиции продувки на скла,ц фурм при ее замене и гибкий трубопровод, посто нно соедин ющий пневмокамерный насос с фурмой. Кроме того, устройство имеет отдельную площадку, над пневмокамерным насосом, на которой устанавливаетс запасна емкость с порошком пневмокамерного насоса. Подачей транспортирующего газа в пневмокамерный насос неорходимое количертво порошка через гибкий трубопровод и систему запорно-регулирующ й аппаратуры подают через фурму в жидкий металл ,1The closest in technical essence and effect achieved to the invention is a device for injecting powdered materials into liquid metal, in which a pneumochamber pump is installed on the working platform and connected by a flexible pipe to a tuyere for feeding powder into a liquid metal. The device is placed on a working platform above the paths of a steel truck with a ladle moving from the converter to the steel casting site. Steel blowing and powder feed are carried out in a ladle standing on a steel truck. This device includes a pneumochamber pump mounted on strain gauges of a high-resolution device, a lance mounted on a carriage holder, a guide along which the carriage moves by means of a lifting mechanism when the tuyere is immersed in a liquid metal, a turning mechanism of the guide around a vertical axis to move the used tuyere from the position of the purge to the skla, t the tuyere during its replacement and the flexible pipe, which constantly connects the pneumochamber pump with the tuyere. In addition, the device has a separate platform, above the pneumochamber pump, on which the spare tank with the powder of the pneumochamber pump is installed. By supplying a transporting gas to the pneumochamber pump, a continuous quantity of powder is fed through a flexible pipeline and the locking and regulating equipment is fed through a lance into a liquid metal, 1

Недостатком устройства вл етс низка надежность и нестабильность процесса вдувани порошка в металл из-за значительной длины гибкого трубопровода , котора йбусловлена необходимоЬтью посто нного .соединени пневмокамерного насоса с фурмой как при продувке, так и повороте фурмы .при ее замене.,The disadvantage of the device is the low reliability and instability of the process of injecting powder into the metal due to the considerable length of the flexible pipe, which is due to the constant connection of the pneumochamber pump with the tuyere during the blowing and turning of the tuyere. When replacing it,.

Цель изобретени - повышение надежности и стабильности процесса вдувани порошков в жидкий металл.The purpose of the invention is to increase the reliability and stability of the process of injecting powders into a liquid metal.

Поставленна цель достигаетс тем, что в устройстве дл вдувани The goal is achieved by the fact that in the injection device

порошкообразных материалов в жидкий металл, содержащее источник газа, пневмокамерный насос, установленный на рабочей площадке и соединенный гибким трубопроводом с фурмой поворотный держатель фурмы с механизмом разъема, механизмы подъема каретки и поворота фурмы, каретка дополнительно снабжена неподвижным в горизонтальной плоскости держателем, на 5 котором закреплен механизм разъема, соединенный с отводом пневмокамерного насоса гибким трубопроводом.powdered materials in liquid metal containing a gas source, a pneumochamber pump installed on the working platform and connected with a flexible pipe to a tuyere, a swivel tuyere holder with a connector mechanism, mechanisms for lifting the carriage and turning the tuyere, the carriage is additionally equipped with a fixed in horizontal plane holder on which 5 is fixed connector mechanism coupled to a pneumatic-chamber pump outlet by a flexible pipe.

С целью исключени скручивани и вибрации гибкий трубопровод скрепQ лен по всей длине с жестким в горизонтальной плоскости т желым элементом .In order to avoid twisting and vibration, the flexible pipe was fastened along its entire length with a heavy element in the horizontal plane.

На фиг. 1 приведено устройство, общий вид; на фиг. 2 - план размещени оборудовани ; на фиг. 3 - соединение отвода пневмокамерного насоса гибким трубопроводом минимальной длины с механизмом разъема, закрепленным на неподвижном держателе, и крепление жесткого элемента в горизонтальной плоскости с гибким трубопроводом .FIG. 1 shows the device, a general view; in fig. 2 - equipment layout plan; in fig. 3 - connection of the pneumochamber pump retraction by flexible pipes of the minimum length with the connector mechanism fixed on the fixed holder, and fastening of the rigid element in the horizontal plane with the flexible pipe line.

Устройство состоит из пневмокамерного насоса 1 снеподвижным отводом (патрубком) 2, соединеннымгибкимThe device consists of a pneumochamber pump 1 with a movable outlet (pipe) 2 connected by flexible

5 трубопроводом 3, с фурмой 4 посредством механизма разъема 5, установленного на неподвижном держателе б. Фурма 4 закреплена на поворотном держателе 7. Поворотный держатель 75 pipeline 3, with a lance 4 through the mechanism of the connector 5 mounted on a fixed holder b. The tuyere 4 is fixed on the swivel holder 7. The swivel holder 7

0 выполнен таким, что при развороте его с закрепленной фурмой 4 на продувку (вдувание порошка в металл) . ось фурмы 4 совмещаетс с осью вводного патрубка 8 механизма разъема 5,0 is made so that when you turn it with a fixed lance 4 on the purge (blowing powder into the metal). the axis of the tuyere 4 is aligned with the axis of the inlet nozzle 8 of the mechanism of the connector 5,

5 расположенного посто нно на позиции продувки. Совместно с гибким трубопроводом 3 проложен гибкий в вертикальной плоскости и жесткий в горизонтальной плоскости т желый элел мент 9. Неподвижный держатель б и поворотный держатель 7 закреплены на каретке 10, на которой установлен также механизм поворота 11 держател 7, а каретка 10 с.помощью механизма подъема 12 может перемещатьс вверх5 located permanently at the purge position. In conjunction with the flexible pipe 3, there is a flexible vertical and rigid horizontal plane heavy element 9. The stationary holder b and the rotary holder 7 are fixed on the carriage 10, on which the rotation mechanism 11 of the holder 7 is also installed, and the carriage 10 s. lift 12 can move up

и вниз по направл ющей 13. Устройство также содержит сталевоз 14 с ковшом 15, склад 16 фурм, сосуд 17 дл периодического пополнени порошками пневмокамерного насоса 1 и рабоча and down along the guide 13. The device also contains a steel truck 14 with a ladle 15, a warehouse of 16 tuyeres, a vessel 17 for periodic replenishment with powders of a pneumochamber pump 1 and a working

0 площадка 18. Источник газа и весоизмерительное устройство пневмокамерного насоса (не показаны).0 pad 18. Gas source and weighing device of the pneumochamber pump (not shown).

Устройство дл вдувани порошкообразных материалов в жидкий металлDevice for injecting powdered materials into liquid metal

5 работает следующим образом.5 works as follows.

Под рабочую площадку 18 на позицию обработки металла на сталевозе 14 завоз т ковш 15 с жидким металлом Каретку 10 с поворотным 7 и неподвижным 6 держател ми опускают в нижнее положение, поворотный держатель 7 с механизмом поворота 11 разворачивают на склад 16 фурмы и закрепл ют на нем очередную фурму 4, Каретку 10 поднимают в верхнее положение вместе с закрепленной на поворотном держателе 7 фурмой 4 и, поворачива приводом поворота 11 поворотный держатель 7, фурму 4 устанавливают на позицию продувки. Вводной патрубок 8 механизма разъема 5 с уплотнением ввод т в трубу сопла фурмы 4. Включением газа-носител через пускорегулирующую аппаратуру из предварительно заполненного порошком пневмокамерного насоса 1 через отвод щий патрубок 2, гибкий трубопровод 3 порошок транспортируетс к фурме 4 и по ней, по мере ее опускани в жидкий металл ковша 15.Under the working platform 18 to the metalworking position on the steel truck 14, the bucket 15 with liquid metal is brought. The carriage 10 with a swivel 7 and a fixed 6 holders are lowered into the lower position, the swivel holder 7 with the swivel mechanism 11 is deployed to the lance warehouse 16 and fixed on it the next tuyere 4, the carriage 10 is raised to the upper position together with tuyere 4 fixed to the pivoting holder 7 and, turning the pivoting drive 11 pivoting holder 7, the tuyere 4 is set to the purge position. The inlet 8 of the connector mechanism 5 with a seal is inserted into the pipe of the nozzle of the tuyere 4. By switching on the carrier gas through the control gear from the pneumochamber pump 1 pre-filled with powder through the outlet pipe 2, the flexible pipe 3, the powder is transported to the tuyere 4 and along it its lowering into the liquid metal of the ladle 15.

В нижнем положении фурмы 4 в металле , когда вдувание порошка производитс в нижние слои, происходит наиболее полное и качественное его усвоение. Ферростатическое давление при этом На сопло фурмы 4 достигает максимума. Колебани давлени и концентраци порошка дл стабильного и надежного хода процесса должны быть минимальными и завис щими от длины и формы пневмотрассы. Неподвижный отвод 2 пневмокамерного насоса 1 установлен по горизонтали от оси фурмы 4 на рассто нии равном 4-5 минимально допустимого ргшиуса изгиба гибкого трубопровода 3 и на высоте 0,5 - 0,6 длины фурмы 4 от рабочей площсщки 18. Минимально допусти№лй радиус изгиба гибкого трубопровода 3 оговариваетс ГОСТами (например, см. ГОСТ 18698-79). В предлагаемом устройстве гибкий трубопровод 3 минимальной длины приникает форму, пpиближaющsтоc к пр мой линии, и при этом порошок к фурме 4 от пневмонасоса 1 поступает сверху вниз, а гибкий в вертикальной и жесткий в горизонтальной плоскост х т желый элемент 9 предохран ет гибкий трубопровод 3 от скручивани , раскачивани и колебаний и т.о. процесс идет стабильно и надежно. По окончании внепечной обработки фурму 4In the lower position of the tuyere 4 in the metal, when the powder is injected into the lower layers, its most complete and qualitative assimilation occurs. Ferrostatic pressure while on the nozzle of the tuyere 4 reaches a maximum. Pressure fluctuations and powder concentrations for a stable and reliable process should be minimal and dependent on the length and shape of the pneumatic track. The fixed outlet 2 of the pneumochamber pump 1 is installed horizontally from the axis of the tuyere 4 at a distance of 4-5 of the minimum allowable curvature of the flexure of the flexible pipe 3 and at a height of 0.5 - 0.6 of the length of the tuyere 4 from the working area 18. Minimum allowable radius bending of the flexible pipe 3 is stipulated by state standards (for example, see GOST 18698-79). In the device according to the invention, the flexible pipe 3 of minimal length penetrates the shape, approaching the straight line, and the powder to the lance 4 from the pneumatic pump 1 goes from top to bottom, and the flexible element 9 prevents the flexible pipe 3 from vertical and rigid in horizontal planes from twisting, swaying and vibrations, etc. The process is stable and reliable. At the end of the secondary treatment of the tuyere 4

поднимают из металла в верхнее положение и подачу порошка прекращают отключением газа-носител ,raise from the metal to the upper position and the flow of powder is stopped by switching off the carrier gas,

В случае необходимости фурму 4 можно отправить на склад 16 ее смены. Дл этого фурма 4 отключаетс от гибкого трубопровода 3 механизмом разъема 5, поворачиваетс на склад 16, опускаетс кареткой 10 и открепл етс от поворотного держател 7. Затем можно закрепить новую фурму и установить ее на позицию продувки, соединив с гибким трубопроводом 3 дл обработки очередного ковша 15 с металлом.If necessary, the lance 4 can be sent to the warehouse 16 of its shift. For this, the tuyere 4 is disconnected from the flexible pipe 3 by the connector mechanism 5, rotates into the warehouse 16, lowered by the carriage 10 and unfastened from the pivot holder 7. The new tuyere can then be fixed and installed at the purge position by connecting the next bucket 15 with metal.

Использование устройства позволит осуществл ть процесс подачи порошковых материалов к соплу погружаемой фурмы без толчков и незначительных колебани х давлени , вследствие чего фурма менее вибрирует и ее запщтна огнеупорна футеровка не разруаетс .The use of the device will make it possible to carry out the process of feeding powder materials to the nozzle of a submerged tuyere without jolts and minor pressure fluctuations, as a result of which the tuyere vibrates less and its refractory lining is not destroyed.

Claims

1. A device for injecting powdered materials into a liquid metal containing a source of gas, a pneumochamber pump installed on

0 working site and connected by a flexible pipe with a tuyere, a swivel holder with the mechanism of the carriage connector and the rotation of the tuyere, characterized in that, with the aim

5 to increase the reliability and stability of the process of injecting powders into a liquid metal, the carriage is provided with a fixed

in the horizontal plane by the holder, on which the mechanism of fastening is fixed, connected by a flexible pipe to the outlet of the pneumochamber pump.

2. The device according to claim 1, characterized in that, in order to avoid twisting and vibration of the flexible pipe, it is fastened throughout

5 long with a rigid element in the horizontal plane.

Sources of information taken into account in the examination

1.Patent of the USSR No. 648120,

0 cl. From 21 to 7/00, published. 1975.

2. For the FRG 2755738,.; 1kl. C 21 C 5/46, 1977.

3. Express-information News of sulfur metallurgy in the USSR, 34,

5 1974.