SU976279A1

SU976279A1 - Chute for treatment of melt with reagents

Info

Publication number: SU976279A1
Application number: SU802945257A
Authority: SU
Inventors: Борис Семенович Гончар; Гарибальд Федорович Петров; Владимир Леонидович Найдек; Анатолий Михайлович Ткаченко; Владимир Николаевич Синица; Станислав Павлович Кошелев; Юрий Петрович Черноротов; Валерий Николаевич Куличков; Анатолий Георгиевич Ситнов; Юрий Алексеевич Тюрин; Герман Тимофеевич Корпусенко
Original assignee: Научно-производственное объединение "Тулачермет"
Priority date: 1980-06-24
Filing date: 1980-06-24
Publication date: 1982-11-23

Description

(.54) ЖЕЛОБ ДЛЯ ОБРАБОТКИ РАСПЛАВА РЕАГЕНТАМИ(.54) CHAINS FOR TREATMENT OF REAGENT MELTES

Изобретение относитс к области черной металлургии и может быть использовано при внепечной обработке жидкого металла на желобе.The invention relates to the field of ferrous metallurgy and can be used in the out-of-furnace processing of liquid metal on a trough.

Известны устройства - желоба дл перелива и внепечного рафинировани жидкого металла жидкими, твердыми и газообразными реагентами. При прохождении металла по желобу, конструктивным исполнением последнего или внешним воздействием интенсифицируют массообмен (степень смещени системы металл- реагент ), привод щим в конечном итоге к улучшению качества металла Cl 3.The known devices are troughs for overflow and out-of-furnace refining of liquid metal with liquid, solid and gaseous reagents. When the metal passes through the chute, its design or external influence, mass exchange (the degree of displacement of the metal-reagent system) is intensified, ultimately leading to an improvement in the quality of the metal Cl 3.

Наиболее близким по техническому решению и достигаемому эффекту к прюдлагаемому вл етс желоб дл заливки жидкого металла в подовую печь, содержащий металлический футерюваннБсй кожух и фурму дл подачи кислорода, причем сливна часть желоба с отверстием в днище выполнена тупиковой, а фурма расположена под отверстием соосно с ним и выполнена в виде замкнутого коллектора с соплами по его внутреннему периметру, направленными под углом к оси отверсти 2.The closest in technical solution and the achieved effect to the proposed one is a chute for pouring liquid metal into a hearth furnace containing a metal casing and a tuyere for oxygen supply, the drain part of the chute with a hole in the bottom is made dead-end, and the tuyere is located under the hole coaxially with it and made in the form of a closed collector with nozzles along its inner perimeter, directed at an angle to the axis of the hole 2.

Недостатком известного желоба вл етс невозможность ввода шлакообразующих реагентов в среду металла , а отсутствие последних приводит к частичному рафинированию металла и неполно использованию рафинирующего агента.A disadvantage of the known trough is the impossibility of introducing slag-forming reagents into the metal environment, and the absence of the latter leads to a partial refining of the metal and incomplete use of the refining agent.

Целью изобретени вл етс увеличение эффективности обработки металла .The aim of the invention is to increase the efficiency of metal processing.

Поставленна цель достигаетс тем, что желоб дл обработки расплава реагентами, содержащий металлический футерованный кожух, сливна часть которого выполнена тупиковой с отверстием в днище, согласно изобретению снабжен огнеупорной перегородкой, установленной перед сливным отверстием и образующей щель--с боковой стенкой желоба, причем отношение площади поперечного сечени щели к площади поперечного сечени сливного отверсти составл ет 0,3-0,75.This goal is achieved in that the chute for treating the melt with reagents containing a metal lined casing, the drain part of which is made dead-end with a hole in the bottom, according to the invention is equipped with a refractory partition installed before the drain hole and forming the slit with the side wall of the chute, and the area ratio the cross-section of the slit to the cross-sectional area of the drain hole is 0.3-0.75.

При обтекании потоком жидкости погруженных в него вертикально плоских пластин и других подобного рода преп тствий , за ними образуетс симметрична дорожка убывающих вихрей вихрева дорожка. При наличии стока из зоны вихр через сливное отверстие над ним образуетс вихрева воронка . Образование симметричного вихр и уменьшение размеров застойных зон за счет их равномерного распределени на поверхности металлов сливной части желоба обеспечиваютс располо жением перегородки по нормали к бок вой стенке на рассто нии от торцовой ртенки, равной .)ирине желоба. При йтом 1нысота перегородки, равна высоте желоба, исключает нежелательны перелив жидкого металла через ее ве и снижение интенсивности вращающегос потока. Из условий неразрывности обрабатываемого потока жидкого металла на желобе значени расхода через щелевоеЭщИ донное сливное и ел отверсти , определ емые по формулам сл /1 сл сл1|го Нсл (2J равны между собой. Откуда / Щ- ЩТ1Н- Щ ЛСА CA-i4- cAfU) где Д - коэффициент расхода; UJ - площадь поперечного сечени ; Н - напор. Индексы щ и ел относ тс соответственно к щелевому и донному сливному отверсти м. Так как разность величин напора над донным сли ным и перед щелевым отверсти ми незначительна и ею можно пренебречь, то из ( 3 ) получаем, что отношение значений площади поперечного сечени щелевого и донного сливного отверст обратно пропорционально отношению соответствующих коэффициентов расхода , т.е. сл Коэффициент расхода дл щелевого отверсти находим из соотношени Г 0,003 в-Ъ1Г IbW /.0,405.-0,,55gjj, (5) где В - ширина желоба, м ; в - длина выступа, м. Его оптимальные значени , вычисленные по формуле (5 ) и обеспечиваю щие стабильные услови протекани жидкого металла , через щелевое от верстие, составл ют 0,4-0,6. Оптимальные значени коэффициента расхода, найденные экспериментал Ным путем и вызывающие максимальное вт гивающее усилие вихревой воронки равны 0,2-0,3. Учитыва величины коэффициентов расхода, представленных выше, получаем предел измерени оптимально значени их отношени , который равен 0,3-0,75. При отношении меньшим 0,3 снижаетс вт гивающее. усилие вихревой воронки за счет потери устойчивости вращающегос потобольше 0,75 наблюдаетка . При с уменьшение скорости вращени вихр , что также снижает эффективность ввода добавок. На фиг. 1 - схематично представлен желоб, вертикальный разрез ; на фиг.2 - то же, вид сверху. Желоб дл непрерывной обработки жидкого металла состоит из металлического кожуха 1, футеровки 2, дозатора 3 добавки. Приемна часть желоба 4 стыкуетс с плавильным агрегатом , а сливна 5 - выполнена ту- пиковой с отверстием 6 в днище. Перед отверстием на рассто нии ширины :футерованной части желоба от тупиковой стенки 7 расположена огнеупорна перегородка 8, образующа щель 9 с противоположной стенкой желоба. Процесс обработки в желобе осуществл етс следующим образом. Жидкий металл из плавильного агрегата поступает в приемную часть желоба 4, куда подают добавки через дозатор 3. Подача добавок осуществл етс равномерно в приемную часть желоба 4, либо в сливную 5 или в щель 9 мезкду боковой стенкой и перегородкой 8 в зависимости от активности вводимого компонента, необходимого времени предварительной его дегазации и прогрева. Из приемной части металл через щель 9 поступает в сливную 5 часть желоба. В образовавшуюс воронку, за счет превалирующего поверхностного стока металла, вт гиваетс подаваема на его поверхность добавка. Вт нута вихревым потоком добавка, двига сь в металле, к отверстию 6 в результате действи на расплав центробежных сил, располагаетс в центральной части потока в виде жгута и, реагиру с металлом, сливает- . с в металлоприемник. Высокой эффективности процесса непрерывной обработки в желобе способствует многостадийность взаимодействи расплава с добавкой при оптимальных услови х контакта. Так взаимодействие начинаетс еще в потоке на желобе, затем в воронке при прохождении через сливное отверстие и заканчиваетс при падении струи в ковш. Производительность предлагаемого устройства при незначительных капитальных затратах на его изготовление теоретически неограничена и его можно установить как на выпускном желобе доменной и мартеновской печи , так и на желобе небольших плавильных агрегатов.When a fluid flow is wrapped around a vertically flat plate immersed in it and other similar obstacles, a symmetrical path is formed behind them for the descending vortices of the vortex. If there is a drain from the vortex zone, a vortex vortex forms above the drain hole. The formation of a symmetrical vortex and a reduction in the size of the stagnant zones due to their uniform distribution on the surface of the metals of the drain part of the groove are provided by the location of the partition normal to the side wall at a distance from the end face equal to the iris of the groove. With this, the height of the partition, equal to the height of the gutter, excludes undesirable overflow of the liquid metal through its ve and reduction of the intensity of the rotating flow. From the continuity conditions of the treated liquid metal flow on the groove, the flow rate values through the slot-hole drain bottom and ate the holes, defined by the formulas SL / 1 SL SL1 Nsl (2J are equal to each other.) From here / Sch-SchT1N-S LSA CA-i4-cAfU ) where D is the coefficient of discharge; UJ is the cross-sectional area; H - head. The indices n and e belong to the slotted and bottom drain holes, respectively. Since the difference in the pressure values over the bottom merge and in front of the slotted holes is negligible and can be neglected, it follows from (3) that the ratio of the values of the cross-sectional area of the slotted and the bottom drain orifice is inversely proportional to the ratio of the respective flow factors, i.e. sl The coefficient of discharge for the slotted hole is found from the relation D 0.003 V-1G IbW /.0.405.-0-0.5.5gjj, (5) where B is the trench width, m; c is the protrusion length, m. Its optimal values, calculated by the formula (5) and ensuring stable conditions for the flow of the liquid metal through the slit mold, are 0.4-0.6. The optimal values of the coefficient of discharge, found by the experimenters of the Nm path and causing the maximum retracting force of the vortex funnel, are 0.2-0.3. Taking into account the magnitudes of the flow coefficients presented above, we obtain the measurement limit for the optimal value of their ratio, which is equal to 0.3-0.75. At a ratio of less than 0.3, the pull is reduced. the force of the vortex funnel due to the loss of stability of the rotating pot more than 0.75 is observed. With a decrease in the rotational speed of the vortex, which also reduces the efficiency of the input of additives. FIG. 1 is a schematic view of a groove, vertical section; figure 2 is the same, top view. The chute for continuous processing of liquid metal consists of a metal casing 1, lining 2, dispenser 3 additives. The receiving part of the chute 4 is joined to the melting unit, and the drain 5 is made stumpy with a hole 6 in the bottom. In front of the opening at a distance of width: of the lined part of the gutter from the dead-end wall 7, there is a refractory partition 8, forming a slot 9 with the opposite wall of the gutter. The processing in the trough is carried out as follows. The liquid metal from the smelting unit enters the receiving part of the chute 4, where additives are fed through the dispenser 3. The additives are supplied evenly to the receiving part of the chute 4, either to the drain 5 or to the slot 9 of the sidewall and the partition 8, depending on the activity of the input component , the necessary time for its preliminary degassing and warming up. From the receiving part of the metal through the slit 9 enters the drain 5 of the chute. Due to the prevailing surface runoff of the metal, an additive is applied to the surface of the funnel. As a vortex flow, the additive, moving in the metal, to the hole 6 as a result of the centrifugal forces acting on the melt, is located in the central part of the flow in the form of a rope and, reacting with the metal, merges-. with a metal receiver. The high efficiency of the continuous processing process in the chute is facilitated by the multistage interaction of the melt with the additive under optimal contact conditions. In this way, the interaction begins even in the stream on the chute, then in the funnel as it passes through the drain hole and ends when the jet falls into the bucket. The performance of the proposed device with a small capital expenditures for its manufacture is theoretically unlimited and can be installed both on the discharge chute of a blast-furnace and open-hearth furnace, and on the chute of small melting units.

Claims

Claim

Reagent chute for processing the melt. containing a metal lined casing, the drain part of which is made dead end with an opening in the bottom, characterized in that, in order to increase the processing efficiency of 5 metal, it is equipped with a refractory partition installed in front of the drain hole and forming a gap with the side wall of the gutter, the ratio of the cross-sectional area of the slit to the cross-sectional area of the drain hole is 0.3-0.75.