UA146518U - Спосіб обробляння рідкого металу газовим середовищем в металургійній ємності - Google Patents
Спосіб обробляння рідкого металу газовим середовищем в металургійній ємності Download PDFInfo
- Publication number
- UA146518U UA146518U UAU202006421U UAU202006421U UA146518U UA 146518 U UA146518 U UA 146518U UA U202006421 U UAU202006421 U UA U202006421U UA U202006421 U UAU202006421 U UA U202006421U UA 146518 U UA146518 U UA 146518U
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- working part
- molten metal
- blowing device
- gas medium
- area
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 28
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 28
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims abstract description 22
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims description 39
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 35
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910001021 Ferroalloy Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 2
- 101100123850 Caenorhabditis elegans her-1 gene Proteins 0.000 claims 1
- 241000632511 Daviesia arborea Species 0.000 claims 1
- 206010073150 Multiple endocrine neoplasia Type 1 Diseases 0.000 claims 1
- 241000159610 Roya <green alga> Species 0.000 claims 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 25
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 8
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 8
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 7
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 238000005188 flotation Methods 0.000 description 4
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 3
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 3
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 2
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 2
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 2
- 235000015854 Heliotropium curassavicum Nutrition 0.000 description 1
- 244000301682 Heliotropium curassavicum Species 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000009970 fire resistant effect Effects 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000009847 ladle furnace Methods 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000005121 nitriding Methods 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000011214 refractory ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- 239000003870 refractory metal Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000009738 saturating Methods 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 229910052596 spinel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011029 spinel Substances 0.000 description 1
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000009182 swimming Effects 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Спосіб продувки рідкого металу в металургійній ємності включає введення газового середовища під тиском крізь вогнетривкі канали робочої частини продувного пристрою, встановленого в футеровці днища металургійної ємності, та формування бульбашкових струменів в розплаві металу. Формують щонайменше два паралельні бульбашкові струменя з діаметром бульбашок 1-5 мм на відстані 20-70 мм один від одного на межі контакту з розплавом металу, сформовані струмені спрямовують з поперечної площини продувного пристрою в розплав металу під прямим кутом від робочої частини за допомогою вогнетривких каналів, які являють собою щілинні капіляри з шириною 50-180 мкм, виконані за одне ціле з робочою частиною продувного пристрою. При цьому площа контакту робочої частини продувного пристрою з розплавом металу складає щонайбільше 2-5 % від площі днища металургійної ємності, а сумарна площа поздовжнього перерізу щілинних капілярів складає 0,008-5 % від площі поздовжнього перерізу робочої частини продувного пристрою.
Description
й З Н! т т сх шт т т т т т м о ки и І Н о: Еї І : Н Н о: МН : : 5: ї : Н 24 ї : . 24 їх : : : ще а ИН ним ЗИ : Н нн но и З : Н потр ї
ЖК 1: ОВ: і 101: 5 о: : і 1
ЩО: 1.4 0100 Н : 4 ЗА Н : І -шйх . Н : ї ї : Н :- 1 : ї ї : : 1 х : і: ГНН : 101: 5 о: : 1
Н 1.3 ї ІЗ Н : 4 ЗИ Н : І в. - нена нн м нн з п в пз По а а п а В а п п ПО ВАННУ «- В А. НУ Ох : ни НИ З : НИ І
Н І! с: її 10 Н 101: 5 ЕЕ: : : їі І х ї х М ; ї х М й М х
Ї НИ. УНН ОО: : 101: їЕО: : НИ ІЗ
Мо: її : ІЗ 41 їх Н НИ ї У и зн и ЗИ ї Н ЛЕ УНН Я ї 5. ї
ЕЕ З о на нн нн нн м нн 2 ї ї НУ ІЗ : ї ние НН т Н ї НИ ї с |; ї ІЗ Н ІЗ Н 1 ї : Н ї
НИ | Н КЕ: и Н і ДАНЕ : Н 5. «ж : Ним ЕН : ппротну ЕІ : то 3 з : нин ЗИМ НН и и З ! Н і ЗННННИНЕ ЗН : ! о: І ; : і ш Її Ох : 4:04 ОЇ : 3 ї
НИ с ї Н Н ІЗ - ї т ЛЕТ ї З ВУ Й ї 5 ї
Я БЕ: Ока : Н пн а : Н ИН ї
Н 0:10 Ох : 010: 3 ЕО: : 3 т...-КМВ ї ї : 1.4 З : І ; 1: 1: ЗИ Н М НН КЕ. : Н НЕ ї з шк ин чи и о ДН З 3. 0030001 24.43 2.5. І
Н п НН І ИН зно С Н пи п ни ЗИ У Н пи не : : її : ІЗ ! : 1 ї Н : І ; й ж ї НИ І ЗЕ По СИ ї І ЕЕ (Я х ї г, х -й ї ПЕ НЕ: ОБ ен 000 7 Шиян нн хі 1 хі : Кінвноо Н 51000: рення Я : пи з НН ОК 1 й : І і пн ни п ноя ванни ан у Ва ЯК. сн Жака нях ще или нях є тру ГІМНУ : - ку КУ ? НИ ї ше нн ие : іо отніоювої 1 дайя : о: ї
Я пен нина мин ок ие ни М НК В В ск й ВІКНА Мини еф ї Н ї : ї Н : ї й Н й ї : ї Н : ї й І Н ї й ф-т Же: і ше тх Не : : Н ї
Е. Н ї : ї : З : : 1 ї : ї : : : 1 Н ї у ї Н Н ї ІЗ Є ІЗ Й ї : Н : 1 їх Н : 1. ї
Е : ВОЮ : и НН З Я и її З Е. 4:13 ИН ; 43: 3 її В ; 4 ІЗ о З дн я зів звик х ; я К: г: гине ЗИ Н 4: КО: Н Н НИ ї
ІЗ ГМК Ї хі меня пе финт фону фани фени нен вон нон сне нн кн м ЕВ ви : 20: о: : 1010: 5 о: : М ї г: : ІЗ 040: їх Н НИ ї ни з ни ни ї НИ УНН Я й І нн нин ин и п о я и п по р о п п в В В шфннтнн|ння ня ї ї Н : ї ї Н . ї І Н : 1 ї : н ї : І ї їі І ї ІЗ і ї їх Н : ни т ни ЗИ : і НИ ЗН : : : І
Н ї Н Н ї ї Н ІЗ Н Н Н : ї ї Н Н Н Н ї
Н ЕМ і НИ ЯН : ї Н і ЗНЗ Я ї 5:
Ше з КЕ: Н і ДН З : Н : І ї п ни нм За З и УНН ї фут Я : 5 ї
Й 3 НН і ИН : 3 Н г НИ ЯН : 1 5: : : 1 ГИ Щи : 431: : : і ІЗ а І ---е мини ин зн нн знання о кн нн нн а нн нн зн - і: Уж, , нн інн зи у й З , нн інн зи у й ан х 2: ДУ 240 ЗИ - І : 00: 3 ГНЕ : 001: 3 їЕО: : : М
З 1.4 ІЗ ІЗ : 5.4 ї : ІЗ
Я ни а ана за НИ ЗВ Я ми а З а ЗИ Н Н пи вини ї : 0: 1 10 : 00: 1 ОО: : їі І х х є - х ї Е - х - ї - ї ї є х - ї
Е І НКУ 1 ЗМ ІЗ : Р НИ ЖЕ : спати ЕТ : : я : ї ї Н : ї ї Н ІЗ Й ї : Н : ї ї : Я ї : І ї
НН 1 : ІЗ : Н 3 ї : Н
ШЕ : М ни нн З НН НН : : І "ше ни НУ ї ї : ни и: їх : я : ї 1 Н ї ї Н ї ї 1 ї ї Н ї Ії ї
Н ЕН о: Н 5000 : ЕН ; : 2.3 10000 : .310 : : й ї х х Н ї їх ї Н З . х В ї ї ї ї Н х Н Ії ї ; 1 ї Н ї : Е : ТУ : ї Н ї : ї : Н ї Н : ї
НІ ЗИ - Й КУ : - - СУДАН г Й ІЗ й і 2 а а 5 6 ше ни и з В У о у В Я:
Х х- - - Е їх кя да м
Д аметр,
Корисна модель належить до металургії, а саме до способу обробки металургійних розплавів та/або шлаків шляхом подачі газового середовища в металургійний агрегат та може бути використана для рафінування розплаву, його модифікування, насичення або кінцевого доведення сталі та сплавів при виробництві.
З рівня техніки відоме застосування ежекційних технологій обробки рідких металів газами для підвищення якості розплавів з використанням нижнього дуття за допомогою продувних пристроїв, таких як фурми, пористі або щілинні пробки та продувні моноблоки.
Відомі способи продувки металу, що включають підведення газового середовища через наскрізні канали в робочій частині продувного пристрою, який є складовою частиною футеровки днища металургійної ємності, і формування безлічі бульбашкових потоків або струменевих потоків, або їх комбінації, на кордоні футерування - рідкий метал.
Частіше за все метою такої продувки є рафінування розплаву шляхом подачі інертних газів для флотації і захвату неметалевих включень бульбашками газу з подальшим видаленням з поверхні розплаву часток, що спливли. Характерним прикладом такої технології є спосіб продувки рідкого металу в ковші, описаний в патенті ЕР 110182581 від 16.07.2003 який включає підведення інертного газу через наскрізні канали в робочій частині продувного пристрою, який є складовою частиною футеровки ковша, з одночасним формуванням струменевих (4 бульбашкових потоків на кордоні футерування - рідкий метал. В даному патенті розкритий вогнетривкий керамічний газовий продувний пристрій, що являє собою конічну пробку, робоча частина якої виконана із керамічного матеріалу зі сформованими в ньому неорієнтованими порами, що проходять зі сторони подачі газу до торцевої поверхні з боку випуску газу в розплав, і газонепроникного керамічного матеріалу, що оточує керамічний пористий матеріал і формує на сполучній площині щілинний круговий канал. Це дозволяє створювати як бульбашки, що утворює газовий потік при проходженні крізь пори, так і струмінь, що проходить крізь круговий щілинний капіляр та сприяє флотації бульбашок в розплаві.
Також відомим є спосіб придонної продувки за допомогою щілинної пробки, встановленої в днищі металургійної ємності, для збільшення вмісту азоту при виробництві азотовмісних сталей і сплавів, розкритий в пат ОВ 1282161А від 19.07.1972. Недоліком способів з використанням пробок є локальність ежекції потоків газу, що знижує ефективність процесу масообміну та не дозволяє обробку великого об'єму розплаву, а також висока швидкість зносу продувного вузла за рахунок закупорювання пор або вигоряння щілинних капілярів. Крім того використання пробок не є ефективним для інших цілей продувки розплаву газовим середовищем, як наприклад, газокиснева обробка або додавання реакційних сполук, таких як феросплави та розкислювачі, до рідких розплавів металу.
Технології зазначених обробок розплаву з використанням нижнього дуття проводять зазвичай з використанням придонних фурм з щілинними каналами, розташованими в металевій гільзі, що встановлена в металеву оболонку, як розкрито наприклад в пат. ОЕ 4234974С2 від 22.12.1994.
Недоліком використання фурм для продувки є недостатня інтенсифікація розплаву газовими потоками за рахунок їх перетину та взаємного поглинання, при якому спостерігається підвищений реакційний знос вогнетривкої футеровки в газовому просторі, а також обмежена можливість їх застосування на практиці, оскільки фурми мають бути конструктивним елементом металургійного обладнання і не можуть бути встановлені та використані в деяких ковшах або печах.
Найбільш близьким за універсальністю використання є спосіб обробки розплавів за допомогою продувного пристрою, що складається щонайменше з одного моноблока, придатного для встановлення в нижній частині футеровки металургійної ємності. Основною проблемою використання моноблоків є недостатня площа взаємодії газових потоків з розплавом, оскільки розташування капілярів на робочій площі моноблока, обмеженого корпусом, при цьому збільшення кількості капілярів напряму пов'язана зі зменшенням їх перерізу і зниженням інтенсифікації розплаву, а збільшення призводить до швидкого зносу за рахунок розмивання потоками металу. Це вирішується, як наприклад зазначено у пат.
ВИ 2309183С02 від 27.10.2007 шляхом формування струминних потоків під кутом до нормалі робочої частини продувного пристрою, і формування бульбашкових потоків шляхом ділення одиничних струменевих потоків на елементарні. Однак для здійснення даного способу робоча частина моноблоку має бути виконана з використанням спеціального профілювання поперечних перерізів капілярів, що ускладнює як технологію виготовлення моноблоків, так і обрання режимів технології для оптимізації продування.
Найбільш близькими технічними рішеннями за сукупністю суттєвих ознак і результату, що 60 досягається, є пат. ШАУО9О9ИО від 25.06.2015, який описує комбінований моноблок донної продувки, що містить складений капілярний вогнетривкий модуль з капілярами перерізом в межах 100-330 мкм, встановленим в обойму з газорозподільною колекторною системою, яка містить патрубок для підведення газу. Спосіб використання даного блоку полягає у введенні газового середовища під тиском крізь вогнетривкі канали робочої частини продувного пристрою, встановленого в футеровці днища металургійної ємності, та формування потоків в розплаві металу, що дозволяє утворювати паралельні струмені та диспергувати в розплаві металу велику кількість бульбашок.
Недоліком даного продувного пристрою та способу його застосування є те, що капіляри виконані з вогнетривкого матеріалу, відмінного від матеріалу модулю, шляхом, наприклад, заповнення заздалегідь пробитих в модулі щілин легкозаймистим вогнетривом з його наступним випалом, або виготовленням їх з вогнетривкого металу з наступним замонолічуванням в модуль. Це призводить до того, що внутрішні канали для проходу газу відносно широкі, що викликає високі втрати тиску та газового середовища і призводить до виникнення бульбашок різноманітних неконтрольованих розмірів, що значно знижує ефективність гомогенізації розплаву.
Задачею заявленої корисної моделі є створення способу обробляння рідкого металу газовим середовищем з забезпеченням утворення паралельних струменів бульбашок малого діаметру в розплаві металу без їх перетину та взаємного поглинання, та придатного для використання в усіх видах металургійних ємностей як пічної, так і позапічної обробки, шляхом створення умов та параметрів, що задають вихідні розміри бульбашок та їх рівномірне розподілення в усьому об'ємі розплаву.
Поставлена задача вирішується тим, що у способі, який включає введення газового середовища під тиском крізь вогнетривкі канали робочої частини продувного пристрою, встановленого в футеровці днища металургійної ємності, згідно з корисною моделлю, формують щонайменше два паралельні бульбашкові струменя з діаметром бульбашок 1-5 мм на відстані 20-70 мм один від одного на межі контакту з розплавом металу. Сформовані струмені спрямовують з поперечної площини продувного пристрою в розплав металу під прямим кутом від робочої частини за допомогою вогнетривких каналів, які являють собою щілинні капіляри з шириною 50-180 мкм, виконані за одно ціле з робочою частиною продувного
Зо пристрою. При цьому площа контакту робочої частини продувного пристрою з розплавом металу складає щонайбільше 2-50 95 від площі днища металургійної ємності, а сумарна площа поздовжнього перерізу щілинних капілярів складає 0,008-5 9о від площі поздовжнього перерізу робочої частини продувного пристрою. Тиск введення газового середовища при цьому становить 0.05-0.25 МПа.
При цьому як газове середовище може бути використаний аргон або азот, або кисень. До газового середовища також можуть бути додані дисперсійно-структуровані феросплави та розкислювачі з розміром фракції до 10 мкм.
Таке здійснення способу дозволяє значно підвищити якість отриманого металу за рахунок забезпечення розповсюдження бульбашок по всьому об'єму розплаву і практично уникнути наявності мертвих зон продувки.
При цьому зазначений спосіб може бути застосований для рафінування розплаву в разі використання інертних газів, для азотування, модифікування добавками, насичення киснем тощо та бути придатним для використання в усіх видах металургійних ємностей в поєднані з будь яким футеруванням, а саме в електродугових та індукційних печах, сталерозливному ковші, в промковші, ковші-печі, барабанному ковші тощо.
Для забезпечення здійснення способу та вирішення поставленої в основу корисної моделі задачі, було розроблено продувний пристрій, який, згідно з корисною моделлю, являє собою щонайменше один блок з жароміцного бетону, що містить корпус, оснащений у нижній частині газорозподільним колектором з вхідним патрубком, з монолітно встановленою в корпусі над колектором робочою частиною у вигляді вогнетривкого модуля з виконаними в ньому за одне ціле наскрізними вертикальними повздовжніми щілинними капілярами, які паралельні та віддалені один від одного на відстань 20 мм-70 мм, та розташовані в поперечному напрямку відносно корпусу. При цьому ширина кожного капіляра знаходиться в межах 50-180 мкм, а сумарна площа поздовжнього перерізу капілярів складає 0,008-5 905 від площі поздовжнього перерізу робочої частини продувного пристрою.
Таке виконання дозволяє диспергувати газове середовище в розплаві на якомога більшу кількість дрібних бульбашок, що підвищує інтенсифікацію продування з багаторазовим збільшенням площі активної взаємодії без ризику надмірного бурління розплаву, утворення бризок і виплеску металу з ємності.
Як матеріал вогнетривкого модулю може бути використано жароміцний бетон з табулярного глинозему з додаванням електрокорунду та/або шпінелі та з вмістом АІ2Оз не менше 90 95, що сприяє протистоянню хімічному і термічному впливу металу і шлаку та розмиванню потоками металу, що виникають під час продування.
Можливість здійснення корисної моделі, що характеризується наведеною вище сукупністю ознак, а також можливість реалізації її призначення підтверджена описом та проілюстрована графічними матеріалами.
Фіг. 1 - графік залежності швидкості спливання бульбашки в розплаві металу від його діаметра,
Фіг. 2 - схематичне зображення продувного блоку.
На фіг. 1 представлений графік залежності швидкості спливання бульбашки в розплаві металу від його діаметра, побудований з урахуванням експериментальних та розрахункових даних при пропусканні газових струменів крізь щілини різних перерізів. Як відомо, бульбашка занурена в рідину, спливає до поверхні з постійною швидкістю по відношенню до рідини. Цю швидкість називають критичною швидкістю і в розплаві сталі при розмірі бульбашок 9-15 мм ця швидкість складає 0,33-0,43 м/с (см. наприклад Белов И.В. Стационарная скорость вспльівания пузьірей в некоторьїх жидкостях. // И.В.Белов, Г.Н. Еловиков, Б.Е. Окулов. - Сталь. - 1975. - Мо 3.-5.85-92.).
Виконуючи моделювання розміру перерізу щілин робочої частини продувного пристрою, вдалось встановити, що шляхом зменшення перерізу до 50 мкм і при подачі газу під тиском до 2,5 МПа, діаметр бульбашки в розплаві становить не більше 1-2 мм, і при цьому швидкість його підйому збільшується до 0,5 м/с, а при збільшенні перерізу щілини до 180 мкм, і при тиску від 0,05 МПа формується бульбашка розміром до 5 мм зі швидкістю спливання 0,3 м/с. При збільшенні перерізу до більшого розміру бульбашки, в незалежності від збільшення або зменшення тиску, формуються з діаметрами значно більшими і швидкість їх спливання поступово зменшується і вирівнюється до відомих значень. При цьому розміщення бульбашкових шлейфів на відстані 20-70 мм одна від одного забезпечує збереження розміру бульбашок на всьому шляху їх підйому.
Для застосування зазначених шлейфів газу в розплаві металу із забезпеченням максимальної швидкості їх спливання, і як наслідок ефективної флотації, важливою умовою також було забезпечення по-перше їх максимально вертикального спливання, а по-друге, визначення необхідної та достатньої кількості площі щілин відносно об'єму розплаву. Шляхом експериментальних випробувань було встановлено, що найменша достатня площа контакту має становити не менше 2 95 від площі днища металургійної ємності для різних цілей флотації, при цьому при зменшенні площі, контактує з розплавом лише зовнішня поверхня бульбашкового потоку. Як найбільша площа контакту оптимальною була визначена площа 50 95, при збільшенні якої шлейфи починають перетинатись і бульбашки взаємопоглинаються.
При цьому забезпечення горизонтального розташування робочої поверхні відносно розплаву та спрямовування шлейфів в поперечному напрямку до робочої поверхні, дозволила реалізувати максимально вертикальний підйом бульбашок.
Для реалізації зазначеної технології було розроблено продувний пристрій, схематично зображений на фіг. 2, який містить корпус 1, оснащений у нижній частині газорозподільним колектором 2 з вхідним патрубком 3, монолітно встановлений в корпусі 1 над колектором 2 модуль 4 з виконаними в ньому за одне ціле наскрізними вертикальними повздовжніми паралельними щілинними капілярами 5, які розташовані в поперечному напрямку відносно корпусу 1.
Для можливості реалізації способу ширина кожного щілинного капіляра 5 має знаходитись в межах 50-180 мкм, а сумарна площа поздовжнього перерізу капілярів складати 0,008-5 95 від площі поздовжнього перерізу модуля 4.
Для виготовлення щілинних капілярів за одне ціле з робочою частиною продувного пристрою формують фасонні елементи з термопластичного полімеру, наприклад поліпропілену, за розміром, відповідним заданому розміру щілин, які розміщують в формі на необхідній відстані, в форму заливають жароміцний бетон та після застигання спікають. В процесі спікання полімер вигорає під дією надвисоких температур, утворюючи однорідні за формою та розташуванням щілини, що запобігає їх закупорюванню або вигоранню і які не піддаються швидкому зносу при експлуатації. Після чого модуль стикують з газорозподільним колектором та також заливають жароміцним бетоном, який утворює монолітний корпус навколо робочої частини. При цьому лінійні параметри продувного пристрою можуть варіюватись в залежності від потреб та залежать від типу металургійної ємності і виду футеровки. Описана конструкція бо проста в виготовленні та обслуговуванні і може бути легко замінена при виробленні ресурсу.
При цьому лінійні параметри продувного пристрою залежать від типу ковша і виду футеровки. Заявлена конструкція проста в обслуговуванні і може бути легко замінена при виробленні ресурсу пристрою.
Приклад 1.
Випробування запропонованого способу за допомогою заявленого пристрою було проведено в сталерозливному ковші і в агрегаті "ківш-піч" для аргонової продувки з метою рафінування, дегазації та гомогенізації розплаву при виплавці сталі.
Випробування показали, що час аргонової продувки із застосуванням зазначених продувних блоків при умові забезпечення площі контакту робочої частини продувного пристрою з розплавом металу в межах 2-50 905, скорочується на 10-20 95 в порівнянні зі стандартною продувкою через щілинні продувні пробки або моноблоки з ширшими капілярами. Застосування заявленої технології та пристрою за відсутності закупорювання капілярів, також дозволило уникнути витрат на використання кисневого спису для очищення продувних елементів після розливання металу з ковшу.
Дослідно-промислові застосування показали, що дана технологія дозволяє знизити в два рази час знаходження ковша на вакууматорі та значно знизити енерговитрати, скоротити витрати газу і, як наслідок, собівартість сталі, що виплавляється.
Приклад 2.
Випробування запропонованого способу було проведено в дуговій електроплавильній печі.
Для забезпечення високих екологічних вимог сучасні електроплавильній печі обладнуються системами відведення та очищення газів, що відводяться, потужність яких становить до 15- 20 9о загальних витрат енергії на виплавку сталі в печі.
Установка заявлених блоків в нижній частини печі в районі распара електродів дозволила забезпечити перекриття шлейфами газу зони горіння дуги від надходження повітря, що запобігло горінню заліза і утворенню оксидів азоту. При цьому, при застосуванні способу продувки була відмічена безперервна подача холодних нижніх обсягів розплаву безпосередньо в гарячу зону і відведення перегрітого розплаву на більш холодну периферію, що запобігає перегріванню і випаровуванню заліза. Результати роботи дугових печей з використанням заявленої корисної моделі показали значне зменшення викидів бурого диму і скорочення
Зо тривалості плавок не менше ніж на 10-20 95 з відповідним скороченням собівартості продукції.
Таким чином, за допомогою заявленого способу, можливо реалізувати обробляння рідкого металу газовим середовищем в дрібнобульбашковому режимі паралельними струменями, що дозволяє при скороченні використання газової суміші досягти високих гомогенізаційних процесів по всьому об'єму розплаву і значно підвищити якість одержуваного металу.
Claims (5)
1. Спосіб продувки рідкого металу в металургійній ємності, що включає введення газового середовища під тиском крізь вогнетривкі канали робочої частини продувного пристрою, встановленого в футеровці днища металургійної ємності, та формування бульбашкових струменів в розплаві металу, який відрізняється тим, що формують щонайменше два паралельні бульбашкові струменя з діаметром бульбашок 1-5 мм на відстані 20-70 мм один від одного на межі контакту з розплавом металу, сформовані струмені спрямовують з поперечної площини продувного пристрою в розплав металу під прямим кутом від робочої частини за допомогою вогнетривких каналів, які являють собою щілинні капіляри з шириною 50-180 мкм, виконані за одне ціле з робочою частиною продувного пристрою, при цьому площа контакту робочої частини продувного пристрою з розплавом металу складає щонайбільше 2-50 95 від площі днища металургійної ємності, а сумарна площа поздовжнього перерізу щілинних капілярів складає 0,008-5 95 від площі поздовжнього перерізу робочої частини продувного пристрою.
2. Спосіб продувки за п. 1, який відрізняється тим, що тиск введення газового середовища становить 0,05-0,25 МПа.
3. Спосіб продувки за п. 1, який відрізняється тим, що як газове середовище використовують аргон.
4. Спосіб продувки за п. 1, який відрізняється тим, що як газове середовище використовують азот.
5. Спосіб продувки за п. 1, який відрізняється тим, що як газове середовище використовують кисень або кисневмісну газову суміш.
б. Спосіб продувки за п. 1, який відрізняється тим, що в газове середовище додають бо дисперсно-структуровані феросплави та розкислювачі з розміром фракції до 10 мкм.
о У На НІШ УНН ДАМ ИН НО КОН ХЕ НН НИ НН :-йх я нин ПК Фефелні у НАУ рез : НЕ Н ї рі Н Н РР : г: рія Н и ШИ ги Кору ; ни : пр ї В: НИШЕНУ ЕН : | ї : З Ї ИН ИН НН і Її 1 Н Н ї х а и лини НИМ НН фев вної : : ут рі і ї НН : ї : Н ГНН 1 Н ї НИ Н ІЗ й : : НИ НН У 1 10021 ЕЕ: ни НУ ка НЕ НЕ МАН ин» ЧЕН ЗА УНН НН МИ о З УА ЗА А 10.10 : ка І пи Кості ї фот про їх : - : Н НН і ТЕ : : : - : : Пх Н Ін ни ПН Н ЕН ШИ : пр ! : 5-3 сх НИМИ Н ї "ИН и Н ШЕ ИН 04 : яна ДЕ НН ин В З пане в ух Е : ї ї ИН Н ї ЕН Н і ї тен : ї туя НК ни: її 1 : о вк ІЗ : ї ГШНШУ 100 Б інвіскнову ЕД ї і 1 шу ВО ром МАМО. Вовна, 10020010 : НИ ШУ НИ Н ї ТЛ: тр
: 1.3 ДНУ НИМИ 1014 , МИ НИ НКУ НУ її: НИМИ Н ї 1: НИ НИ : НИ їх НИНІ Н ї 1: 100104 Ї й ни ни и З на Не и ЗИ НН Я роя НІ Н ї НЕ ШИ Н ї КО: р її - : ої ї п 1 їх ИН а кдд для Х цЕчечя Н : ї нн м НИ и ИН ї ЕН В Н їх й : ї ї НУ 1:10 : ї 1. : Н ї а ака нин п о и в ПО М У З и В Ви ПО ВН і : : ТІ ИМЕНИ : Н ЗМ : Н 1 Н ї и ни НН ИН 10 : 4 ї НО В АН НО ОН І МН а и п З Я : зе : : 5 НУ НИМ Н ї ГО: І Ох ! и ї ОХ ро 1021 1 : Н ї : пт оф отв нин пом ни а З НЕ З и З ттрот ї Кк: н НО МЕН 1 Н ї Їй н : НУ ДОД ерфується не нн нн нн нн и в -х нку фнуй Е 7 ? Су 7 ! 7 й ? Мк НН и я НН НН НН ни МЕ ШИНУ І : ни ї НИМ Н ї р: : НИ ї Н : 1 ї 1 Ко: 0: ї г Н Н ї
4. : ке Ан НН На ЧОН ПО п А У пе ПН ШННКУ : : Н 5: НИ Н ї е ЕН : Н : Е : В Ох НІША : ї ЕНН : : ї дп - : Н НИ 11 НІШУ ЕН : Н ї т Б г з І я 7 - З Е б 1.7.щД.545 878 9пипйИини Діаметр, мм й Б: ік ік: В | З "У ше ема щем Км З В З 7 Вк З ми и: З В З ее : й я ; ча хе а: Ба ж у і: с ШИ: ей 8 ги ра Х В З шк З ко, и -- ! х 5 у С и З ри м с х, х В у м ее ще о и Є ра ов кі З ї З ее З ж са ИЙ ри З В У хи: м Ї 8 кш най р і Я В 5 че І : Я Й це ча и ке В: 5. В кА Ки З В ше В Я З К. й х у В У я не ч о га оо з: ви: не т, Й с х 5. Х пк, я, В у З й оо З ЯК ве ШИ: - З й - Ку У В з "В ще М: Я : ка у ЩЕ: нн, З : ни я не Я: І 8 мк ддяжнит х : ве де ся о: ЗЕ З оо ---тт «7 ра Кк З зи у ее ще В ї 8 М ом х р чи ОГк, й р», ки КК у 5 ж Ки С ще У В зав, Я що хм у, К у З Ша СЯ КИ Ся ХУ р виш «З та її. р І З ж о, я Кк ет ох я й І З ня я З В в ще че: В І З не ка кох З з ше Б: В І З ще ра я р Е з: еще: "Ех вх а че м У ев Я У К 5 ТУ я хе 1 дян й Я ж не » В І 8 зу Ж М; -- й я ж : В І : ве Пр ой : ще ШЕ я В ї В ек Ка МК | Я ВО, а», "Ше ф В у 8 ки є щ ие а Я Юна За ня я З тя В с ак А «и 6 ній і 7 й ппплллттюия я х хх са я и 4 юю Х ; У Ка хх р ра шк я п ра У пише ли ра с Ко ші ли нн и а Ку и Ко Й Ка к Са Й и Й я й й ооо й я р Я х ож АЖ Є 3 ке 7 - ще член жан знане повіти міну Б - НН ) ;:; ..:.:.!.!.!.!))))()):):!!!!))88));::!:)8:Ж-8)8:ЙШ: : Й: 2082 (2: 70: 2. /5ШЗ2ЖКИМБЩМЬ.Й 88:88:88: .:.Ф(Фю6юй66(ФФ66щф666ФФ65666«6Ф65353.-5---:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAU202006421U UA146518U (uk) | 2020-10-05 | 2020-10-05 | Спосіб обробляння рідкого металу газовим середовищем в металургійній ємності |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAU202006421U UA146518U (uk) | 2020-10-05 | 2020-10-05 | Спосіб обробляння рідкого металу газовим середовищем в металургійній ємності |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
UA146518U true UA146518U (uk) | 2021-02-24 |
Family
ID=74844462
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
UAU202006421U UA146518U (uk) | 2020-10-05 | 2020-10-05 | Спосіб обробляння рідкого металу газовим середовищем в металургійній ємності |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
UA (1) | UA146518U (uk) |
-
2020
- 2020-10-05 UA UAU202006421U patent/UA146518U/uk unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO802042L (no) | Anordning for innfoering av gasser i metallsmelter. | |
EP1952913B1 (en) | Method for manufacture of ultra-low carbon steel slab | |
RU134090U1 (ru) | Устройство для донной продувки металла газом | |
CN210125730U (zh) | 保温钢包砌筑结构 | |
EP2889385B1 (en) | Straight barrel type vacuum refining device and method for use the same | |
CN209157112U (zh) | 一种钢包用上水口砖 | |
CN114472825A (zh) | 非钙处理低碳铝镇静含磷钢的连浇方法 | |
UA146518U (uk) | Спосіб обробляння рідкого металу газовим середовищем в металургійній ємності | |
DE602005015575D1 (de) | Feinen von schmelzflüssigem metall | |
KR100847778B1 (ko) | 래들용 버블링 플러그 | |
CN102428335B (zh) | 冶金的熔炼和处理总成 | |
UA146519U (uk) | Пристрій для обробляння рідкого металу газовим середовищем в металургійній ємності | |
UA126511C2 (uk) | Спосіб обробляння рідкого металу газовим середовищем в металургійній ємності та пристрій для його здійснення | |
CN204224552U (zh) | 固定床气化炉的液态连续排渣器 | |
JPH02104454A (ja) | 連続鋳造用ノズル | |
KR101909512B1 (ko) | 용강 이송 장치 | |
CN108213401B (zh) | 保护浇注用的冶金水口及保护浇注的方法 | |
US5016788A (en) | Pouring spout for servo-assisted opening, device incorporating it and implementation process | |
CN201276580Y (zh) | 一种带有安全指示器的透气砖 | |
CN105219909A (zh) | 用于镁脱硫剂直接喷吹铁水脱硫喷枪 | |
RU2309183C2 (ru) | Способ продувки жидкого металла в ковше и устройство для продувки металла газом | |
JPS586943A (ja) | 溶融金属精錬用ガス吹込耐火物 | |
RU147457U1 (ru) | Пористая пробка для донной продувки металла | |
CN214814764U (zh) | 一种电磁感应加热中间包的流钢通道 | |
Smirnov et al. | Flotation of nonmetallic inclusions during argon injection into the tundish of a continuous-casting machine. Part 3 |