UA5198U - A mechanism for blowing metal with gases - Google Patents
A mechanism for blowing metal with gases Download PDFInfo
- Publication number
- UA5198U UA5198U UA20040706240U UA2004706240U UA5198U UA 5198 U UA5198 U UA 5198U UA 20040706240 U UA20040706240 U UA 20040706240U UA 2004706240 U UA2004706240 U UA 2004706240U UA 5198 U UA5198 U UA 5198U
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- gas
- refractory
- zones
- permeable
- blowing
- Prior art date
Links
- 239000007789 gas Substances 0.000 title claims abstract description 35
- 238000007664 blowing Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 21
- 239000004567 concrete Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000011449 brick Substances 0.000 claims description 13
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 4
- 239000004575 stone Substances 0.000 claims description 3
- 239000011823 monolithic refractory Substances 0.000 claims description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000454 anti-cipatory effect Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 2
- 230000009970 fire resistant effect Effects 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 2
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 2
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 229920002292 Nylon 6 Polymers 0.000 description 1
- 208000034699 Vitreous floaters Diseases 0.000 description 1
- 235000013405 beer Nutrition 0.000 description 1
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 230000001364 causal effect Effects 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N epsilon-caprolactam Chemical compound O=C1CCCCCN1 JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000012797 qualification Methods 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 239000011378 shotcrete Substances 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Abstract
Description
Корисна модель відноситься до області металургії зокрема до рафінування рідкого металу газами в металургійній ємності.A useful model refers to the field of metallurgy, in particular to the refining of liquid metal with gases in a metallurgical vessel.
Відомий пристрій для продувки металу, що містить футерований ківш, у днище якого встановлена пориста вставка з вогнетривкого матеріалу (А.С. СРСР, Ме349729, М.Кл.2 С21С 7/00, 1970,| Однак продувка через пористу вставку, що пропонується у відомому пристрої, мало ефективна, через низкою її стійкості при контакті з розплавом сталі.A known device for blowing metal containing a lined ladle, in the bottom of which a porous insert made of refractory material is installed (AS USSR, Me349729, M.Kl.2 С21С 7/00, 1970, | However, blowing through a porous insert, which is proposed in the known device, it is not very effective, due to its low resistance when in contact with molten steel.
Відомий пристрій для продувки металу (А.С. СРСР Мо532478, М.Кл.2 С21С 7/00, 1977р.| утримуючу пористу вставку, заглиблену у футерівку днища ковша на глибину 0,01-0,25 товщини футерівки. Поглиблення заповнене вогнетривкою масою з коефіцієнтом газопроникності 15-90 нанопор і площею 1,5-20 площ пористої вставки.A well-known device for blowing metal (A.S. USSR Mo532478, M.Kl.2 C21С 7/00, 1977 | holding a porous insert embedded in the lining of the bottom of the ladle to a depth of 0.01-0.25 of the thickness of the lining. The recess is filled with refractory mass with a gas permeability coefficient of 15-90 nanopores and an area of 1.5-20 areas of the porous insert.
Відомий пристрій має недоліки: - при існуючій у металургійній промисловості тенденції упровадження футерівок з вогнетривких бетонів, стійкість яких значно перевершує футерівки з цеглин, використання пористих набивань з відносно низькою стійкістю (4-6 наливів) не технологично. Для заміни пористої вогнетривкої маси необхідне охолодження ємності (приблизно 8-16 годин), очищення від зношеної маси і набивання нової (приблизно З години), розігрів ковша (10- 12 годин) повний цикл ремонту пористої вставки складають від 21 до 36 годин. Стійкість бетону дорівнює порядку наливів, тобто 9-12 ремонтів, що за часом складає 100-200 годин (4-9 доби). При сучасних технологіях роботи з гарячим ковшем, у добу цикл ковша складає до 10 наливів, отже, при використанні відомого пристрою ківш відставляється на ремонт через кожні 12-14 годин. Це викликає необхідність збільшення парку ковшів у 2 рази.The known device has disadvantages: - with the existing trend in the metallurgical industry of introducing linings made of refractory concrete, the resistance of which is significantly superior to linings made of bricks, the use of porous fillings with relatively low resistance (4-6 pours) is not technological. To replace the porous refractory mass, it is necessary to cool the container (approximately 8-16 hours), clean the worn mass and stuff a new one (approximately 3 hours), warm up the ladle (10-12 hours), the full cycle of repairing the porous insert is from 21 to 36 hours. The durability of concrete is equal to the order of pours, that is, 9-12 repairs, which in terms of time is 100-200 hours (4-9 days). With modern technologies of working with a hot ladle, the ladle cycle is up to 10 pours per day, therefore, when using a known device, the ladle is set aside for repair every 12-14 hours. This makes it necessary to increase the fleet of buckets by 2 times.
Отже, застосування відомого пристрою не рентабельно; - у даний час для збільшення стійкості футерівки днища ковша застосовують гарячі проміжні ремонти, що полягають у відновленні зношених ділянок футерівки за допомогою торкретування або підливою вогнетривким безпористим бетоном. Використання відомого пристрою при такій технології проміжних ремонтів неможливо тому що пориста вогнетривка маса буде замонолічена і утратить свою функціональну здатність; пропускна здатність пористих пробок і вставок складає не більш 1,3м3/хв, при тиску понад ватм. Однак необхідна витрата газу, для одержання відчутних результатів, складає більш 0,3м3/ на тонну стали. Для умов використання 150т. сталерозливочного ковша загальна мінімальна витрата газу складе 150-0,3-:45м3, що за часом складе 36 хвилин продувки. Така тривалість продувки технологічно неможлива без застосування спеціальних мір (проміжний підігрів, перегрівши металу на випуску). Крім того, збільшення часу перебування рідкого металу в ковші значно знижує його стійкість і збільшує час технологічного циклу, що приводить до необхідності збільшення парку ковшів і, в остаточному підсумку, собівартості виплавлюваного металу.Therefore, the use of the known device is not profitable; - currently, to increase the stability of the lining of the bottom of the bucket, hot intermediate repairs are used, which consist in the restoration of worn areas of the lining with the help of shotcrete or pouring with fire-resistant non-porous concrete. The use of the known device with this technology of intermediate repairs is impossible because the porous refractory mass will be monolithized and will lose its functional capacity; the throughput of porous plugs and inserts is no more than 1.3 m3/min, at a pressure of more than wattm. However, the necessary gas consumption to obtain tangible results is more than 0.3 m3/ per ton of steel. For conditions of use 150t. steel ladle, the total minimum gas consumption will be 150-0.3-:45m3, which will take 36 minutes of purging. This duration of purging is technologically impossible without the use of special measures (intermediate heating by overheating the metal at the outlet). In addition, increasing the residence time of the liquid metal in the ladle significantly reduces its stability and increases the time of the technological cycle, which leads to the need to increase the fleet of ladles and, ultimately, the cost of the smelted metal.
Найбільш близьким по технічній сутності є ківш для продувки металу газом (Патент Мо49775 Металургійна ємність для обробки металевого розплаву газом) металевий кожух, що включає, футерівку стін і днища. Футерівка днища складається з арматурного і робочого шару. Між ними розташовується газорозподільна порожнина зі штуцером, що підводить. Поверх газорозподільної порожнини розташований робочий шар з цегельної кладки з газопроникними швами.The closest in terms of technical essence is a ladle for blowing metal with gas (Patent Mo49775 Metallurgical container for processing molten metal with gas) a metal casing that includes wall and bottom lining. The lining of the bottom consists of a reinforcing layer and a working layer. Between them is a gas distribution cavity with a supply fitting. Above the gas distribution cavity is a working layer of brickwork with gas-permeable seams.
Недоліком такого ковша є обов'язковість використання вогнетривких цеглин у районі продувної зони.The disadvantage of such a bucket is the mandatory use of refractory bricks in the area of the blowing zone.
Використання вогнетривких цеглин розуміє застосування вогнетривкого газопроникного розчину. Кладочні і службові властивості розчину залежить від багатьох причин: фракційний склад, співвідношення в'язких складових до основної фракції, співвідношення фракцій, мікродобавки пластифікаторів і плавнів. На одній з основних причин є кількість води в розчині. З однієї сторони збільшення води приводить до підвищення пластичності, що обумовлює краще заповнення швів. З іншої сторони збільшення води приводить до зниження міцності отриманого шва. При сушінні відбувається надмірна усадка розчину, утворення усадочних тріщин і рихлостей, що непрогнозовано спотворює форму і розміри виходу газових каналів, отже, непередбачені газопроникність і вид вихідних у розплав газових потоків. Крім того, поява тріщин приведе до прошлаковуванню і прометалливанню швів і непередбачене змінить газопроникність швів. До того ж, якість кладки істотно залежить від суб'єктивних причин: кваліфікація муляра, якість підготовки матеріалу для кладки, заповнення швів, початок або кінець зміни, кладка виробляється в одну зміну або з перезміною і т.д. Наступним недоліком є неможливість одержання необхідної конфігурації продувних зон через прямокутності цеглини використовуваних при кладці плоских днищ металургійних ємностей, наприклад сталерозливочного ковша. При відновленні зношеної футерівки днища методом підлива вогнетривким бетонному, з мінімальною пористістю, відбувається повна втрата газопроникності швів робочої ділянки і утрати функціонального призначення. В даний час відбувається активне застосування технологій виготовлення монолітних футерівок з вогнетривких бетонів. Стійкість футерівки з бетону значно перевершує цегельну. Тому використання цеглин приводить до нерівномірного зносу футерівки днища і використання високовогнетривких бетонів утрачає зміст через випереджальний знос цеглин, (стійкість бетонів складає мінімум 40 наливів, а з цеглин цей показник не більш 15). Ремонт цегельної кладки з газопроникними швами вимагає повного охолодження ємності, вибивки залишків кладки, розчищення й укладання нових цеглин з газопроникними швами. Після закінчення робіт, роблять сушіння і розігрівши ємності. Тривалість циклу виробництва ремонтних робіт від 24 до 36 годин. За одну компанію ковша з монолітної футерівки з вогнетривкого бетону необхідно зробити три проміжних ремонти зони, що продувається. Крім того, службові властивості монолітних футерівок істотно залежать від перепаду температур. Кожне охолодження приводить до появи мікротріщин і порушенню цілісності і міцності вогнетриву, отже, терміну його служби.The use of refractory bricks means the use of a refractory gas-permeable solution. Masonry and service properties of the mortar depends on many reasons: fractional composition, ratio of viscous components to the main fraction, ratio of fractions, microadditives of plasticizers and floaters. One of the main reasons is the amount of water in the solution. On the one hand, the increase in water leads to an increase in plasticity, which causes better filling of seams. On the other hand, an increase in water leads to a decrease in the strength of the resulting seam. During drying, there is excessive shrinkage of the solution, the formation of shrinkage cracks and looseness, which unpredictably distorts the shape and dimensions of the exit of gas channels, therefore, unpredictable gas permeability and the type of gas flows exiting the melt. In addition, the appearance of cracks will lead to slagging and metallization of seams and will unexpectedly change the gas permeability of seams. In addition, the quality of masonry depends significantly on subjective reasons: the mason's qualification, the quality of the preparation of the material for masonry, the filling of seams, the beginning or end of the shift, whether the masonry is done in one shift or with a change, etc. The next disadvantage is the impossibility of obtaining the necessary configuration of the blowing zones due to the rectangularity of the bricks used in laying the flat bottoms of metallurgical containers, for example, a steel ladle. When restoring the worn lining of the bottom by the method of pouring fire-resistant concrete, with minimal porosity, there is a complete loss of gas permeability of the seams of the working area and loss of functional purpose. Currently, there is an active application of technologies for the production of monolithic linings from refractory concrete. The durability of the lining made of concrete is much higher than that of brick. Therefore, the use of bricks leads to uneven wear of the lining of the bottom, and the use of high-refractory concrete loses its meaning due to the anticipatory wear of bricks (the durability of concrete is at least 40 pours, and for bricks this indicator is no more than 15). Repair of brickwork with gas-permeable seams requires complete cooling of the container, knocking out the remains of the masonry, clearing and laying new bricks with gas-permeable seams. After finishing the work, they dry and warm up the containers. The duration of the production cycle of repair works is from 24 to 36 hours. It is necessary to make three intermediate repairs of the blown zone for one bucket made of a monolithic lining made of refractory concrete. In addition, the service properties of monolithic linings significantly depend on the temperature difference. Each cooling leads to the appearance of microcracks and a violation of the integrity and strength of the refractory, therefore, its service life.
Відстань між швами цегельної кладки складає, в основному, 80мм по товщині цегли і З00мм по його довжині.The distance between the seams of the brickwork is mainly 80mm along the thickness of the brick and 300mm along its length.
Дослідження на прозорих моделях показали, що такі відстані між газопроникними швами завищені приблизно в 2,5 рази. Тобто газовий потік занадто розпушений, відношення робочого обсягу газу й обсягу оброблюваного розплаву знижується в кубічному ступені, тому час циклу масообмінних процесів різко збільшується.Studies on transparent models have shown that such distances between gas-permeable seams are overestimated by approximately 2.5 times. That is, the gas flow is too loose, the ratio of the working volume of gas to the volume of the processed melt decreases in the cubic degree, therefore the cycle time of mass transfer processes increases sharply.
Випереджальний знос цегельної кладки в порівнянні з монолітної приводить до утворення поглиблень і вимоїн у площині днища або металургійної ємності. Це приводить до того, що на поверхні газопроникної зони з'являються вимивини, у яких застиглий метал утворить настил, що приводить до припинення функціонування продувного пристрою. До того ж, зменшення товщини кладки в районі продувної зони приводить до більш швидкого відводу тепла, що у свою чергу сприяє заморожуванню на ній металу і шлакуAnticipatory wear of brick masonry compared to monolithic masonry leads to the formation of depressions and potholes in the plane of the bottom or metallurgical container. This leads to the fact that washouts appear on the surface of the gas-permeable zone, in which the solidified metal will form a floor, which leads to the termination of the functioning of the blowing device. In addition, reducing the thickness of the masonry in the area of the blowing zone leads to faster heat removal, which in turn contributes to the freezing of metal and slag on it
В основу корисної моделі поставлена технічна задача: підвищення ефективності і надійності роботи продувного пристрою з дотриманням умов рівностійкості футерівки всього днища металургійної ємності, скорочення часу виробництва ремонтних робіт, а також збільшення питомої газопроникності робочої зони.The useful model is based on a technical task: increasing the efficiency and reliability of the blowing device with compliance with the conditions of stability of the lining of the entire bottom of the metallurgical container, reducing the production time of repair works, as well as increasing the specific gas permeability of the working area.
Сутність корисної моделі полягає в тому, що пристрій, що містить робочий шар з вогнетривкого матеріалу, лінійні газопроникні зони виконана з монолітного вогнетривкого бетону у виді блоку з газопроникними лінійними зонами товщиною не більш 2мм, діаметром капілярів 0,2-0,Змм і відстанню між ними 1,0-2,0мм і відстанню між зонами 20-40мм..Може мати колекторний шар товщиною 20-30 мм. виконаний з бетону того ж складу що і робочий шар, але додатково розведеного порядку 5095 вогнетривким щебенем фракцією 5-15мм. Пристрій може бути виконане у виді усіченої піраміди зі співвідношенням сторін: нижня підстава 1; висота 1; верхнє 0,52 і товщиною 120-200мм. або у виді паралелепіпеда зі співвідношенням сторін кратно вогнетривкої штучної цеглиThe essence of the useful model is that the device containing the working layer of refractory material, linear gas-permeable zones is made of monolithic refractory concrete in the form of a block with gas-permeable linear zones no more than 2 mm thick, the diameter of capillaries 0.2-0.3 mm and the distance between with them 1.0-2.0 mm and the distance between zones 20-40 mm.. It can have a collector layer 20-30 mm thick. made of concrete of the same composition as the working layer, but additionally diluted with 5095 refractory crushed stone with a fraction of 5-15 mm. The device can be made in the form of a truncated pyramid with the aspect ratio: lower base 1; height 1; upper 0.52 and 120-200 mm thick. or in the form of a parallelepiped with a ratio of sides that is a multiple of refractory artificial brick
Загальними з прототипом істотними ознаками корисної моделі є: - робоча футерівка днища металургійної ємності; - робочий шар з лінійними газопроникними ділянками; - колекторний газорозподільний шар.Common features of the useful model with the prototype are: - working lining of the bottom of the metallurgical container; - working layer with linear gas-permeable areas; - collector gas distribution layer.
Відмітними від прототипу є: - монолітність продувної ділянки пристрою; - відсутність кладочних швів; - зменшення відстані між продувними зонами; - прогнозовані розміри і розташування капілярів для виходу газу в рідкий метал; - рівноміцність футерівки пристрою і всього днища металургійної ємності.Distinctive from the prototype are: - monolithicity of the blowing section of the device; - absence of masonry seams; - reducing the distance between blowing zones; - projected dimensions and location of capillaries for the exit of gas into liquid metal; - uniform strength of the lining of the device and the entire bottom of the metallurgical container.
Сукупність істотних ознак є необхідних і достатніми для усіх випадків, на які поширюється область застосування пропонованого пристрою для продувки металу газами.The set of essential features are necessary and sufficient for all cases covered by the scope of the proposed device for blowing metal with gases.
Між істотними ознаками корисної моделі і технічним результатом - використання вогнетривкого бетону для виготовлення блоків визначеної форми, з визначеним, розташуванням продувних зон і точно розташованими, заданого розміру капілярами для продувки металу газами - існує причинно - слідчий зв'язок, що улаштовується при описі конструкції пристрою і його робіт.Between the essential features of a useful model and the technical result - the use of refractory concrete for the manufacture of blocks of a certain shape, with a certain arrangement of blowing zones and precisely located capillaries of a given size for blowing metal with gases - there is a causal - investigative relationship, which is established when describing the design of the device and his works.
Корисна модель пояснюється кресленнями, на якому зображені пристрої в плані з указівками пористих зон, а так само поперечний розріз із указівками робочого і газорозподільного шарів.The useful model is explained by the drawings, which show the devices in plan with the pointers of the porous zones, as well as the cross-section with the pointers of the working and gas distribution layers.
Пристрій виконаний з вогнетривкого бетону у виді монолітного блоку, з газорозподільним шаром, і з лінійни ми газопроникними ділянками.The device is made of refractory concrete in the form of a monolithic block, with a gas distribution layer, and linear gas-permeable areas.
Газопроникні лінійні ділянки являють собою переривчасту або суцільну смугу шириною 1,5-2,0мм із кращим розташуванням перпендикулярно осі симетрії блоку і відстанню між ними 20-40ммGas-permeable linear sections are a discontinuous or continuous strip 1.5-2.0 mm wide with the best location perpendicular to the axis of symmetry of the block and the distance between them is 20-40 mm
На Ффіг.1 представлений блок для продувки металу газами представлений собою двошарову пластину 1.In Figure 1, the block for blowing metal with gases is represented by a two-layer plate 1.
Газопроникні ряди розташовуються у виді непересічних лінійних ділянок 2, що представляють собою систему товщиною в плані 1,5-2,0мм вертикальних наскрізних по товщині блоку капілярів. Відстань між рядами 20-40мм.Gas-permeable rows are located in the form of non-intersecting linear sections 2, which represent a system of 1.5-2.0 mm thick vertical capillaries through the thickness of the block. The distance between rows is 20-40 mm.
Блок виготовляється з вогнетривкої маси, з якого роблять футерівку днища металургійної ємності.The block is made of refractory mass, from which the lining of the bottom of the metallurgical container is made.
Для рівномірного розподілу газу під блоком, знизу блоку розташований другий шар З виконуючу функцію газорозподільного колектора. Товщина колекторного шару 20-30мм. (см. Фіг.3). Колекторний шар виконаний з розведеного, приблизно на 5095 вогнетривким щебенем фракцією 3...15мм. вогнетривкого бетону.For uniform distribution of gas under the block, a second layer C is located below the block, which performs the function of a gas distribution manifold. The thickness of the collector layer is 20-30 mm. (see Fig. 3). The collector layer is made of diluted, approximately 5095, refractory crushed stone with a fraction of 3...15 mm. refractory concrete.
Відстані між рядами 20-40мм обумовлено наступними міркуваннями при зниженні відстані менш 20мм. газовий потік, не викликає помітного збільшення масообмінних процесів крім того, надмірне збільшення викликає бурління дзеркала металу і, як правило, його оголення. При цьому розвиваються цілий ряд небажаних процесів і основні з них це інтенсивне вторинне окислювання, підвищений і непрогнозований чад розкислювачів, великі втрати тепла, високошвидкісні потоки прискорюють розмивання футерівки. Розмита футерівка забруднює метал неметалічними включеннями. Крім того, при виготовленні таких блоків, відстань між рядами капіляроутворювачами менш 20мм. істотно ускладнює технологію укладання і рівномірного ущільнення вогнетривкого бетону, отже, збільшується фактор одержання неякісного вогнетривкого блоку.Distances between rows of 20-40mm are determined by the following considerations when reducing the distance to less than 20mm. the gas flow does not cause a noticeable increase in mass transfer processes; moreover, an excessive increase causes bubbling of the metal mirror and, as a rule, its exposure. At the same time, a number of undesirable processes develop, and the main ones are intensive secondary oxidation, increased and unpredictable carbon dioxide emissions, large heat losses, and high-speed flows accelerate the erosion of the lining. A blurred lining contaminates the metal with non-metallic inclusions. In addition, when making such blocks, the distance between rows of capillary formers is less than 20 mm. significantly complicates the technology of laying and uniform compaction of refractory concrete, therefore, the factor of obtaining a low-quality refractory block increases.
При відстані між рядами понад 40мм газовий потік занадто інтенсивно розпушується, це приводить до того, що кількість пухирців знижується, відповідно знижується площа масообмінних процесів. Так при зниженні кількості пухирців у 2 рази, площа взаємодії газу і металу знижується в 22, тобто в 4 рази, при зменшенні кількості пухирців у 4 рази площа взаємодії знижується в 16 разів на цю величину, відповідно, знижується швидкість массообмінних процесів. Крім того, зниження щільності газового потоку приводить до зменшення піднімальною силою швидкісних потоків металу, отже, і його швидкості підйому. Це є основним чинником при необхідності гомогенізації розплаву по температурі і хімічному складі (рушійною силою конвективного потоку, є різниця в питомій вазі рідкого металу заповненого пухирцями газу і без них, чим ця величина більше, тим швидкісний вектор вище). Видалення неметалічних включень відбувається, в основному, поверхнею пухирців газу, отже, швидкість рафінування залежить прямопропорційно від їхньої кількості і квадратичного ступеня від їхньої загальної площі. Таким чином, обраний інтервал між рядами є найбільш оптимальнимWhen the distance between the rows is more than 40 mm, the gas flow is loosened too intensively, this leads to the fact that the number of bubbles decreases, correspondingly, the area of mass exchange processes decreases. Thus, when the number of bubbles decreases by 2 times, the area of interaction between gas and metal decreases by 22, that is, by 4 times, when the number of bubbles decreases by 4 times, the area of interaction decreases by 16 times by this value, accordingly, the rate of mass transfer processes decreases. In addition, a decrease in the density of the gas flow leads to a decrease in the lifting force of high-speed metal flows, and therefore, its rate of ascent. This is the main factor in the need for homogenization of the melt in terms of temperature and chemical composition (the driving force of the convective flow is the difference in the specific gravity of the liquid metal filled with gas bubbles and without them, the greater this value, the higher the velocity vector). The removal of non-metallic inclusions occurs, mainly, on the surface of gas bubbles, therefore, the rate of refining depends directly on their number and the quadratic degree on their total area. Thus, the chosen interval between rows is the most optimal
Приклад виконання 1.Execution example 1.
Блок з вогнетривкого бетону має розміри нижня підстава (а) дорівнює 423мм, верхня підстава (в) - 220мм і висота (п) - 423мм. Товщина першого шару 120мм і другого, колекторного дорівнює ЗОмм. Газопроникні зони виконані з 2-х шарів капронової сітки з осередком 2хХ1,5мм. і діаметром ниток 0,25мм. Відстань між рядами ЗОмм.The refractory concrete block has the dimensions of the lower base (a) equal to 423 mm, the upper base (c) - 220 mm, and the height (p) - 423 mm. The thickness of the first layer is 120 mm and the second, collector layer is 3 mm. Gas-permeable zones are made of 2 layers of kapron mesh with a cell of 2xX1.5 mm. and the thread diameter is 0.25 mm. Distance between rows ZOmm.
Усього рядів 14. У такий спосіб сумарна довга складає 4500мм. або 6000 капілярів, їхня газопроникна площа складе 294,4мм?, що значно перевищує площу щілинних і, що продувається, капілярних продувних пробок і блоків. Так пробки ІС) при 24 радіально розташованих щілин має сумарну площу, що продувається, 77,76мм",A total of 14 rows. In this way, the total length is 4500 mm. or 6,000 capillaries, their gas-permeable area will be 294.4 mm?, which is significantly greater than the area of slotted and blowable capillary purge plugs and blocks. Yes, IC plugs) with 24 radially located slits have a total blown area of 77.76 mm.
МНАФЗБ-25 - 33.бмм?, І 2-88 продувна зона складається 32 щілин 15х0,15 тобто сумарна площа складає 72мм".MNAFZB-25 - 33.bmm?, And 2-88 the blowing zone consists of 32 slits 15x0.15, that is, the total area is 72mm".
Причому, продувні зони в пропонованому блоці розподілені на площі рівної 136000мма, у той час зони пробок, що продуваються як, зосереджені на площі від 5278мм? (МНА5Б-25) до 1266мм: (І С).Moreover, the blowing zones in the proposed block are distributed over an area equal to 136,000 mm, while the zones of traffic jams that are blown out are concentrated on an area of 5,278 mm? (MNA5B-25) up to 1266 mm: (I C).
Форма блоків дозволяє укладати них по окружності радіусом 808мм співвісно днища ємності (див. фіг. 5), отже, запропонований блок дозволяє здійснити продувку металу через половину площі днища ємності при його діаметрі 2000мм. Така технологія продувки, відповідно до численних публікацій у науковій літературі і промислових іспитах, є найбільш раціональною з погляду гідродинамічних процесів, а площа массообмінних процесів максимальна.The shape of the blocks allows you to stack them along a circle with a radius of 808 mm coaxially with the bottom of the container (see Fig. 5), therefore, the proposed block allows you to blow metal through half of the area of the bottom of the container with its diameter of 2000 mm. This purging technology, according to numerous publications in scientific literature and industrial tests, is the most rational from the point of view of hydrodynamic processes, and the area of mass transfer processes is maximal.
Приклад конкретного виконання 2.Example of specific execution 2.
Блок для продувки металу газом має розміри 300х160х150мм. с робочою площиною 300х16б0мм. Уздовж блоку розташовані газопроникні ділянки через кожні 20мм. тощо 8 ділянок через усю довжину і шириною 1,5- 2,0мм. Таким чином, загальна довжина газопроникних ділянок складає 2400мм. Капіляри, утворені за допомогою подвійного шару капронової сітки з осередком 2,0х1,5мм і діаметром нитки 0,25мм, утворять 3200 капілярів із площею, що продувається, у 157мм".The block for blowing metal with gas has dimensions of 300x160x150mm. with a working surface of 300x16b0mm. There are gas-permeable areas along the block every 20 mm. etc. 8 sections across the entire length and width of 1.5-2.0 mm. Thus, the total length of gas-permeable areas is 2400 mm. Capillaries formed using a double layer of nylon mesh with a cell of 2.0 x 1.5 mm and a thread diameter of 0.25 mm will form 3200 capillaries with a blown area of 157 mm.
Блок виготовлений з вогнетривких бетонів зі стійкістю перевищуючу стійкість штучних вогнетривів 2-4 рази.The block is made of refractory concrete with a resistance exceeding that of artificial refractories by 2-4 times.
Це дозволить робити проміжний ремонт днища без повного охолодження всієї ємності методом підлива зношеної штучної кладки вогнетривким бетоном.This will make it possible to make intermediate repairs to the bottom without complete cooling of the entire container by the method of pouring the worn artificial masonry with refractory concrete.
Розміри блоку кратні штучним вогнетривам (80х300х150мм; 160х300х150; 240х300х150;). Перевищення розмірів 240х300х150 не раціонально тому що виникають труднощі при виготовленні продувної зони необхідної конфігурації (див. Фіг.4). Наприклад, при укладанні блоків 5 разом з цегельною кладкою 4 днища ємності з утворенням кільцевої конфігурації, найбільше раціонально використовувати блоки розміром не більш 160х300х150. При використанні блоків розмірами 80х300х150 час виробництва кладочних робіт через збільшення кількості швів істотно зростає. Крім того, знижується якість футерівки через появу суб'єктивного фактора - майстерності і професіоналізма мулярів, якості кладочного розчину, підвищення зносу футерівки через розмивання швів (одним з переваг монолітних футерівок є відсутність швів, тому що знос футерівок відбувається в основному на швах). Запропоновані блоки більш універсальні тому що можуть застосовуватися не тільки у футерівках виготовлених зі штучних вогнетривів, але і монолітних. Укладання блоків роблять по традиційних технологіях кладки штучних вогнетривів на колекторний насипний шар, або колекторний шар, виготовлений разом із блоком. 1 фнетеатякя, В 2The dimensions of the block are multiples of artificial refractories (80x300x150mm; 160x300x150; 240x300x150;). Exceeding the dimensions of 240x300x150 is not rational because difficulties arise in the manufacture of the blowing zone of the required configuration (see Fig. 4). For example, when stacking blocks 5 together with brickwork 4 of the bottom of the container to form a ring configuration, it is most rational to use blocks no larger than 160x300x150. When using blocks with dimensions of 80x300x150, the production time of masonry work increases significantly due to the increase in the number of seams. In addition, the quality of the lining decreases due to the appearance of a subjective factor - the skill and professionalism of masons, the quality of the masonry mortar, increased wear of the lining due to erosion of the seams (one of the advantages of monolithic linings is the absence of seams, because the wear of linings occurs mainly at the seams). The proposed blocks are more universal because they can be used not only in linings made of artificial refractories, but also monolithic ones. Stacking of blocks is done according to traditional technologies of laying artificial refractories on the collector bulk layer, or the collector layer made together with the block. 1 fneteatyakya, B 2
Еш ЕЕ ШО НИ МЕ НН : ЕЕ о:Ash EE SHO NI ME NN : EE o:
Я г 7 7 45 и шли ШІ зерен Кн шк 4. фен ники кІшшш ше: нини шини ши шиI g 7 7 45 y shli Ши зерен Kn shk 4. fen niks kIshshsh she: now tires shi shi
Ин ПИ НИ НИ шшишшиши шишш 5 з І НЕ прлееIn PI NI NI sshishshishy shishsh 5 with AND NOT prlee
КО двкавнвтно дянKO dvkavnvtno dyan
Фіг. 1 1 2 ї ї і їі ї ї Н ГУ їі хFig. 1 1 2 и и ии и и Н ГУ ии х
НН Ши Я ПИШЕ ЕН НЕ чн ни п о п о ше ши ши нн нн и В ши ши шнее па опосаеттекемс тс скрін міни піди КЕ КЕР ЕЕNN Shi I WRITE EN NE chen ny p o po she shi shi nn nn y V shi shi shnee pa oposaettekems ts screen min go KE KER EE
Фіг. 2 1 2 х - чи т отевтміетінтюднснні 1 Н Я Е 1 Її Ії КЕ У чвчнни ниFig. 1 1 2
АКАAKA
І В Я її іAnd I her and
З Фіг. З 4From Fig. With 4
КаKa
Мей ЕЕ НІMay EE NO
Ген засни ОВО ЕК я 1 у рт . іGen sleep OVO EC I 1 in rt. and
МО я НЯ,I am not,
Бір сх,beer
Ше НЕ края: рShe is not the edge: p
ОК ТоOK That
Фіг. 4 н! б дет вк Е ях и най ЛЕ ЖЕ КяFig. 4 n! b det vk E yah i nai LE ZE Kya
Я чі. 7 Шо й йI am 7 Sho and y
КОД ох Ж АCODE oh Z A
З МН Я ра вк Ж ухZ MN Ya ra vk Z uh
Н ЕЧВААНУ ех хN ECHVAANU eh x
ШЕННЯ У а ра х єSHENYA U a ra h is
Н КНАНЕКУ чеку НN KNANEKU check N
МХ й т ч В іч ка К; х в ст Я ох ко о А й Кк йо я я -7 т сеMH and t h V ich ka K; x v st I oh ko o A y Kk yo i i -7 t se
ПняудютиииPniaudyutii
Фіг. 5Fig. 5
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UA20040706240U UA5198U (en) | 2004-07-27 | 2004-07-27 | A mechanism for blowing metal with gases |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UA20040706240U UA5198U (en) | 2004-07-27 | 2004-07-27 | A mechanism for blowing metal with gases |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
UA5198U true UA5198U (en) | 2005-02-15 |
Family
ID=74493528
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
UA20040706240U UA5198U (en) | 2004-07-27 | 2004-07-27 | A mechanism for blowing metal with gases |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
UA (1) | UA5198U (en) |
-
2004
- 2004-07-27 UA UA20040706240U patent/UA5198U/en unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3801083A (en) | Wear-resistant spouts for metallurgical vessels | |
JPS6368260A (en) | Refractory mounting part | |
ES2279072T3 (en) | REFRACTORY SYSTEM FOR GLASS FUSION OVENS. | |
US6334336B1 (en) | Vacuum degassing apparatus for molten glass and method for building it | |
CN114226700A (en) | Quincuncial pile type air brick for composite steel ladle and preparation method | |
CN103261444A (en) | Ceramic bottom lining of a blast furnace hearth | |
EP2460774A2 (en) | Monolithic chamber for forming floating glass, and construction method | |
RU134090U1 (en) | DEVICE FOR BOTTOM METAL GAS BLOWING | |
RU196897U1 (en) | FILLING BUCKET | |
UA5198U (en) | A mechanism for blowing metal with gases | |
CN103357831B (en) | The multi-functional current stabilization of a kind of tundish impacts bucket and building method thereof | |
CN218080379U (en) | Air brick for quincuncial pile type composite steel ladle | |
CN215615039U (en) | Lining structure of steel-making emergency steel ladle | |
RU63271U1 (en) | BLOWING BLOCK AND DEVICE FOR BLOWING A LIQUID METAL WITH A GAS IN A DUCK (OPTIONS) | |
CN210254212U (en) | Whole air brick top protection device | |
CN207865970U (en) | A kind of crucible sintering support device | |
CN115198055B (en) | Continuous casting tundish turbulence controller with argon blowing function and preparation method thereof | |
RU200360U1 (en) | STEEL BUCKET | |
CN100582251C (en) | Knotting method for vacuum chamber of integral vacuum circulating degassing furnace | |
CN115194108B (en) | Continuous casting tundish turbulence controller with molten steel purification function and argon blowing method | |
CN220393785U (en) | Novel precast block of blast furnace main channel skimming device | |
CN111719037A (en) | Method for increasing number of continuous casting furnaces of double-flow plate blank tundish | |
RU50894U1 (en) | FILLING BUCKET | |
CN212168940U (en) | Anti-fracture steel ladle | |
JP2004107742A (en) | Structure for constructing refractory in rh-degassing vessel bottom, rh-degassing vessel and method for manufacturing refractory block |