UA74756C2 - Method and device of working the melt of metal by gas - Google Patents
Method and device of working the melt of metal by gas Download PDFInfo
- Publication number
- UA74756C2 UA74756C2 UAA200507510A UAA200507510A UA74756C2 UA 74756 C2 UA74756 C2 UA 74756C2 UA A200507510 A UAA200507510 A UA A200507510A UA A200507510 A UAA200507510 A UA A200507510A UA 74756 C2 UA74756 C2 UA 74756C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- gas
- melt
- permeable
- metal
- bubbles
- Prior art date
Links
- 239000000155 melt Substances 0.000 title claims abstract description 39
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 38
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 23
- 239000011449 brick Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 75
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims description 33
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 18
- 238000007670 refining Methods 0.000 abstract description 17
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 abstract description 16
- 238000005188 flotation Methods 0.000 abstract description 3
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 230000008520 organization Effects 0.000 abstract description 2
- 230000004927 fusion Effects 0.000 abstract 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 15
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 3
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 2
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010128 melt processing Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 2
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 2
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000002730 additional effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000009970 fire resistant effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Abstract
Description
Опис винаходуDescription of the invention
Взаємопов'язана група винаходів відноситься до металургії, зокрема, до обробки рідкого металу для 2 покращення його кондицій за рахунок гомогенізації та рафінування розплаву.A related group of inventions relates to metallurgy, in particular, to the processing of liquid metal to improve its conditions by homogenization and refining of the melt.
Відомий ківш для продування газом розплав металу (ас. СРСР Мо827262 від 07.05.81, кл. В220 41/02) з послідовним продуванням крізь газорозподільний та газопроникний шари днища ковша та наступним гомогенним подаванням газу в об'єм розплав а в пузирковому режимі. Газ підводиться через патрубки, які забезпечують продування у трьох режимах: по периферії, крізь середину, крізь всю площу ковша. Основним недоліком цього 70 способу, який був виявлений при практичному його застосуванні, є відсутність можливості одночасної гомогенізації та рафінування розплаву. Розміри газових пузирчиків, які генеруються при такому способі продування розплаву, постійні, що визначає їх стабільні гідродинамічні властивості (швидкість підйому, пливучисть, час перебування в розплаві і т.д.). Процес обробки розплаву відбувається строго регламентовано: або гомогенізація, або рафінування. Гомогенізація відбувається при продуванні по периферії чи крізь середину пода. У даному випадку виникають циркуляційні потоки (висхідні - над ділянкою, що продувається, та нисхідні - над ділянкою, яка не продувається), які здійснюють переніс тепла і маси. При цьому можливе неконтрольоване отримання максимальної циркуляції потоків, або повна їх відсутність. Рафінування відсутнє, так як при наявності конвективних потоків всі неметалеві включення знову потрапляють у розплав. Рафінування інтенсивно відбувається при продуванні крізь всю площу днища ковша. Однак підвищення чистоти рафінування, яке досягається зниженням розмірів пузирчиків (при цьому збільшується площа контакту газ-метал, а самі пузирчики мають більшу флотаційну здатність) або підвищенням тиску подавання газу, є проблемним, так як у першому випадку різко знижується інтенсивність процесів тепло-, масообмінів, а в другому - висока ймовірність порушення пузирчикового режиму продувки, що призводить до різкого погіршення рафінування. Крім того, при продуванні крізь всю площину днища ковша виключається гомогенізація розплаву через відсутність конвекційних с 29 потоків. Ге)A well-known ladle for blowing molten metal with gas (as. USSR Mo827262 dated 07.05.81, class B220 41/02) with sequential blowing through the gas-distributing and gas-permeable layers of the bottom of the ladle and the subsequent homogeneous supply of gas into the volume of the melt in the bubbling mode. Gas is supplied through nozzles that provide blowing in three modes: along the periphery, through the middle, through the entire area of the bucket. The main drawback of this 70 method, which was discovered during its practical application, is the lack of possibility of simultaneous homogenization and refining of the melt. The sizes of the gas bubbles generated by this method of blowing the melt are constant, which determines their stable hydrodynamic properties (rising speed, buoyancy, residence time in the melt, etc.). The melt processing process is strictly regulated: either homogenization or refining. Homogenization occurs when blowing on the periphery or through the middle of the pad. In this case, there are circulation flows (upward - over the area that is blown, and downward - over the area that is not blown), which carry out the transfer of heat and mass. At the same time, uncontrolled obtaining of the maximum circulation of flows, or their complete absence, is possible. There is no refining, since in the presence of convective flows, all non-metallic inclusions fall into the melt again. Refining takes place intensively when blowing through the entire area of the bottom of the ladle. However, increasing the purity of refining, which is achieved by reducing the size of the bubbles (at the same time, the gas-metal contact area increases, and the bubbles themselves have a greater flotation capacity) or by increasing the gas supply pressure, is problematic, since in the first case the intensity of the heat and mass exchange processes is sharply reduced , and in the second - there is a high probability of violation of the bubble mode of purging, which leads to a sharp deterioration of refining. In addition, when blowing through the entire plane of the bottom of the ladle, homogenization of the melt is excluded due to the absence of convection currents. Gee)
Відомий також обраний у якості прототипа спосіб обробки газом розплаву металу (патент України Мо34510 від 23.11.1998р., 8220 41/58, 41/02), який також, як і спосіб, що заявляється, включає в себе послідовне продування газу крізь газорозподільний та газопроникний шари та наступне подаванням газу в об'єм розплаву металу в пузирковому режимі. о 30 На відміну від способу, що заявляється, у відомому способі продування газу крізь газопроникний шар ю здійснюється при змінній газопроникності, яка досягається за рахунок наявності у газопроникному шарі зон із різним розміром пор, які спрямовані, як свідчить опис, вертикально вгору, що при постійному напорі подавання в газу призводить до виникнення пузирчиків різних розмірів. «ІAlso known as a prototype method of gas treatment of molten metal (patent of Ukraine Mo34510 dated 23.11.1998, 8220 41/58, 41/02), which, like the claimed method, includes sequential blowing of gas through the gas distribution and gas-permeable layers and subsequent gas supply into the volume of molten metal in the bubbling mode. o 30 In contrast to the claimed method, in the known method of blowing gas through a gas-permeable layer, it is carried out with variable gas permeability, which is achieved due to the presence of zones with different pore sizes in the gas-permeable layer, which are directed, as the description indicates, vertically upwards, which when the constant supply pressure in the gas leads to the appearance of bubbles of various sizes. "AND
Практичне використання способу прототипу показало, що він також має недоліки: 3о - одночасне поєднання різних швидкісних появі; яке виникає в об'ємі розплаву через різну газопроникність в шара зони, у загальному випадку ідентично у кожний момент часу, так як кожне окреме швидкісне поле визначається ділянкою постійної проникності (з постійним та однаковим розміром пор), а число цих ділянок обмежено. Тому в розплаві виникають досить стабільні зони, в яких не можливе одночасне протікання процесів /«Ф гомогенізації та рафінування. В зонах над ділянками дрібних пор буде інтенсивно здійснюватись гомогенізація, З 70 ав зонах над ділянками з великими порами - рафінування; с - неможливо збільшити інтенсивність процесів рафінування та гомогенізації, які протікають у розплаві, за з» рахунок збільшення напору та витрати газу, що продувається, так як у цьому випадку відбувається зривання на струменеве стікання газу, яке навпаки призводить різкого зниження позитивних процесів. При цьому струмені здійснюють розривання верхнього захисного шлакового шару, що є причиною розбризкування розплаву та його 45 некорисних витрат, а також інтенсивного вторинного окислення металу. Це відбувається внаслідок того, що 7 пузирчики, які генеруються на виході вертикальних пор, при необхідних параметрах продування не встигають «» віддалитися бід поверхні пор і зливаються з пузирчиками більш пізньої генерації, утворюючи спочатку грибоподібні пузири, а потім повний зрив дрібнопузирчикового режиму продування; 7 - при оптимальних параметрах продування режим руху газових пузирчиків заздалегідь відомий ламінарний сл 20 чи перехідний від нього до турбулентного, що виключає генерацію відокремлених струменів і шарів із різними векторами швидкостей та їх взаємне тертя; с - технічно складно та економічно недоцільно забезпечити обробку всього розплаву за рахунок зменшення розмірів та збільшення кількості ділянок із різною величиною пор. Так як у загальному випадку продування газу здійснюється через газопроникні шви цегляної кладки футерівки ємкості, і розміри цих зон визначаються розмірами окремих елементів кладки.Practical use of the prototype method showed that it also has disadvantages: 3o - simultaneous combination of different speed appearances; which occurs in the volume of the melt due to different gas permeability in the layers of the zone, in the general case is identical at each moment of time, since each individual velocity field is determined by a section of constant permeability (with a constant and identical pore size), and the number of these sections is limited. Therefore, quite stable zones appear in the melt, in which the processes of homogenization and refining cannot occur simultaneously. Homogenization will be intensively carried out in the zones above the areas with small pores, with 70 av in the zones above the areas with large pores - refining; c - it is impossible to increase the intensity of the refining and homogenization processes that take place in the melt due to the increase in the pressure and flow rate of the blown gas, since in this case there is a disruption to the jet flow of gas, which, on the contrary, leads to a sharp decrease in positive processes. At the same time, the jets tear the upper protective slag layer, which is the cause of the splashing of the melt and its 45 useless costs, as well as intensive secondary oxidation of the metal. This happens due to the fact that the 7 bubbles that are generated at the outlet of the vertical pores, with the necessary blowing parameters, do not have time to "" move away from the surface of the pores and merge with the bubbles of later generation, forming mushroom-shaped bubbles first, and then a complete disruption of the fine-bubble blowing mode; 7 - with optimal blowing parameters, the mode of movement of gas bubbles is known in advance as laminar sl 20 or transitional from it to turbulent, which excludes the generation of separated jets and layers with different velocity vectors and their mutual friction; c - it is technically difficult and economically impractical to ensure the processing of the entire melt by reducing the size and increasing the number of areas with different pore sizes. Since, in the general case, gas blowing is carried out through the gas-permeable seams of the brickwork of the tank lining, and the dimensions of these zones are determined by the dimensions of individual elements of the masonry.
ГФ) Вказані вище недоліки не дозволяють досягнути одночасної наявності у кожній зоні розплаву газових пузирчиків різних розмірів для забезпечення одночасного бажаного рівня гомогенізації та рафінування розплаву о при використанні способу-прототипу, що призводів до збільшення часу обробки розплаву для досягнення необхідних кондицій, і, як наслідок, до подорожчання процесу. При цьому при спробі інтенсифікувати позитивні 60 процеси, які відбуваються у розплаві, збільшують ймовірність різкого зниження якості та некорисних витрат.GF) The above-mentioned shortcomings do not allow to achieve the simultaneous presence in each zone of the melt of gas bubbles of different sizes to ensure the simultaneous desired level of homogenization and refinement of the melt when using the prototype method, which leads to an increase in the time of processing the melt to achieve the necessary conditions, and, as a consequence , to increase the price of the process. At the same time, when trying to intensify the positive 60 processes that take place in the melt, the probability of a sharp decrease in quality and useless costs increases.
Відомий також обраний у якості прототипу ківш для продування металу газами (патент України Мо43455 від 23.11.1998р., 8220 41/58 |, що містить, ж пристрій, який заявляється, кожух, футерівку стін, футерівку днища, яка має газорозподільний елемент, взаємопов'язаний із патрубком для підведення газу та газопроникний шар, який складається з вогнетривких цеглин та газопроникних швів. бо На відміну від пристрою, що заявляється, газопроникний шар має декілька зон із різною газопроникністю,Also known as a prototype ladle for blowing metal with gases (patent of Ukraine Mo43455 dated 23.11.1998, 8220 41/58 |, which contains the same device that is claimed, a casing, wall lining, bottom lining, which has a gas distribution element, mutually connected with a gas supply pipe and a gas-permeable layer consisting of fire-resistant bricks and gas-permeable seams. Because unlike the claimed device, the gas-permeable layer has several zones with different gas permeability,
які розташовані одна після одної по тракту подавання. Газопроникні шви зовнішнього шару спрямовані вертикально вгору. Прийнята конструкція ковша, зокрема його газопроникного шару, має ряд суттєвих недоліків. - багатошаровість газопроникного шву в поєднанні зі змінною газопроникністю окремого шару різко збільшуєwhich are located one after the other along the feeding path. The gas-permeable seams of the outer layer are directed vertically upwards. The accepted design of the ladle, in particular its gas-permeable layer, has a number of significant drawbacks. - the multi-layeredness of the gas-permeable seam in combination with the variable gas permeability of a separate layer increases dramatically
Опір продування газу, що потребує збільшення напору та витрат; - вертикальні газопроникні шви зовнішнього шару забезпечують вихід газу, який продувається, в розплав по траєкторії вимушеного переміщення, яка спрямована догори, тобто співпадає з траєкторією природного підйому утворених пузирчиків під дією виштовхуючої сили, що сприяє накопиченню цих пузирчиків у кожний момент часу в зоні, яка прилягає до пор, тобто в зоні з'явлення пузирчиків, які генеруються у наступний момент часу, що 7/0 перешкоджає інтенсивному продуванню газу в пузирчиковому режимі та сприяє швидкому переходу на струменевий режим продування.Resistance to blowing gas, which requires an increase in pressure and costs; - vertical gas-permeable seams of the outer layer ensure the exit of blown gas into the melt along the trajectory of forced movement, which is directed upwards, i.e. coincides with the trajectory of the natural rise of the formed bubbles under the action of the pushing force, which contributes to the accumulation of these bubbles at every moment of time in the zone that adjacent to the pores, that is, in the zone of appearance of bubbles, which are generated at the next moment of time, which 7/0 prevents intensive blowing of gas in the bubble mode and contributes to the rapid transition to the jet mode of blowing.
Вказані вище недоліки роблять неможливим одночасну обробку з однаковою інтенсивністю процесів гомогенізації та рафінування всього розплаву, а також збільшення користі та якості обробки за рахунок збільшення напору та витрат газу, який продувається. Крім того збільшуються енергетичні витрати для /5 забезпечення продування газу через розплав у оптимальному режимі.The above-mentioned disadvantages make it impossible to simultaneously process with the same intensity the processes of homogenization and refining of the entire melt, as well as to increase the benefit and quality of processing due to the increase in the pressure and consumption of gas that is blown. In addition, the energy costs for /5 ensuring the blowing of gas through the melt in the optimal mode increase.
В основу першого винаходу із взаємопов'язаної групи винаходів покладена задача у відомому способі обробки газом розплаву металу шляхом змінення режиму продування через розплав забезпечити у кожний момент часу одночасне протікання у всьому об'єму розплаву інтенсивних процесів гомогенізації та рафінування, підвищення якості обробки розплаву, зменшення часу його обробки і, як наслідок, зниження витрат на 2о виробництво.The basis of the first invention from the interrelated group of inventions is the task in the known method of gas treatment of molten metal by changing the mode of blowing through the melt to ensure at every moment of time the simultaneous flow of intensive processes of homogenization and refining throughout the entire volume of the melt, improving the quality of melt processing, reducing time of its processing and, as a result, reduction of production costs.
В основу другого винаходу із взаємопов'язаної групи винаходів покладена задача у відомому пристрої для продування металу газами, шляхом зміни конструкції газопроникного шару забезпечити одночасне протікання у всьому об'ємі розплаву, який обробляється, інтенсивних процесів гомогенізації та рафінування зі зменшенням загального часу обробки при зниження рівня потрібних енерговитрат. сThe basis of the second invention from the interrelated group of inventions is the task in the known device for blowing metal with gases, by changing the design of the gas permeable layer to ensure the simultaneous flow of intensive homogenization and refining processes in the entire volume of the melt being processed with a decrease in the total processing time level of required energy consumption. with
Перша з поставлених задач вирішується тим, що у відомому способі обробки газом розплаву металу, о включає послідовне продування газу через газорозподільний шар та газопроникний шар, та наступне подавання газу в об'єм розплаву металу в пузирчиковому режимі, згідно із винаходом, газопроникний шар є сукупністю окремих ділянок, кожний з яких забезпечує подавання газу в розплав у напрямку, який відрізняється від вертикалі, при цьому куга наддуву сусідніх ділянок відрізняються один від одного. Сутність винаходу Ге зо пояснюється кресленнями, де - на Фіг.1 зображена профільна проекція фрагмента газового потока, який продувається через розплав; о - на Фіг.2 зображений вигляд зверху на цей фрагмент ї-The first of the tasks is solved by the fact that in the known method of gas treatment of molten metal, which includes sequential blowing of gas through a gas distribution layer and a gas-permeable layer, and subsequent gas supply into the volume of the metal melt in the bubble mode, according to the invention, the gas-permeable layer is a set separate sections, each of which ensures the supply of gas to the melt in a direction different from the vertical, while the supercharge curve of the adjacent sections differs from each other. The essence of Gezo's invention is explained by the drawings, where - Fig. 1 shows a profile projection of a fragment of the gas flow that is blown through the melt; o - Fig. 2 shows a top view of this fragment and
При організації продування газу через розплав, яка пропонується, забезпечується одночасне існування у розплаві пузирчиків різних розмірів. Відбувається це завдяки тому, що на виході газопроникного шара в межах « однієї ділянки цього шара забезпечується стікання газу у квазіструменевому режимі, при якому потік, що ї- виходить, розповсюджується спочатку у вигляді паралельних струменів, які мають чіткі межі, у напрямку, що відрізняється від вертикального та горизонтального. Всередині окремого струменя течія газових пузирчиків здійснюється в ламінарному режимі зі збереженням розмірів пузирчиків. При цьому через наявність переносної (горизонтальної) складової швидкості руху пузирчиків у струмені здійснюється їх переміщення від виходу пор « газопроникного шара, звільнюючи таким чином зону для вільного утворення нових пузирчиків. Між окремими в с струменями однієї ділянки та сусідніх ділянок відбувається взаємне тертя, яке призводить до генерації дрібних пузирчиків різних розмірів. ;» При цьому додатковий ефект, тобто більш інтенсивне утворення дрібних пузирчиків різних розмірів у зоні тертя, досягається, якщо напрямки розповсюдження струменів у сусідніх ділянках симетрично направлені відносно вертикалі. -І Крім того, напрямок розповсюдження газу при продуванні, що запропонований у способі, який заявляється, збільшує шлях окремих пузирчиків до шлакової плівки, що дозволяє збільшити напір продування без ризику ве розриву цієї плівки. -І Друга з поставлених задач, вирішується таким чином, що у відомому пристрої, який містить кожух, футерівку стін, футерівку днища, яка має газорозподільний шар, взаємопов'язаний із патрубком для підведення газу та о газопроникний шар, який складається з вогнетривких цеглин та газопроникних швів, згідно із винаходомThe organization of blowing gas through the melt, which is proposed, ensures the simultaneous existence of bubbles of different sizes in the melt. This is due to the fact that at the exit of the gas-permeable layer, within one section of this layer, gas flows in a quasi-jet mode, in which the outgoing flow first spreads in the form of parallel jets, which have clear boundaries, in a different direction from vertical and horizontal. Inside a separate jet, the flow of gas bubbles is carried out in a laminar mode with preservation of the size of the bubbles. At the same time, due to the presence of a portable (horizontal) component of the speed of movement of bubbles in the jet, their movement is carried out from the exit of the pores of the gas-permeable layer, thereby freeing the zone for the free formation of new bubbles. Mutual friction occurs between separate jets of one area and neighboring areas, which leads to the generation of small bubbles of various sizes. ;" At the same time, an additional effect, i.e. a more intensive formation of small bubbles of various sizes in the friction zone, is achieved if the directions of jet propagation in adjacent areas are symmetrically directed relative to the vertical. In addition, the direction of gas propagation during blowing, which is proposed in the method that is claimed, increases the path of individual bubbles to the slag film, which allows to increase the pressure of blowing without the risk of breaking this film. - And the second of the tasks is solved in such a way that in the known device, which contains a casing, wall lining, bottom lining, which has a gas distribution layer interconnected with a gas supply pipe and a gas permeable layer, which consists of refractory bricks and gas-permeable seams according to the invention
Ф газопроникний шар складається із окремих ділянок, у межах яких газопроникні шви спрямовані під однаковим кутом до вертикальної осі пристрою, при цьому кут нахилу газопроникних швів сусідніх зон відрізняються один від одного. 5Б Сутність винаходу пояснюється кресленнями, де - на Фіг.3 зображений повздовжній переріз пристрою, який заявляється;Ф gas-permeable layer consists of separate areas, within which the gas-permeable seams are directed at the same angle to the vertical axis of the device, while the angle of inclination of the gas-permeable seams of neighboring zones differs from each other. 5B The essence of the invention is explained by the drawings, where - Fig. 3 shows a longitudinal section of the claimed device;
Ф) - на Фіг.4 і 5 - варіанти взаємного розташування зон газопроникного шара (фрагмент вигляду зверху на ка футерівку днища пристрою).Ф) - in Fig. 4 and 5 - variants of the mutual location of the zones of the gas-permeable layer (a fragment of the top view of the lining of the bottom of the device).
Використання заявленого пристрою для продування газом розплав а металу дозволяє організувати бо продування газу у напрямку, який відрізняється від вертикальної осі пристрою, забезпечити більш вільне проходження газу через газопроникний шар.The use of the claimed device for blowing molten metal with gas allows you to organize gas blowing in a direction different from the vertical axis of the device, to ensure freer passage of gas through the gas-permeable layer.
У загальному випадку заявлений спосіб реалізується наступним чином.In general, the claimed method is implemented as follows.
Через окрему ділянку газопроникного шара (див. Фіг.1) у розплав видувається газ у напрямку, який співпадає з напрямком стрілки 1 під кутом А до вертикалі 2, який відрізняється від 0 г та 902, у простір, який б5 прилягає до пор ділянки. Газ видувається у вигляді окремих струменів З, які мають чіткі межі 4, усередині яких розміри пузирчики, які утворюються, мають однакові розміри. Вектор швидкості окремого струменя співпадає з напрямком 1 та має горизонтальну та вертикальну складові, які відповідно співпадають з напрямком стрілок 5 і 6. У процесі подальшого переміщення пузирчиків струменя З горизонтальна складова швидкості, яка визначається тільки параметрами наддуву, зменшується від свого максимального значення до 0 за рахунок опору розплаву, а після доторкання струменів З ще й за рахунок взаємного тертя струменів. Вертикальна складова швидкості переміщення пузирчиків зберігається за рахунок наявності постійно діючої на пузирчики виштовхуючої сили. У зонах тертя сусідніх струменів З відбувається інтенсивне утворення пузирчиків газу різних розмірів та різної швидкості підйому. Через ділянки газопроникного шара футерівки, які прилягають до ділянки, що розглядається (наприклад, розташованими за площиною Фіг.1), також відбувається продування газу 7/0 У вигляді окремих струменів із чіткими межами 8 (показані на Фіг.1 пунктиром). Струмені вдуваються у напрямку 9, який не співпадає з напрямком 1, під кутом В до вертикалі 2, який відрізняється від 0 г та 902. Струмені, які вдуваються через цю ділянку, що прилягає, поводять себе аналогічно струменям 3. Між струменями сусідніх ділянок виникають також зони тертя, де відбувається інтенсивне утворення пузирчиків газу різних розмірів. При цьому максимальний ефект досягається, якщо напрямки 1 та 9 симетричні відносно вертикалі 2. В результаті, /5 Вже на невеликому віддалення від пор газопроникного шара в розплаві виникають зони 10 (див. Фіг.2) з однаковими розмірами пузирчиків та зона 11 з одночасним існуванням пузирчиків віх розмірів. В процесі переміщення пузирчиків вертикально вгору (горизонтальна складова швидкості продування дорівнює 0) за рахунок дифузних процесів зони 10 зменшуються із збільшенням зон 11.Through a separate section of the gas-permeable layer (see Fig. 1), gas is blown into the melt in the direction that coincides with the direction of arrow 1 at an angle A to the vertical 2, which differs from 0 g and 902, into the space that b5 is adjacent to the pores of the section. The gas is blown out in the form of separate jets C, which have clear boundaries 4, inside which the bubbles that are formed are of the same size. The velocity vector of an individual jet coincides with direction 1 and has horizontal and vertical components, which respectively coincide with the direction of arrows 5 and 6. In the process of further movement of bubbles of jet C, the horizontal component of velocity, which is determined only by supercharge parameters, decreases from its maximum value to 0 by due to the resistance of the melt, and after touching the jets C also due to the mutual friction of the jets. The vertical component of the speed of movement of the bubbles is preserved due to the presence of a constantly acting pushing force on the bubbles. In the friction zones of neighboring jets, gas bubbles of different sizes and rising speeds are intensively formed. Through the areas of the gas-permeable layer of the lining, which are adjacent to the area under consideration (for example, located behind the plane of Fig. 1), gas blowing 7/0 also takes place in the form of separate jets with clear boundaries 8 (shown in Fig. 1 dotted). The jets are blown in the direction 9, which does not coincide with the direction 1, at an angle B to the vertical 2, which is different from 0 g and 902. The jets blown through this adjacent section behave similarly to the jets 3. Between the jets of the adjacent sections there are as well as friction zones, where gas bubbles of various sizes are intensively formed. At the same time, the maximum effect is achieved if directions 1 and 9 are symmetrical relative to vertical 2. As a result, /5 Already at a small distance from the pores of the gas-permeable layer in the melt, zones 10 (see Fig. 2) with the same bubble sizes and zone 11 with simultaneous the existence of bubbles of their sizes. In the process of moving the bubbles vertically upwards (the horizontal component of the blowing speed is 0), due to diffuse processes, zones 10 decrease with the increase of zones 11.
Наявність горизонтальної складової швидкості, струменя газу, що вдувається, виключає накопичення газових пузирчиків у зоні розплаву безпосередньо над виходом із пор, що забезпечує вільну генерацію пузирчиків газу у будь-який наступний момент часу, забезпечуючи таким чином безперервність продування розплаву газом у заданому режимі.The presence of the horizontal component of the velocity, the blown gas jet, excludes the accumulation of gas bubbles in the melt zone immediately above the exit from the pores, which ensures the free generation of gas bubbles at any subsequent time, thus ensuring the continuity of blowing the melt with gas in a given mode.
Найбільш повно спосіб, який заявляється реалізується за допомогою пристрою, який заявляється. Згідно зMost fully, the claimed method is implemented by means of the claimed device. According to
Фіг.З пристрій, який заявляється, має металічний кожух 12, футерівку стін 13, футерівку днища, яка с складається з газорозподільного шара 14, взаємопов'язаного із каналом для підведення газу та патрубком 15, та газопроникного шара 16. Газопроникний шар являє собою сукупність окремих газопроникних ділянок, які о виконані з окремих вогнетривких цеглин та газопроникних швів 17 та 18 між цеглинами та ділянками. В межах однієї ділянки шви спрямовані під однаковим кутом до вертикалі 19 і відрізняються від напрямку швів сусідньої ділянки. Так шви 17 ділянки газопроникного шара, який знаходиться у площині креслення на Фіг.3, спрямовані Ге) 3о під кутом А до вертикалі 19, а шви 18 ділянки, розташованої за площиною креслення (на Фіг.З показні пунктиром), спрямовані симетрично до швів 17 відносно вертикалі 19. оFig. 3, the claimed device has a metal casing 12, wall lining 13, bottom lining, which consists of a gas distribution layer 14 interconnected with a gas supply channel and a nozzle 15, and a gas permeable layer 16. The gas permeable layer is a set individual gas-permeable areas, which are made of individual refractory bricks and gas-permeable joints 17 and 18 between bricks and areas. Within one area, the seams are directed at the same angle to the vertical 19 and differ from the direction of the seams of the adjacent area. Thus, the seams 17 of the area of the gas-permeable layer, which is located in the plane of the drawing in Fig. 3, are directed (Ge) 3o at an angle A to the vertical 19, and the seams 18 of the section located behind the plane of the drawing (shown in dotted lines in Fig. 3) are directed symmetrically to the seams 17 relative to the vertical 19. o
На Фіг.4 і 5 показані варіанти розміщення та геометричні форми окремих газопроникних ділянок при виді ї- зверху на футерівку днища.Figures 4 and 5 show placement options and geometric shapes of individual gas-permeable areas when viewed from above on the bottom lining.
Пристрій працює наступним чином. вThe device works as follows. in
У процесі випуску рідкого металу з сталеплавкого агрегата в ківш і наступного підведена через патрубок та р. канал 15 газу. Газ під тиском підводиться через газорозподільний шар 14 до газопроникного шара 16. Далі газ газопроникними швами 17 і 18 (для ділянок, які розглядалися вище) вдувається окремими струменями в розплав по напрямку 20 для ділянки, яка знаходиться у площині креслення на Фіг.3, та по напрямку 21 для ділянки, яка знаходиться за площиною креслення. Режими наддуву забезпечують утворення в межах окремо взятого « струменя пузирчиковий режим витікання з пузирчиками, розміри яких визначаються розмірами пор 8 с газопроникного шва. Наявність безпосередньо на виході з пор горизонтальної складової швидкості струменя й забезпечує звільнення простору над порами від утворених пузирчиків для безпосередньо генерації пузирчиків у «» наступні моменти часу. Таким чином утворюються та стабільно підтримуються необхідні умови для реалізації заявленого способу, що був описаний вище.In the process of releasing the liquid metal from the steelmaking unit into the ladle, and next, gas is introduced through the nozzle and channel 15. The gas under pressure is supplied through the gas distribution layer 14 to the gas-permeable layer 16. Then, the gas is blown through the gas-permeable seams 17 and 18 (for the areas discussed above) in separate jets into the melt in the direction 20 for the area that is in the plane of the drawing in Fig. 3, and in direction 21 for the section that is behind the drawing plane. Supercharging modes ensure the formation of a bubbly outflow mode with bubbles within a single jet, the sizes of which are determined by the pore sizes of the 8s gas-permeable seam. The presence directly at the outlet of the pores of the horizontal component of the jet velocity ensures the freeing of the space above the pores from the formed bubbles for the direct generation of bubbles at the "" following moments of time. In this way, the necessary conditions for the implementation of the claimed method, which was described above, are formed and stably maintained.
Запропоновані зміни технології продування розплавленого металу газом у поєднанні зі змінами конструкції -І пристрою для продування металу газами забезпечує: - повну обробку всього об'єм розплав а в кожний момент часу; ть - одночасне протікання в розплаві інтенсивних процесів гомогенізації та рафінування за рахунок -І гарантованого одночасного існування у кожній зоні розплаву пузирчиків різних розмірів та різних флотаційних 5р властивостей; іні - можливість керування процесами гомогенізації та рафінування шляхом зміни параметрів газу, щоThe proposed changes in the technology of blowing molten metal with gas in combination with changes in the design of the device for blowing metal with gases ensure: - complete processing of the entire volume of molten metal at every moment of time; t - the simultaneous flow of intensive processes of homogenization and refining in the melt due to the guaranteed simultaneous existence of bubbles of different sizes and different flotation properties in each zone of the melt; others - the possibility of controlling the processes of homogenization and refining by changing the parameters of the gas, which
Ф надувається; - покращити якість (ступінь гомогенізації та чистоту рафінування від неметалевих включень); - зменшити час позапічної обробки розплаву; - зменшення витрат на енергоносії. оF inflates; - to improve quality (degree of homogenization and purity of refining from non-metallic inclusions); - reduce the time of out-of-bake processing of the melt; - reduction of energy costs. at
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAA200507510A UA74756C2 (en) | 2005-07-28 | 2005-07-28 | Method and device of working the melt of metal by gas |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAA200507510A UA74756C2 (en) | 2005-07-28 | 2005-07-28 | Method and device of working the melt of metal by gas |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA74756C2 true UA74756C2 (en) | 2006-01-16 |
Family
ID=37454478
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAA200507510A UA74756C2 (en) | 2005-07-28 | 2005-07-28 | Method and device of working the melt of metal by gas |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA74756C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009066058A1 (en) * | 2007-11-24 | 2009-05-28 | Capital Refractories Limited | Metallurgical treatment vessel etc |
-
2005
- 2005-07-28 UA UAA200507510A patent/UA74756C2/en unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009066058A1 (en) * | 2007-11-24 | 2009-05-28 | Capital Refractories Limited | Metallurgical treatment vessel etc |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2020020069A1 (en) | Tundish | |
| ITUD940089A1 (en) | UNLOADER FOR THIN SLABS | |
| JP2014124661A (en) | Continuous casting method | |
| JP2002515544A (en) | Continuous metal melting process and equipment | |
| UA74756C2 (en) | Method and device of working the melt of metal by gas | |
| ES2282287T3 (en) | DIRECT FUSION PROCEDURE. | |
| CN105714013A (en) | Control method for vortex slag entrapment during converter tapping | |
| KR100364687B1 (en) | Pouring spout | |
| KR101381573B1 (en) | Apparatus and process for treatment for immiscible liquids | |
| ES2285148T3 (en) | ELECTROMAGNETIC INDUCTION DEVICE AND METHOD OF TREATMENT OF CAST MATERIALS | |
| RU2532584C1 (en) | Method for complex treatment of liquid metal in ladle-furnace unit | |
| JP5008490B2 (en) | T-shaped tundish | |
| EP1963541B1 (en) | An improved lance for ld steelmaking | |
| US20160369361A1 (en) | Coaxial material-stirring lance and method of use | |
| US4730813A (en) | Oxygen nozzle for metal refining | |
| RU2008141768A (en) | PIGGER | |
| BR112013015528B1 (en) | PROCESS BASED ON MELTING BATH TO DIRECTLY REDUCE METALLIFEROUS MATERIAL | |
| JP6844367B2 (en) | Hot water supply method for sliding nozzle, lower plate, lower nozzle and molten steel | |
| RU2820613C1 (en) | Device for beneficiation of gold-bearing copper-nickel sulphide material | |
| BR112015028423B1 (en) | METHOD FOR INJECTING A SOLID FEEDING MATERIAL THROUGH A SOLID INJECTION BOOM, SOLID INJECTION BOARD, SUPPLY FOR A SOLID FOOD SUPPLY FOR A SOLID FOOD INJECTION BOARD AND POWER PLANT | |
| JPH0129857B2 (en) | ||
| CN108027209A (en) | Channel-type induction furnace | |
| US1994959A (en) | Apparatus and method for making glass | |
| RU2004598C1 (en) | Chute for discharge and modification of cast iron | |
| SU968076A1 (en) | Submerged torch |