Установка для рафинирования металла

Установка для рафинирования металла

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

C0I02 Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ВТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 041279 (21) 284б129/22-02 с присоединением заявки Но (23) Приоритет

Опубликовано 230881 Бюллетень HQ 31 рцм. к.з

С 21 С 7/10

Государственный коинтет

СССР по делаи нзобретеннй н открытий (53) УДК 889.187, ° 2(088,8) Дата опубликования описания 23.08,81 (72) Авторы изобретения

И. Д. Лысенко. ф. В, Мурин, В, Б. Малоштан,, В. M. Людковский и A. H. Самсонов

ТР,(,я (71) Заявитель

Украинский научно-исследовательский институт специальных сталей, сплавов и ферросплавов (54) УСТАНОВКА ДЛЯ РАФИНИРОВАНИЯ МЕТАЛЛА

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к внепечной обработке металла.

Извсстно устройство для обработки металла в вакууме и столбе шлака, в котором для повышения эффективности рафинирования на патрубке установлен элктромагнитный насос 1 1) .

Недостатками этого устройства являются невысокая эф фективность рафинирования и необходимость выполнения патрубков из немагнитной стали.

Извесно также устройство для десульфурации металла, в котором для повышения эффективности рафинирования !5 предложено диспергировать металл путем установки в верхней части шлакового столба блока с мелкими отвер стиями 2 (.

Однако стойкость такого блока не- 20 высока, кроме того, влиять на степень дисперсности металла в процессе обработки невозможно.

Известны устройства для рафинирования жидкого металла с применением ультразвука или виороимпульсной обработки f3) и 41.

Недостатком указанных устройств является низкая стойкость излучате- 30 лей, находящихся в контакте с жидким металлом.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для обработки металла шлаком под вакуумом, содержащее вакуумную камеру с расположенным в нижней ее части патрубком для формирования столба шлака и емкость для слива расплава ) 5) .

Недостатком известного устройства являе-ся невысокая степень рафинирования металла из-за отсутствия возможности оказывать извне влияние на процессы рафинирования в шлаковом столбе.

Цель изобретения — повышение эффективности рафинирования металла при,его обработке в столбе шлака, Поставленная цель достигается тем, что в установке для рафинирования металла, содержащей вакуумную камеру с расположенным в нижней ее части патрубком для формирования столба шлака и емкость для слива расплава, патрубок снабжен по крайней мере одним источником ультразвуковых колебаний или (и) импульсных упругих волн, установленным в верхней части патрубка и под углом к нему в 20-90О, 857274 метично соединенного с ней патрубка

2, в котором имеется столб шлака 3, источника 4 ультразвуковых колебаний или (и) импульсных ударных волн, установленногo в верхней части патрубка 2. Излучатель 5 источника 4 находится в контакте со шлаком, имеющимся в шлаковом столбе, Металл после обработки в столбе шлака поступает в емкость б, Работа установки осуществляется следующим образом.

Предназначенный для рафинирования металл диспергируется в камере 1 од- 15 ним из известных способов, например вакуумированием в струе, а затем поступает в столб шлака 3, где образуется шлакометаллическая эмульсия °

Проходя через столб шлака, ме- gp талл рафинируется от растворимых примесей и металлических включений, При своем движении капли металлов подвергаются воздействию ультразвуковых колебаний или импульсных упругих волн, излучаемых источником 4, Воздействие высокочастотных колебаний на капли металла приводит к их вибрации и дроблению на более мелкие. При этом возрастает поверхность контакта металла Со шлаком, улучшается массообмен в системе металлашлак, ускоряются химические реакции, и, в конечном счете, повышается эффективность рафинирования металла.

Дополнительное диспергирование ме- 35 талла сопровождается также очищением

„ его от неметаллических включений, так как повышается вероятность встречи включений и выхода их на поверхность контакта со шлаком. 40

Формула изобретения

$$

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Я 9 372280, кл. С 21 С 7/10, 1972.

На чертеже изображена предлагаемая установка.

Установка состоит из камеры 1, repОсновным недостатком высокочастотных излучающих устройств, применяемых для обработки металлов, является низкая стойкость излучателей . В то время, стойкость излучателей, изготовленных, например, из молибдена, в жидких рафинировочных шлаках очень высока. Поэтому достоинством предлагаемой установки является то, что излучатель не контактирует с жидким металлом, а находится в шлаке, Чтобы излучающая поверхность не контактировала с каплями металла, опускакнцимися через шлак, ввод высокочастотных колебаний осуществляется через боковую стенку патрубка так, что иэлучач!ель не выступает внутрь шлакового столба. о

Для повышения эффективности рафинирования возможно совместное применение источника ультразвуковых и импульсных упругих волн, так как такая комбинация способствует более интенсивному диспергированию капель металла, Вводимые в шлаковый столб колебания будут отражаться оч. внутренней поверхности патрубка и в зависимости от того, под каким углом к

его оси вводятся эти колебания, зона суммарного воздействия первоначальных и отраженных колебаний будет различной ° В соответствии с законом распространения волн при вводе колебаний под углом 90 к оси патрубка будет происходить их отражение в плоскости излучателя, так как эона воздействия на шлаковый столб будет минимальной, Увеличение угла свыше 90о приводит к появлению отраженных волн выше излучателя, направленных навстречу движению металла. Такой вариант возможен однако нежелателен, так как на излучатель будет попадать металл, Уменьшение угла менее 90О приводит к смещению зоны отраженных волн вниз от излучателя, Этот вариант является наиболее желательным, так как воздействию подвергается значительная часть объема шлакового столба. Однако уменьшение угла ввода до значений менее 20о является нежелательным, так как при этом уменьшается число отраженных волн и конструктивно усложняется узел ввода колебаний ° Поэтому рекомендуется угол между осями излучателя и патрубка иметь в пределах 20-90О, наиболее желательно 4060 . В случае применения одновременно нескольких излучающих устройств, углы ввода колебаний в каждом устройстве могут быть не одинаковыми, что позволяет повысить эффективность воздействия на процессы рафинирования металла, Применение предлагаемой установки позволяет повысить эффективность очистки металла от вредных примесей и неметаллических включений и тем самым повысить качество металла, Изобретение может быть внедрено в промышленности на действующих и вновь строящихся установках для обработки металла в столбе шлака.

Устанойка для рафинирования металла, содержащая вакуумную камеру с расположенным в нижней ее части патрубком для формирования столба шлака и емкость для слива расплава, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности рафи- нирования, патрубок.снабжен по крайней мере одним источником ультразвуковых колебаний или (и) импульсных упругих волн, установленным в верхней части патрубка и под углом к нему в

20-9(P .

857274

Составитель А, Щербаков

Редактор В, Лазаренко Техред H.Êåëóøàê Корректор I0, Макаренко

Заказ 7152/44

Тираж 618 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауюская наб,, д, 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4

2. Патент США 9 3588069, кл. 266-34, 1972.

3. Патент ФРГ 9 957599, кл. С 21 С 7/10, 1957, 4. Авторское

9 635421, кл. G

5. Авторское

М 202191, кл. С свидетельство СССР

01 N 29/00, 1971. свидетельство СССР.

21 С 7/00, 1972,