Патрубок с боковым подводом газа

Патрубок с боковым подводом газа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

О П И С А H И Е ()949007

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф

Qlô и

/ г (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заивлено08, 12.80 (21) 32 12893I22-02 (Sl)M. Кл.

С 21 С 7/10 с присоединением заявки,%

Гаеударстееннь и комитет (23) Приоритет— во делам наабретеннй н аткрытнй

Опубликовано 07,08.82. Бюллетень № 29

Дата опубликования описания 10.08.82 (53) УДК 669.

° 18 7.2 (088.8) В. Н. Лебепев, Н. А. Пономарев, Г. В. Алекс

Б. П. Чумаков, А. А. Травин, B. Ф. Ситнико

М. N, Купрявцев и Ю. B. Лапинер (72) Авторы изобретения (7l ) Заявитель (54) ПАТРУБОК С БОКОВЫМ ПОДВОДОМ ГАЗА

Изобретение относится к металлургии, гпе осуществляют перекачку жидких высокотемпературных агрессивных среп при боковой попаче газов, в особенности пля процесса циркуляци они ого вакуумирования . стали. 5

Известна установка пля циркуляционного вакуумирования с ввопом газа 1.1).

Непостаток устройства заключается в сильном износе футеровки в районе узла попачи путья.

Наиболее близким по технический сущности и постигаемому результату к изобретению является патрубок с боковым попвопом газа, преимущественно пля уста« новки циркуляционного вакуумирования ста-1 ли, сопержаший футерованный остов и встроенные в него трубки пля ввопа газа (2).

Опнако при попаче газа по трубкам в го металл происходит резкое увеличение обьема газометаллической смеси и, слеповательно, скачкообразнсе увеличение горизонтальной составляющей скорости ее

2 движения в районе ввопа газа. Это возрастание скорости привопит к прежпевременному износу этой части рукава и выход из строя, например, циркуляционной установки в целом. При этом основную роль в снижении стойкости футеровки иг« рвет процесс размытия первых оплавленных, гладких слоев, далее износ резко

aoapacraeT вслепствие простого выкрашивания керамики. Кроме того, цилинприческая форма внутренней футеровки патрубка является существенным сопротивлением пвижения металла, так как ввопимый raa создает за счет своего расширения силу, которая пействует навстречу потоку металла. Это приводит, например, к увеличя нию времени обработки металла циркуляционным способом, Бель изобретения — повышение стойкости футеровки и сокращение времени процесса вакуумирования.

Поставленная цель достигается тем, что в патрубке с боковым. поцвопом газа, преимущественно пля установок циркуляс»,,»т г»00 7 т

% д -т СМ ,@ 1

Таблиц а 1

9,0

15 тт ттт->>тт>тт»ттт--" = — .- >r r .—..т-==.=>=-.=-+-тт>. -»=.>:= мм 470 450 4 16 3ЯО 353

330

Таблиц а 2

0 1!04 2(Е4 ",04

403 360 330 (,мм 470

ЦИО}п»ого ВЯКУУМ}ГРОВДЦИЯ С ЯЛИ,, С Ода>1ЖДшем футерованный !?стоп и встросчи»ьк В

tIer O ;1Ió6t(;; цЛтт Впоцд Гдзд, »тд !1}Гу-;i!!:Н, ней поверхности патрубкд Вместе в}(;-..:.. трубок газа выполнена вь!ОмкдД 1»ну>»р(1!И»!!1!

ПОВЕРХНОСТЬ KOTOI»ott 1>МЕЕТ фОО; ту ТЕ ЛЯ

Врд»испи я

Причем поперечное сечeaae Выемки может быть определено по формуле (»! гце 5 — поперечное сече}п!е выемки,м -;

5 — попере »ное сечение пдтрубка о и вне района ввода газа, м; h — высота выем!(}1, м, к — коэффициент, равный 3,. .

ЧЯСТИ В ЫЕМКИт PQ Ca! o!!ОЖЕI- ( выше уроВня Ввод(1 газ- : и 14,0 для выемки„. pac= положе}»}»ой ни?ке урОТИ(я вводя газа, » гя

Кроме того, на уровне вводя емки может быть выполнена сферической формы с радиусом B 3-6 рдз 6(?ль»и!1 т! р(-циусд трубк1! цля пОцячи Газа, Суть изобретения состоит в том, что сечение пдтрубка В районе ввода газа дол-. жно быть таким, чтооы павлы-. .е мета!tan и газометаллической смеси во всех сече--= ниях было оциндковым по Bcct> высоге ру"КЯВЯ И TЯКИМ 06pamst 06eCW((ЕЧИВЯЛаств Oди= накОВЯ я степень }»З1»ocQ футерог»к11 по !;co!!

amtIIe пдтрубка, 1 !звес тн О„чтО ct(opt>c ти лвижения Гт д

tiiIQBQ vi Газометаллической смеси coc BQB== ляет соответственно 1,2 и 2,4 м/с., При этом начальная скорость цви?кен}!я газометаллической смеси точно на уровне Вво= ца Газа — 1,2 }(le Q скорость цвиже}и!я металла 0,6 м/с, Тогц!а форма пдтрубКа В РайОНЕ УЗЛа,тС,.И!>1}1 t-QBQ ДОт»?КНЯ О;-,!ТЬ

Р дсчет ы проведены при у казанных скорсстях и при диаметре патрубка вне района ввода газа, равном 330 мм, Ко нд уровне ввода инертного газа при таком профиле, т.о, когцд имеется острый угол изме!!01!(1: н Отрезке, т ндчnnii ао ко»гцг» кот(?пего скоросгь Возраст(те Р г 1.2- до

= : ".» > с, Так как !! з .»Онc "t!!c = коро ти прг) тт ХО ц»1Т O.! C -<("! Сил Г >Г?К. ГIIт Т .:т д IИ» д

ЭТ(?ГО 0Т>1>ЕЗКЯ ВЫЧИС !>t(ТС я ПО (1>op !уЛЕ

Я>- . 1@ »т! СЬ!

7(-!О> ф! == >>! Q Кстт(т„t Q t ta.t» ., i! К C>1>:;т.- т }- тт Гт»т.—.

\ . -КС}тии ДЗУМO! ДЛУтт»т»ЕСКОД iеСИ t,,t/C.

t ттт/ =-. Н тт >» д та Идя C КOр(д(i т Г(В»»жтт„

С т:"! ни я смеси, м/с, с»а

КОГ»ЕН!.»Г (И;11>! Я t(".(- :1, !i »> (.

ПО Это т " ОО .ут»тЕ Меж»»О B - - !! т;!>I»ж--. ° -, 0;,т; Е ЗН тт }! и СКР;->От--.. т т -тт т IS» т ">т 30!»!Етат! »т(ЧЕ..КОй СМЕС»! !тт! ° ° т Г

LI Л11 T01 О. ЧТ ООЫ Ц бвт I >ã В!!(It i!:-;1> e}têt; г!Ятруá!(Q, .ОГО сг" ение д(.,т!ж»тот

-,т-, т (Е}! ИТЬСЯ tto фов}г?т?т(%»

Х1„„, или:, перexoa к циа»етpaм рука:-:. логу=«> :. i1}t t> т гae с»,-т -- a»t Qме TP »-,ЯI Pgãбка в! Iе Вайо}тд т(ЗЛЯ ПОЦЯЧИ ГЯ За, М; с3 — диаметр выемки в районе уз IQ BB0 an г ЯЗЯ, м.

Подобным образом проводится расчет

aI:iд.".(тров Выемки ни1ке ров»1 1 " О тддтч}1 T а= за,, при этом скорости движения газометатиПЛт»ЕСКОй СМЕСИ ЗДМЕНЯ»ОТСЯ На таКОВЫЕ для металл!аРезультаты расчета циаметроз выемки вьаие и ниже уровня ввода газа., напри-. ! 0 О (ри ц1! р ку ляци Оцн О м Ва ку у ".! и д ОВ а и !!и ! риведены соответственно в табл,. 1 и 2. в фу еровке, нач}г}»ак?т цействовa}ü раскли}»ива}О}дие напряжения за счет сил поверхностного натяжения и за счет увеличения обьема пузырьков газа при увеличении температуры. При этом радиус Округления

5 9490 пля этого случая полжен подчиняться уравнению

4 — ъ 0

Т рс — лЯ вЂ” = L Jtrh, З T 4) гпе 9 — плотность металла, г(см;

3.

R — радиус скругления, см;

О

Т вЂ” температура металла, Е;

Т вЂ” температура нормальных условий, о о г - радиус трубки пля вводя инертfO ного газа, см;

- поверхностное натяжение металла, зрг(см .

При этом patwyc скругления R=-1,0 см при радиусе трубки 3 мм. Соотношение

15 ра янусов — увеличивается при уменьшен г нии радиуса трубки, но по технологическим причинам не может быть более 6.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид, на фиг. 2 - узел Т на фиг. 1, Патрубок 1 с боковым подводом газа содержит металлический остов 2, на внутоенней стороне которого имеется высоКоглиноземистая огнеупорная футеровка 3, внешняя часть остова 2 футеровяна, прей-25 почтительно, малоглиноземистой керамикой 4. Для ввода газа в металлофутеровках 3 и 4 имеется,по крайней мере, одно отверстие 5 и, по крайней мере, одна металлическая трубка 6. Патрубок имеет 30 выемку 7 в районе ввода газа, профиль которой выше и ниже уровня подачи газа и подчиняется уравнениям от 1 до 4.

Устройство, например, с установкой циркуляционного вакуумирования стали ра-35 ботает следующим образом.

Ковш со сталью 20ХНЗА емкостью

120 т поднимают гидропопьемником, вследствие чего рукава циркуляционной камеры оказываются в металл на глуби- 40 не 200 мм, Устанавливают расход аргона, подаваемого во всасывающий рукав, равным 200 л(мин. Затем включают пароэжекторный насос и создают в камере рязряжение 0,5-5 мм рт.cr.,при этом ме-45 талл из ковша попнимается по патрубкам в вакуумный сосуд. Спустя 1-2 мин увеличивают расход аргона по 500 л(мин и обрабатывают расплав вакуумом в течение 20 мин. Металл при этом попни- 5о мается по всасывающему рукаву и поступает снова в ковш по сливному. При этом он прохопит и через район подачи инертного газа. Профиль аргонного узла выполнен таким образом, что несмотря На 55 резкие изменения скорости в районе вводя газа давление металла на стенки рука07 6 вя остается постоянным по всей высоте рукава, Вследствие этого износ футеровки по всей длине рукава остается опиняковьм.

Через 20 мин вякуумировяиия снижают расход аргона по 200 л(мин, отключают вакуумный насос, давление в камере увеличивают по атмосферного. Далее в камере включают нагрев, я ковш со сталью везут на разливку.

Благодаря такой форме патрубка в районе вводя гязя, няпример, при циркуляционном способе обработки металлов стойкость всяс ывяюшего очкавя увеличивается в 1,5-2 разя и ня 10% сокращается время обработки расплава вакуумом.

Зкономический эффект — около 20 тыс. руб, в гоп.

Ф ормуля изобреrения

1. Патрубок с боковым подводом газа, преимущественно пля установок циркуляционного вакуумировяния стали, содержащий футерованный остов и встроенные в него трубки пля ввода газа, о т л ич аюши йс ятем, что, сцельюповышения стойкости футеровки и сокрашения времени процесса вакуумирования, ня внутренней поверхности патрубка в месте ввода трубок газа выполнена выемка, внутренняя поверхность которой имеет форму тела вращения.

2.Патрубок по п. 1, о т л ич аюш и и с я тем, что поперечное сечение выемки определяют по формуле с; ?. р l

КЬ= O 1 гпе S — поперечное сечение выемки м1;

5 — поперечное сечение патр бкя вне района ввода газа, м, и — высота выемки, м;

К вЂ” коэффициент, равный 3,45 для выемки, расположенной выше уровня ввода газа и 14,0 пля выемки, расположенной ниже уровня вводя газа—

Я

3. Патрубок по пп 1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что, на уровне ввода газа выемка выполнена сферической формы с радиусом в 3-6 раз большим радиуса трубки аля подачи газа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 345210, кл. С 21 С 7(10, 1972.

2. Патент ФРГ М 1098971, кл. 18 в 7(06, 1967.! )4!.)()07

Puz

Составитель Л, Шсрбаков

Редактор M. Баицура ТехреаЛ,Пекарь Корректор А, Гриценко

3 акм, 70 1/7 Тираж 587 Подписи ое

P Ilail ПИ Государственного комитета СССР по целач изобретений и открытий

1 1, 303 ), Москвя, -3:>р Раушская наб. ц. 4/5

Фи-п л ППП "Патент", г. Ужгороа, ул. Проектная, 4