Металургійна місткість для продування металевого розплаву газами

1. Металургійна місткість для продування металевого розплаву газами, що містить футерований кожух, футеровку стін, футеровку днища з двох шарів, один з яких виконаний з газопроникного вогнетривкого матеріалу, а другий - з гранульо 36103 глин (а. с. СРСР № 578160, кл. В 22 D 41/02, опубл. 30.10.77). Суттєвими ознаками відомого пристрою, що збігаються з ознаками даного винаходу, є: 1. Кожух. 2. Футеровка стін. 3. Футеровка днища з двох шарів. 4. Один шар футеровки днища виконаний із газопроникного вогнетривкого матеріалу. 4. Другий шар футеровки днища виконаний з гранульованого матеріалу і розміщений між кожухом і шаром з газопроникного вогнетривкого матеріалу. 5. Патрубок для підведення газу. Відомий пристрій не дозволяє досягнути очікуваного технічного результату. При продуванні металу газом у відомому ковші не забезпечується можливість управління режимом продування, зважаючи на те, що шар з гранульованого матеріалу і шар з вогнетривких цеглин з пористими швами мають однаковий газовий опір, що призводить до нерівномірності продування. При цьому, з мірою надходження газу в об'єм шару з гранульованого матеріалу відбувається його інтенсивне витікання скрізь пористі шви вогнетривкої кладки із зменшенням інтенсивності від вихідного отвору патрубка до протилежної сторони ковша, що призводить до нерівномірності розподілу газу по площі шару з пористого вогнетривкого матеріалу. Крім того, значна частина подаваємого газу, особливо в зоні вихідного отвору патрубка, надходить в метал через футеровку кожуха, що також знижує рівномірність розподілу газу. В основу винаходу поставлено задачу вдосконалення металургійної місткості для продування металевого розплаву газами, в якій за рахунок зміни конструкції забезпечується рівномірний розподіл газу по всій площі шару з газопроникного вогнетривкого матеріалу шляхом зменшення газового опору шару з гранульованого матеріалу, що дозволяє здійснювати керований режим продування. Поставлена задача вирішується тим, що металургійна місткість для продування металевого розплаву газами, що містить футерований кожух, футеровку стін, футеровку днища з двох шарів, один з яких виконаний з газопроникного вогнетривкого матеріалу, а другий - з гранульованого матеріалу, розміщений між кожухом і шаром з газопроникного вогнетривкого матеріалу, і патрубок для підведення газу, згідно з винаходом, місткість оснащена металевою пластиною, розміщеною по діаметру днища в шарі з гранульованого матеріалу на однаковій відстані від днища з утворенням колекторної порожнини, патрубок для підведення газу, розміщений між кожухом і футеровкою, взаємозв'язаний вихідним отвором з торцем пластини, причому площа перетину вихідного отвору патрубка рівна 0,5-0,12 площі поперечного перетину колекторної порожнини, а між футеровкою стін і футеровкою днища розміщений газонепроникний шар. Доцільно, щоб перетин патрубка для підведення газу мав прямокутну форму. Рівномірний розподіл газу по всій площі шару з газопроникного вогнетривкого матеріалу здійснюється при забезпеченні рівномірного тиску газу при проходженні його через цей шар. А оскільки газовий опір шару з газопроникного вогнетривкого матеріалу в 1,5 разу вище газового опору шару з гранульованого матеріалу, то завдяки цьому створюються умови для оптимального усереднення тиску в шарі з гранульованого матеріалу. Створення в запропонованому пристрої колекторної порожнини дозволяє заздалегідь усереднювати тиск газу, що подається через патрубок, площа перетину вихідного отвору якого дорівнює 0,5-0,12 площі поперечного перетину колекторної порожнини. Рівномірний тиск газу на виході з колекторної порожнини забезпечує рівномірний його розподіл в об'ємі шару з гранульованого матеріалу і по всій площі шару з газопроникного вогнетривкого матеріалу. Збільшення площі перетину вихідного отвору патрубка більше 0,5 площі поперечного перетину колекторної порожнини призводить до збільшення кількості газу, що подається в колекторну порожнину, а, отже, до підвищення його тиску на виході з колекторної порожнини. При цьому підвищується газовий опір шару з гранульованого матеріалу, що призводить до нерівномірного розподілу газу по всій площі шару з газопроникного вогнетривкого матеріалу. Зменшення площі перетину вихідного отвору патрубка менш 0,12 площі поперечного перетину колекторної порожнини призводить до зниження кількості газу, що надходить в колекторну порожнину, що не забезпечить рівномірного розподілу газу в шарі з гранульованого матеріалу, оскільки зниження тиску газу на виході з колекторної порожнини відверне його надходження до периферії шару. Запропонована металургійна місткість для продування металевого розплаву газами, наприклад, сталерозливний ківш (фігура). Ківш містить кожух 1, футеровка стін якого представляє собою набивку 2 з піщано-глинястої маси і вогнетривкий шар 3, виконаний у вигляді цегляної кладки. Футеровка днища складається з двох шарів, один з яких виконаний з газопроникного вогнетривкого матеріалу, наприклад, вогнетривких цеглин 4 з пористими швами 5, а другий - шар 6, виконаний із гранульованого матеріалу, наприклад, щебеню вогнетрива, і розміщений між кожухом 1 і шаром з вогнетривких цеглин 4. Футеровка стін ізольована від футеровки днища газонепроникним шаром 7 з рідкого скла або алюмохромофосфату. Ківш постачений металевою пластиною 8, розміщеною по діаметру днища ковша в шарі 6 із гранульованого матеріалу на однаковій відстані від днища за допомогою стояків 9 з утворенням колекторної порожнини 10. Між кожухом 1 і футеровкою ковша розміщений патрубок 11 для підведення газу, перетин якого має прямокутну форму. Патрубок 11 взаємозв'язаний вихідним отвором з торцем пластини 8, причому площа перетину вихідного отвору патрубка дорівнює 0,5-0,12 площі поперечного перетину колекторної порожнини 10. Пристрій працює таким чином. Сталерозливний ківш під'єднується вхідним отвором патрубка 11 до системи газопідводу і подається до сталеплавильного агрегату. В процесі наповнення ковша металевим розплавом газ з системи газопідводу подається в патрубок 11 і далі надходить в колекторну порожнину 10, виходячи по периферії пластини 8 і рівномірно розподіля 2 36103 ється в шарі 6 із гранульованого матеріалу. Розташування пластини 8 на однаковій відстані від днища ковша забезпечує рівномірний розподіл газу під пластиною за рахунок однакової швидкості розповсюдження газу, що забезпечить однаковий тиск на виході з колекторної порожнини 10. Розташування пластини 8 на неоднаковій відстані від днища ковша призводить до збільшення газового опору шару 6, в результаті чого рівномірність газопроникного шару з вогнетривких цеглин 4 з пористими швами 5 порушується. Оскільки швидкість виходу газу з порожнини 10 в шар 6 невелика, газ встигає рівномірно розподілитися по всьому об'ємі шару 6 і рівномірно влучає в шви 5. Крізь шви 5 газ надходить в металевий розплав, забезпечуючи рівномірний розподіл газу по всій площі в дрібнопузирковому режимі. Таким чином, за рахунок зменшення газового опору шару 6 з гранульованого матеріалу забезпечується рівномірна швидкість виходу газу і його рівномірний розподіл в шарі з газопроникного вогнетривкого матеріалу. Змінюючи видаток газу, можна управляти режимом продування, забезпечуючи рафінування металевого розплаву або його гомогенізацію. Фіг. __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 3