Пристрій для позапічної десульфурації залізовуглецевих розплавів

1 Пристрій для позапічної десульфурацм залізовуглецевих розплавів, який включає футерований вогнетривким матеріалом корпус з заливальною горловиною та випускним каналом у боковій СТІНЦІ, фурму із соплом та привід повороту корпусу відносно горизонтальної осі, який відрізняється тим, що він має рухомий екран, встановлений на зрізі випускного каналу, фурму встановлено у випускному каналі так, що потік вдуваних реагентів спрямовано назустріч зливу струменя розплаву, а сопло фурми розташовано над рівнем зливаного струменя розплаву у випускному каналі 2 Пристрій по п 1 , який відрізняється тим, що фурму встановлено у випускному каналі так, що їх геометричні осі перетинаються та кут між осями становить не менше 45° 3 Пристрій по п 1, який відрізняється тим, що осі фурми та сопла суміщені, а площину зрізу сопла виконано під кутом 30° відносно осі випускного каналу 4 Пристрій по п 1, який відрізняється тим, що фурму встановлено на зрізі випускного каналу О Пропонуємий пристрій відноситься до чорної металлурги, зокрема, до пристроїв для подавання десульфуруючого реагенту до залізовуглецевого розплаву Відомий пристрій для позапічного оброблення рідкого металу (а с 1119344, СРСР, МКВ З С 21 С 1/10 дек), включаючий поворотний футерований ківш з заливальною горловиною, стакан для модифікатора з герметичною кришкою, клапани для регулювання тиску, трубопровід та опорну раму, при цьому приймальну частину ковша виконано у вигляді проміжної МІСТКОСТІ, герметично установленої у заливальній горловині, яка має зовні захисний кожух та утворює з тілом горловини порожнину, через котру порожнина ковша з'єднана з трубопроводом, крім того з'єднання ковша з трубопроводом виконано роз'ємним у вигляді опорного фланця, вільно установленого на відповідному фланці стаціонарної камери Недоліками цього пристрою є великий час циклу процесу десульфурацм розплаву металу та зниження його якості внаслідок нерівномірності розподілу десульфуратора у розплаві з-за використання тільки процесу дифузії для його розчинен ня Найбільш близьким по технічній суті до пропонуємого винаходу є пристрій для рафінування металу газоподібними та порошкоподібними реагентами (а с 725571, СРСР, МКВ 2 С 21 С 5/48, БВ № 12, 1980), який містить футерований вогнетривким матеріалом корпус з горловиною та випускним каналом у боковій СТІНЦІ, фурму з соплом, яка встановлена в кладці корпусу з можливістю продувки металу нижче рівня розплаву, та привід повороту корпусу відносно горизонтальної осі, при цьому він має індукційний канал, виконаний у вигляді байпасу, який сполучений з порожниною футерованого корпусу Цей пристрій, у порівнянні з аналогом, мас ряд переваг регулювання вагового подавання реагентів, перемішування розплаву потоком вдуваемого десульфуратора, можливість його підігріву, які зменшують час процесу десульфурацм та поліпшують його якість Однак цей пристрій також не забезпечує потрібний час циклу та якість процесу десульфурацм для сучасних вимог Через те, що подавання десульфуратору та його перемішування виконується тільки у зоні розплаву над фурмою (за рахунок 1 ю 54497 вдування потоку) через яку виконується подача десульфуратора, а поза зоною розподіл десульфуратору виконується тільки за рахунок процесу дифузії Прискорюючий ХІМІЧНІ реакції нагрів розплаву відбувається також тільки в нижній частині корпуса пристрою Крім того, при введенні за короткий час усього десульфуратора до розплаву може статися (при бурхливих ХІМІЧНИХ та теплових реакціях) викид розплаву з пристрою через завантажувальну горловину у виробниче приміщення В основу винаходу поставлена задача зменшення часу циклу процесу десульфурацм та підвищення його якості шляхом забезпечення рівномірного розподілу реагенту в розплаві можливість подавання великих порцій десульфуратора, виключення викиду розплаву та забезпечення позапічного десульфурування Поставлена задача вирішується тим, що пристрій для позапічної десульфурацм залізовуглецевого розплаву, який має футерований вогнетривким матеріалом корпус з заливальною горловиною та випускним каналом у боковій СТІНЦІ фурму з соплом та привід повороту корпусу відносно горизонтальної осі, згідно винаходу, має фурму установлену у випускному каналі так, що потік вдуваємих реагентів спрямовано назустріч зливу струменя розплаву, а сопло фурми розташовано над рівнем зливаємого струменя розплаву у випускному каналі Фурму установлено у випускному каналі так, що їх геометричні ВІСІ пересікаються та кут між осями неменше 45° ВІСІ фурми та сопла суміщені, а площину зрізу виконано під кутом 30° відносно осі випускного каналу Саму фурму установлено на зрізі випускного каналу Суть винаходу міститься в дальшому Розміщення фурми у випускному каналі дозволяє подавати десульфуратор у зливаємий з пристрою потік розплаву, забезпечуючи їх попереднє сполучення у заданих пропорціях, часткове проведення процесу десульфурацм у вільнопадаючому струмені, введення всієї порції десульфуратора за короткий час (виключаючи при цьому викид розплаву із пристрою) та його подачу пропорційно швидкості та площі поперечного перетину струменя розплаву, що приводить до зменшення часу процесу десульфурацм, поліпшення його якості та можливості проведення позапічної десульфурацм при ефективному використовуванні кінетичної енергії падаючого струменя розплаву Далі проведення процесу десульфурацм та його завершення здійснюється у приймальній МІСТКОСТІ (транспортний ківш) у яку виконується злив розплаву, що дозволяє сумістити цей процес з транспортуванням розплаву Наявність рухомого екрану, установленого на зрізі випускного каналу, дозволяє виключити викид з нього розплаву, регулювати швидкість та змінювані площу прохідного перетину струменя (з випускного каналу) та теплоізолювати, якщо потрібно, розплав Розміщення зрізу сопла фурми понад рівнем розплаву дозволяє водночас (та в різних пропорціях) подавати до випускного каналу потрібні компоненти Пересічення геометричних осей випускного каналу та фурми забезпечує найліпші умови перемішування розплаву та вдуваемого десуль фуратора у вливаемому струмені Введення реагентів проти напряму зливу розплаву збільшує швидкість перемішування його з десульфуратором, а розміщення фурми ближче до зрізу виходного каналу зменшує час протікання ХІМІЧНИХ реакцій всередині каналу Для роз'яснення роботи пристрою в опис введено малюнки на яких на фіг 1 схематично приведено загальний вигляд пристрою, на фіг 2 - поперечний перетин фурми для подавання реагентів, на фіг 3 - пристрій в процесі функціонування, на фіг 4 - фурма в процесі функціонування Пропонуємий пристрій для позапічної десульфурацм залізовуглецевого розплаву містить футерований вогнетривким матеріалом 1 корпус 2 з заливальною горловиною 3 та випускним каналом 4, фурму 5 з соплом 6, привід 7 повороту корпусу 2 відносно горизонтальної осі та рухомий екран 8, встановлений на зрізі 9 випускного каналу 4 Фурма 5 встановлена у випускному каналі 4 з перехрещуванням їх геометричних осей 10, 11 під кутом не менше 45° та має канал 12 для подавання реагентів 13, а сопло 6 розташовано над рівнем 14 вливаемого у вигляді струменя 15 розплаву 16 При цьому фурму 5 розташовано так, що при подачі реагентів їх потік 17 буде спрямовано назустріч зливу струменя 15 розплаву 16, а площина зрізу 18 сопла 6 розташовано відносно осі 11 випускного каналу 4 під кутом не більше 30° Крім того, фурму установлено ближче до зрізу 9 випускного каналу 4 Робота пристрою здійснюється наступним чином У корпус 2 (фіг 1) пристрою через горловину З заливають залізовуглецевий розплав 16, при цьому, для виключення викиду розплаву та зменшення його тепловтрат, рухомий екран 8 установлено в положення, яке перекриває вихідний отвір випускного каналу 4 Після заповнення пристрою розплавом рухомий екран 8 переміщують до робочого положення (часткове перекриття випускного каналу), а кришкою 19 перекривають заливальну горловину Потім привод 7 (фіг 3) виконує поворот корпусу 2, у результаті чого через випускний канал 4 починається злив розплаву 16 у вигляді вільнопадаючого струменя 15 до МІСТКОСТІ, яку розташовано нижче пристрою, водночас через канал 12 (фіг 4) фурми 5 виконується подача реагентів 13 Подача десульфуратора виконується нейтральним газом Реагенти, витікаючи з сопла 6, утворюють конічний потік 17, вісь 10 якого перехрещується з віссю 11 випускного каналу 4 під гострим кутом 45° або більше (тому що ВІСІ фурми та сопла суміщені), спрямований згори та одночасно назустріч руху вливаемого струменя 15 розплаву 16 потік реагентів, збільшуючи відносну швидкість введення реагентів у розплав, що забезпечує їх активне перемішування При цьому виключено попадання десульфуратора у розплав, який знаходиться в корпусі 2 (що може привести до можливого викиду розплаву з корпусу), а також забезпечуються оптимальні умови подачі реагентів, тому що площина зрізу 18 сопла 6 розташована над рівнем 14 розплаву 16 під кутом 30° або менше Зменшення часу впливу ХІМІЧНИХ реакцій на випускний канал 4 забезпечено розміщенням фурми 5 ближче до 54497 його зрізу Викид розплаву з випускного канапу 4 обмежено екраном 8 Десульфуратор 17 подається пропорційно поперечному перетину та швидкості зливаємого струменя 15 розплаву 16 При необхідності змінюється височина зливу розплаву за рахунок вертикального переміщення пристрою або МІСТКОСТІ, що змінює кінетичну енергію падаючого струменя Після закінчення зливу розплаву пристрій повертається приводом 7 у початкове положення фіг1, рухомий екран 8 установлюється в положення, яке перекриває прохідний перетин випускного каналу 4 При влученні розплаву до МІСТКОСТІ, яку встановлено під пристроєм, відбувається його перемішування за рахунок кінетичної енергії вільнопадаючого струменя та продовження процесів позапічної обробки Далі процес десульфурацм закінчується у транспортному ковші при його перевезенні, Таким чином, за рахунок безперервного введення за короткий час усієї порції десульфуратора, його попереднього сполучення з розплавом у струмені, ефективного перемішування за рахунок кінетичної енергії вільнопадаючого струменя та можливості об'єднання процесу десульфурацм з транспортуванням розплаву забезпечується зменшення часу та поліпшення якості процесу десульфурацм, а також можливість його проведення поза піччю Пропонуємии пристрій має просту конструкцію, що сприяє його швидкому впровадженню та широкому застосуванню 8 4 ФІГ. 1 А Фіг. 2 54497