Кінцева частина напрямної труби, вузол та спосіб

1. Кінцева частина напрямної труби для домішки, що призначена для металургійного застосування, яка містить: зносостійку втулку, яка має приймальний кінець, випускний кінець і внутрішню поверхню, утворюючу крізний отвір, що проходить від приймального кінця до випускного кінця; втулку, що руйнується, яка містить папір або кераміку і має кінець і канал, виконаний з можливістю подачі домішки через нього, причому втулка, що руйнується, знаходиться у крізному отворі зносостійкої втулки і прикріплена до неї, при цьому при використовуванні кінцевої частини напрямна труба знаходиться в каналі втулки, що руйнується, і зносостійка втулка і втулка, що руйнується, розташовані відносно напрямної труби так, що випускний кінець зносостійкої втулки і кінець втулки, що руйнується, проходять за випускний кінець напрямної труби. 2. Кінцева частина за п. 1, яка додатково містить керамічний розчин між втулкою, що руйнується, і зносостійкою втулкою, причому керамічний розчин служить для прикріплення втулки, що руйнується, до зносостійкої втулки. 3. Кінцева частина за п. 1, яка додатково містить перший кріпильний елемент, що проходить від зносостійкої втулки до втулки, що руйнується, і служить для прикріплення втулки, що руйнується, до зносостійкої втулки. 4. Кінцева частина за п. 3, в якій перший кріпильний елемент являє собою скобу. 2 (19) 1 3 94219 4 18. Вузол за п. 15, в якому зносостійка втулка проходить за випускний кінець напрямної труби. 19. Вузол за п. 15, який додатково містить керамічний розчин між втулкою, що руйнується, і зносостійкою втулкою, причому керамічний розчин служить для прикріплення втулки, що руйнується, до зносостійкої втулки. 20. Вузол за п. 15, який додатково містить перший кріпильний елемент, що проходить від зносостійкої втулки до втулки, що руйнується, і служить для прикріплення втулки, що руйнується, до зносостійкої втулки. 21. Вузол за п. 20, в якому перший кріпильний елемент являє собою скобу. 22. Вузол за п. 20, в якому перший кріпильний елемент проходить через зносостійку втулку. 23. Вузол за п. 20, в якому перший кріпильний елемент проходить у втулку, що руйнується. 24. Вузол за п. 23, в якому перший кріпильний елемент проходить в канал. 25. Вузол за п. 20, який додатково містить другий кріпильний елемент, що проходить через втулку, що руйнується. 26. Вузол за п. 25, в якому другий кріпильний елемент проходить в канал. 27. Вузол за п. 15, в якому втулка, що руйнується, включає пресовану паперову плиту. 28. Вузол за п. 15, в якому втулка, що руйнується, включає керамічне покриття. 29. Вузол за п. 28, в якому керамічне покриття є тканим. 30. Вузол за п. 28, в якому керамічне покриття є нетканим. 31. Вузол за п. 15, в якому зносостійка втулка включає кераміку. 32. Спосіб випуску домішки у метал, який включає: забезпечення вузла напрямної труби, який містить: (a) зносостійку втулку, яка містить приймальний кінець, випускний кінець і внутрішню поверхню, утворюючу крізний отвір, що проходить від приймального кінця до випускного кінця; (b) втулку, що руйнується, яка має папір або кераміку і має кінець і канал, виконаний з можливістю подачі домішки через нього, причому втулка, що руйнується, знаходиться в крізному отворі зносостійкої втулки і прикріплена до неї; (c) напрямну трубу для домішки, що знаходиться в каналі втулки, що руйнується, і прикріплена до неї, при цьому зносостійка втулка і втулка, що руйнується, розташовані відносно напрямної труби так, що випускний кінець зносостійкої втулки і втулки, що руйнується, проходять за випускний кінець напрямної труби; розташування зносостійкої втулки поблизу розплавленого металу для забезпечення розташування напрямної труби поблизу розплавленого металу і її захисту від розплавленого металу зносостійкою втулкою; введення домішки в розплавлений метал за допомогою подачі домішки через втулки від приймального кінця до випускного кінця. Даний винахід стосується пристроїв та способів, пов'язаних з введенням домішок в розплавлений метал. Введення домішок у ванни розплавленого металу часто здійснюється за допомогою вміщення домішок в металевий кожух або оболонку, щоб утворити «дротяне осердя», і потім додавання дротяного осердя у ванну розплавленого металу, де металевий кожух або компонент оболонки дроту розплавляється і вивільняє домішки. Наприклад, домішка, яка може бути додана в сталь, являє собою кальцій. Кальцій може бути виконаний в формі дроту, який ізольований папером і додатковим кожухом/оболонкою зі сталі. Для додавання дротяного осердя у ванну розплавленого металу, використовується живильник (який часто називається «інжектор»). Живильник витягує дротяне осердя з барабана або обойми, випрямляє дріт і проштовхує випрямлений дріт через металеву напрямну трубу. Напрямна труба загалом являє собою сталеву трубу, що має діаметр між 25 та 150 міліметрами, залежно від режиму обладнання. Часто використання є найкращим, коли діаметр напрямної труби знаходиться на нижній межі діапазону, наприклад, між 25 та 50 міліметрами. Металева напрямна труба направляє дротяне осердя по траєкторії так, що дротяне осердя входить у ванну розплавленого металу, щоб полегшити розчинення дротяного осердя в розплавленому металі. Наприклад, кальцій є дуже реакційноздатним, має низьку густину відносно розплавленої сталі та утворює пару при температурах розплавленої сталі, якщо він розчиняється поблизу поверхні розплавленої сталі. Для спрямування дроту глибоко у ванну розплавленого металу, і таким чином запобігання розчиненню поблизу поверхні ванни розплавленої сталі, може бути використана напрямна труба, яка може бути вміщена поблизу розплавленої сталі і витримує сплеск розплавленої сталі і шлаку, в той час як дротяне осердя з кальцію додається в розплавлену сталь. Звичайно, дротяне осердя додається в розплавлену сталь протягом трьох або чотирьох хвилин. Показано, що, коли напрямна труба вміщується поблизу поверхні розплавленого металу, велика частина домішки закінчується в розплавленому металі. «Засвоєння» являє собою кількість домішки, виміряну в розплавленому металі, поділену на кількість домішки, введену в розплавлений метал. Декілька факторів визначають засвоєння домішки. Майже у всіх випадках, більше засвоєння є бажаним. Фактори, які впливають на засвоєння, включають кут входу дротяного осердя у ванну розплавленого металу, швидкість, з якою дротяне осердя входить у ванну розплавленого металу і відстань між кінцем напрямної труби і поверхнею ванни розплавленого металу. Засвоєння звичайно поліпшується, якщо кінець напрямної труби вміщується поблизу ванни 5 розплавленого металу. Однак, досвід показує, що кінець напрямної труби буде видалений або за допомогою плавлення, або окислення напрямної труби, або напрямна труба буде закупорена, якщо напрямна труба дуже наблизиться до ванни розплавленого металу. Плавлення, окислення і/або закупорювання спостерігалося, коли відстань між напрямною трубою і ванною розплавленого металу становила менше ніж один метр. Щоб уникнути цих станів, велика щільна керамічна кінцева частина може бути використана на кінці, найближчому до розплавленого металу. Однак, така кінцева частина є сприйнятливою до нарощування металу і шлаку на керамічному кінці. Крім того, вага кінцевої частини робить обробку важкою. Більш того, нарощування зрештою блокує напрямну трубу, якщо труба опускається поблизу ванни розплавленого металу. Отже, існує необхідність у новому пристрої, який може витримувати температури і сплеск шлаку і металу, в той самий час зменшуючи нарощування, і в той самий час може протистояти механічному зносу та енергії удару від дроту, який додається у ванну розплавленого металу. Суть винаходу Винахід може бути втілений у вигляді кінцевої частини для напрямної труби для домішки. Така кінцева частина може мати зносостійку втулку і втулку, що руйнується. Зносостійка втулка може мати перший кінець і другий кінець, і внутрішню поверхню, утворюючу крізний отвір, що проходить від першого кінця до другого кінця. Втулка, що руйнується, може мати канал, виконаний з можливістю подачі домішки через нього, а втулка, що руйнується, може знаходитися в крізному отворі зносостійкої втулки і може бути прикріплена до неї. Винахід може бути втілений у вигляді вузла напрямної труби. Такий вузол напрямної труби може включати напрямну трубу і кінцеву частину. Винахід може бути втілений в способі. В одному такому способі передбачений вузол напрямної труби. Такий вузол напрямної труби може мати (а) зносостійку втулку, яка має приймальний кінець і випускний кінець, і має внутрішню поверхню, утворюючу крізний отвір, що проходить від приймального кінця до випускного кінця, (b) втулку, що руйнується, яка має канал, через який може подаватися домішка, причому втулка, що руйнується, знаходиться в крізному отворі зносостійкої втулки і прикріплена до неї, і (с) напрямну трубу для домішки, що знаходиться в каналі втулки, що руйнується, і прикріплена до неї. Зносостійка втулка може бути розташована поблизу розплавленого металу, і домішка може бути подана в розплавлений метал за допомогою подачі домішки через втулки від приймального кінця до випускного кінця. Короткий опис креслень Для більш повного розуміння суті і цілей винаходу, повинне бути зроблене посилання на прикладені креслення і подальший опис. Стисло, креслення являють собою: Фіг. 1 являє собою вигляд в перспективі в частковому розрізі вузла напрямної труби згідно з винаходом, дротяного осердя, що використовуєть 94219 6 ся в напрямній трубі для подачі в розплавлений метал; Фіг. 2 являє собою вигляд збоку кінцевої частини згідно з винаходом; Фіг. 3 являє собою вигляд збоку в розрізі кінцевої частини згідно з винаходом; Фіг. 4 являє собою вигляд з торця кінцевої частини, показаної на фіг. 3; Фіг. 5 являє собою вигляд збоку в розрізі кінцевої частини згідно з винаходом; Фіг. 6 являє собою вигляд збоку в розрізі кінцевої частини згідно з винаходом; Фіг. 7 являє собою вигляд збоку в розрізі кінцевої частини згідно з винаходом; і Фіг. 8 являє собою технологічну схему, що зображає спосіб згідно з винаходом. Докладний опис винаходу Винахід може бути втілений у вигляді кінцевої частини 10 для напрямної труби 46 для домішки. На фіг. 1-4 показана одна така кінцева частина 10. Кінцева частина 10 може включати зносостійку втулку 13 і втулку 16, що руйнується. В одному варіанті здійснення винаходу, зносостійка втулка 13 має товщину стінки приблизно від 10 до 15 міліметрів, діаметр D, приблизно від 80 до 90 міліметрів, і втулка 16, що руйнується, має товщину стінки приблизно від 7 до 11 міліметрів. Зносостійка втулка 13 може бути керамічним матеріалом, як наприклад, окисом алюмінію або окисом алюмінію-графітом. Зносостійка втулка 13 може мати перший кінець 19 і другий кінець 22. Зносостійка втулка 13 може мати внутрішню поверхню 25, утворюючу крізний отвір 28, що проходить від першого кінця 19 до другого кінця 22. Втулка 16, що руйнується, може бути пресованою паперовою плитою, наприклад, картоном. Як альтернатива, втулка 16, що руйнується, може бути керамічним покриттям, або тканим, або нетканим. Приклад керамічного покриття являє собою BTU-Block, що виробляється Thermal Ceramics of Augusta, Georgia. Втулка 16, що руйнується, може утворити канал 31, через який може бути подана домішка 34. Коли розплавлений метал або шлак входять в контакт з такою втулкою 16, що руйнується, частина втулки 16, що руйнується, може згоріти або розплавитися, залежно від матеріалу. Коли втулка 16, що руйнується, згоряє або розплавляється, розплавлений метал або шлак падає назад у ванну 37 розплавленого металу, тим самим запобігаючи прилипанню розплавленого металу або шлаку до кінцевої частини 10, що в свою чергу запобігає нарощуванню металу і шлаку. Втулка 16, що руйнується, може знаходиться в крізному отворі 28 зносостійкої втулки 13 і може бути прикріплена до зносостійкої втулки 13. Зв'язуючий матеріал 40, наприклад, керамічний розчин, може знаходитися між втулкою 16, що руйнується, і зносостійкою втулкою 13 для того, щоб прикріпляти втулку 16, що руйнується, до зносостійкої втулки 13. Один керамічний розчин, який може бути прийнятним, продається під товарним знаком «Super G 3000», який є в наявності у Vesuvius USA Corp. 7 Замість зв'язуючого матеріалу 40 або в доповнення до нього, може бути використаний перший кріпильний елемент 43 для прикріплення втулки 16, що руйнується, до зносостійкої втулки 13. Наприклад, перший кріпильний елемент 43 може являти собою скобу, яка проходить від зносостійкої втулки 13 до втулки, що руйнується, таким чином, що перший кріпильний елемент 43 прикріпляє втулку 16, що руйнується, до зносостійкої втулки 13. Перший кріпильний елемент 43 може пройти через зносостійку втулку 13. На фіг. 5 показаний перший кріпильний елемент 43, що проходить через зносостійку втулку 13 в втулку 16, що руйнується. На фіг. 5 кріпильний елемент 43 не проходить повністю через втулку 16, що руйнується. На фіг. 6 показаний інший варіант здійснення, в якому перший кріпильний елемент 43 проходить в канал 31. Коли напрямна труба 46 вставляється в втулку 16, що руйнується, кінці 49 кріпильних елементів 43, які виступають через втулку 16, що руйнується, будуть зігнені напрямною трубою 46. У такій конструкції, кінці 49 кріпильних елементів 43 можуть сприяти прикріпленню напрямної труби 46 до втулки 16, що руйнується. Другий кріпильний елемент 52 може пройти через втулку 16, що руйнується, а не через зносостійку втулку 13. На фіг. 7 показаний приклад такої конструкції. На фіг. 7 потрібно зазначити, що перший кріпильний елемент 43 прикріпляє зносостійку втулку 13 до втулки 16, що руйнується, і кінці 49 других кріпильних елементів 52 проходять в канал 31 для того, щоб прикріпити напрямну трубу 46 до втулки 16, що руйнується. Кінцевачастина 10 згідно з винаходом може бути використана з напрямною трубою 46 для домішки для утворення вузла 55. Напрямна труба 46 може бути виконана з металу. Напрямна труба 46 може бути розміщена так, щоб знаходитися в каналі 31, і може бути прикріплена до втулки 16, що руйнується, першими кріпильними елементами 43 і/або другими кріпильними елементами 52, які проходять від втулки 16, що руйнується, в канал 31. Як альтернатива або додатково, напрямна труба 46 може бути прикріплена до втулки 16, що руйнується, за допомогою виконання каналу 31 такого розміру, який забезпечить фрикційну посадку або посадку з натягом напрямної труби 46. Коли забезпечена посадка з натягом, втулка 16, що руйнується, може бути затиснута між напрямною трубою 46 і зносостійкою втулкою 13. Таким чином, напрямна труба 46 може бути зафіксована відносно кінцевої частини 10, без прикладення сил до зносостійкої втулки 13, що може спричинити руйнування зносостійкої втулки 13. Крім того, втулка 16, що руйнується, може захищати зносостійку втулку 13 від ударів, наприклад, від домішки 34 дротяного осердя, і тому може запобігати руйнуванню зносостійкої втулки 13. У такій конструкції, перший кінець 19 зносостійкої втулки 13 може розглядатися як приймальний кінець, і другий кінець 22 зносостійкої втулки 13 може розглядатися, як випускний кінець. На 94219 8 прямна труба 46 може бути розміщена в приймальному кінці 19, і домішка 34 може бути випущена через випускний кінець 22. Випускний кінець 22 зносостійкої втулки 13 може пройти за випускний кінець 58 напрямної труби 46. Таким чином, зносостійка втулка 13 може служити для захисту напрямної труби 46 від розплавленого металу і шлаку, який може утворити бризки поблизу напрямної труби 46. При використанні поблизу ванни 37 розплавленого металу, зносостійка втулка 13 і напрямна труба 46 можуть бути розміщені відносно одна одної так, щоб випускний кінець 22 зносостійкої втулки 13 був ближчим до ванни 37 розплавленого металу, ніж випускний кінець 58 напрямної труби 46. Відносне положення зносостійкої втулки 13 і напрямної труби 46 варіанту здійснення винаходу найкращим чином видно на фіг. 3. На фіг. 1 показаний варіант здійснення винаходу, що використовується поблизу ванни 37 розплавленого металу. Кінцева частина 10 може забезпечити розміщення напрямної труби 46 поблизу ванни 37 розплавленого металу, що в свою чергу може підвищити засвоєння домішок 34, включаючи сплави, які вводяться в розплавлений метал за допомогою способів подачі дроту. Частина втулки 16, що руйнується, яка проходить за кінець 58 напрямної труби 46, може стикатися з розплавленим металом. Коли розплавлений метал входить в контакт зі втулкою 16, що руйнується, втулка 16, що руйнується, згоряє або розплавляється і руйнується, тим самим запобігаючи прилипанню розплавленого металу до кінцевої частини 10, що в свою чергу запобігає нарощуванню металу і шлаку. Винахід може бути втілений в способі випуску домішки. На фіг. 8 показаний один такий спосіб, в якому забезпечують 100 вузол напрямної труби. Вузол напрямної труби може мати зносостійку втулку, втулку, що руйнується і напрямну трубу для домішки, як описано вище. Зносостійка втулка і втулка, що руйнується, можуть бути розташовані відносно напрямної труби так, щоб випускні кінці зносостійкої втулки і втулки, що руйнуються, проходили за випускний кінець напрямної труби, і таким чином випускні кінці зносостійкої втулки і втулки, що руйнуються можуть бути вміщені ближче до ванни розплавленого металу, ніж випускний кінець напрямної труби. Зносостійка втулка і втулка, що руйнується, можуть бути розташовані 103 поблизу розплавленого металу, і домішка може бути введена 106 в розплавлений метал, за допомогою подачі домішки через втулки від приймального кінця до випускного кінця, і нарешті в розплавлений метал. Хоча даний винахід був описаний відносно одного або більше конкретних варіантів здійснення, потрібно розуміти, що інші варіанти здійснення даного винаходу можуть бути виконані, не виходячи за межі суті та обсягу даного винаходу. Отже, даний винахід вважається обмеженим тільки прикладеними пунктами формули винаходу та їх розумною інтерпретацією. 9 94219 10 11 Комп’ютерна верстка І.Скворцова 94219 Підписне 12 Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601