RU2004598C1 - Желоб дл слива и модифицировани чугуна - Google Patents

Abstract

Использование: черна  металлурги  и литейное производство, точнее к устройствам дл  металлургической обработки сплавов Сущность изобретени  желоб дополнительно снабжен сменным, смонтированным поверх основного желоба, поддоном, футерованным слоем пластичного огнеупорного материала, например шамотной пастой При этом поверхность поддона на глубину сло  стекающего металла облицована кусками модификатора, помещенными в пластичный огнеупорный слой с образованием ребристого выпукло-вогнутого профил  поддона 1 зп.ф-лы, 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к черной металлургии , точнее к устройствам дл  металлургической обработки жидкого металла с целью его модифицировани , а также дл  рафинировани , раскислени , легировани  и науглероживани  чугуна.

Известен желоб плавильного агрегата, например вагранки, который состоит из корпуса и футеровки, Модифицирование чугуна производитс  путем подачи модификатора сверху в струю стекающего по желобу металла , Недостатком способа  вл етс  всплывание металлургических добавок на поверхность металла и св занна  с этим низка  степень усвоени  добавок (40-50%) и большой расход модификатора.

Наиболее близким по технической сущности к за вл емому  вл етс  желоб плавильного агрегата, который состоит из металлического корпуса, футеровки и узла креплени  к кожуху. Подачу модификатора осуществл ют под струю стекающего по желобу металла с помощью шнекового устройства , Это позвол ет повысить степень усвоени  модификатора до 55-65% за счет того, что модификатор вводитс  вглубь металла . Однако возможность всплывани  добавок на поверхность металла в ковше и уход их в шлак в этом устройстве не устран ютс , так как отсутствуют дополнительные меры по интенсификации процесса растворени  добавок на отрезке пути шнек-желоб-ковш. Наиболее целесообразно осуществить растворение добавок в металле до момента попадани  струи в ковш, однако известный желоб этого не обеспечивает.

Целью изобретени   вл етс  увеличение степени усвоени  модификатора и уменьшение его расхода

Поставленна  цель достигаетс  тем, что желоб дл  слива и модифицировани  чугуна , состо щий из металлического корпуса, футеровки и узла креплени  к кожуху агрегата , дополнительно снабжен сменным, смонтированным поверх основного желоба, поддоном, футерованным слоем пластичного огнеупорного материала, при этом поверхность поддона на глубину сло  стекающего металла облицована кусками модификатора , помещенными в пластичный огнеупорный слой с образованием ребристого выпукло-вогнутого профил  поддона. Поддон может быть футерован слоем шамотной пасты. Снабжение желоба сменным, смонтированным поверх основного желоба, поддоном , футерованным слоем пластичного огнеупорного материала, позвол ет производить две технологические операции: слив металла и его модифицирование. Причем

если модифицирование не требуетс , поддон не используетс  В слое пластичного огнеупорного материала поддона могут быть зафутерованы различные металлургические добавки: модифицирующие, раскисл ющие , рафинирующие, легирующие, науглероживающие, обессеривающие, обесфосфоривающие и другие. Облицовка поверхности поддона на глубину стекающего металла кусками модификатора, помещенными в пластичный огнеупорный слой позвол ет осуществить при сливе металла автоматическое модифицирование или другую металлургическую обработку металла.

5 Обработка металла производитс  путем взаимодействи  струи металла с кусками модификатора, помещенными в футеровку поддона. При взаимодействии с кусками модификатора металл вымывает из кусков мел0 кие частицы вещества (т.е. наблюдаетс  эрози  кусков), которые затем, благодар  их микроскопическим размерам, быстро раствор ютс  в стекающей струе металла. Это позвол ет полностью растворить частицы

5 модификатора в струе металла до момента попадани  в ковш. Это устран ет возможность всплывани  частиц в ковше и ухода их в шлак, что позвол ет существенно повысить степень усвоени  модификатора, сле0 довательно сократитьрасход

модификатора.

Образование ребристого выпукло-вогнутого профил  поддона позвол ет интенсифицировать процесс растворени 

5 модификатора в струе металла. Это объ сн етс  тем, что куски модификатора образуют сложный, неправильный, ребристый, выпукло-вогнутый профиль поддона. В св зи с этим стру  металла при стекании по

0 желобу турбулизируетс , интенсивно перемешиваетс , активно реагирует с модификатором . Диффузионные процессы при этом идут интенсивно, что способствует увеличению степени усвоени  модификатора.

5 в совокупности все отличительные признаки обеспечивают интенсификацию процесса модифицировани  при высокой степени усвоени  модификатора и уменьшение расхода модификатора. При много0 кратном использовании поддона все 100% модификатора используютс  по пр мому назначению.

На фиг.1 изображен желоб, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг. 1,

5 Желоб состоит из корпуса 1, футеровки 2, узла креплени  3 к кожуху плавильного агрегата. Поверх основного желоба смонтирован поддон 4, футерованный огнеупорной пластичной массой (шамотной) 5. В футеровку поддона заделаны куски модификатора 6

размером в поперечнике 30-70 мм. Куски состыкованы друг с другом вплотную, выступающие части кусков имеют высоту 15- 20 мм. Куски образуют сложную, неровную, ребристую, выпукло-вогнутую поверхность поддона, Кусками модификатора облицована только та поверхность поддона, котора  при сливе заполн етс  жидким металлом.

Поддон имеет петли 7 дл  транспортировки , а основной желоб - упор 8 дл  фик- сации поддона в рабочем положении.

Желоб может работать как с поддоном (если требуетс  модифицирование), так и без поддона (если не требуетс  модифицирование ). Поддон - сменный, в случае необ- ходимости может быть заменен новым или демонтирован.

Устройство работает следующим образом . Перед плавкой подготавливают2-5 сменных поддона в зависимости от объема выплавл емого металла и необходимости получени  модифицированного чугуна. Подготовка заключаетс  в нанесении на поддон пло  огнеупорной пластичной шамотной пасты толщиной 30-40 мм и облицовке этого сло  кусками модификатора. Облицовка производитс  вдавливанием кусков в огнеупорный слой. Затем производитс  сушка футеровки поддона и модификатора газовой горелкой,

Во врем  плавки поддон монтируют на основном желобе. Монтаж поддона осуществл ют в том случае, если требуетс  модифицирование чугуна, т.е. получение высоких марок чугуна (СЧ20, СЧ25, СЧЗО и т.д.), Под- дон может быть использован многократно.

При выпуске чугуна стру  металла при перетекании по поверхности поддона реагирует с кусками модификатора. В процессе реакций растворение модификатора идет интенсивно, с большей скоростью. Степень усвоени  модификатора увеличиваетс  до 82-85%, что на 20-27% больше, чем у прототипа . При этом соответственно уменьшаетс  расход модификатора на 1 т чугуна (с 5 кг/т до 4-4,2 кг/т дл  модификатора - 75%-ного ферросилици ).

Устройство обеспечивает ввод модификатора в глубь струи в виде мельчайших частиц , образующихс  в результате эрозии кусков модификатора перетекающей струей чугуна. Частицы, благодар  своим микроскопическим размерам, интенсивно нагреваютс  в металле с обеспечением модифицирующего эффекта и высокой степени усвоени  реагентов.

Взаимодействие струи металла с модификатором происходит по очень развитой поверхности кусков модификатора на довольно большом пути (обычна  длина ваграночных желобов 2-3 м). Это обусловливает увеличение времени и площади контакта реагирующих фаз, что приводит к интенсификации диффузионных процессов, следовательно к увеличению степени усвоени  реагентов.

Попадание отдельных кусков модификатора в струю исключено, так как куски прочно зафутерованы в поддон. Это исключает попадание кусков в ковш, всплывание их на поверхность и уход в шлак, что также способствует увеличению степени усвоени  модификатора и уменьшению его расхода.

Устройство обеспечивает растворение модификатора в металле до попадани  струи в ковш. Увеличению степени усвоени  и интенсификации растворени  модификатора способствует также турбулизаци  и интенсивное перемешивание струи металла благодар  неровной, ребристой, выпукло- вогнутой поверхности поддона из-за наличи  выступающих кусков модификатора. В турбулизированном, бурл щем потоке металла диффузионные процессы интенсифицируютс .

(56) Воздвиженский В.М., Грачев В.А, и др. Литейные сплавы и технологи  их плавки в машиностроении. М.: Машиностроение, 1934, с.284.

Авторское свидетельство СССР № 1315482, кл. С 21 С 7/064, 1986.

Claims (2)

1. ЖЕЛОБ ДЛЯ СЛИВА И МОДИФИЦИРОВАНИЯ ЧУГУНА, состо щий из металлического корпуса, футеровки и узла креплени  к кожуху агрегата, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  степени усвоени  модификатора и уменьшени  его расхода, он дополнительно снабжен смонтированным поверх основного желоба

сменным поддоном, футерованным слоем пластичного огнеупорного материала, при этом поверхность поддона на глубину сло  стекающего металла облицована кусками модификатора, помешенными в пластичный огнеупорный слой,с образованием ребристого выпукло-вогнутого профил  поддона.

2. Желоб по п.1, отличающийс  тем, что поддон футерован слоем шамотной пасты.

Фиг.2