Устройство для продувки жидкого металла в ковше
Предложенное техническое решение относится к области металлургии, а именно к обработке расплавленных металлов и сплавов инертными газами и к конструкциям литейных ковшей. Задачей предложенного технического решения является упрощение конструкции устройства и повышение качества выплавляемого металла. Поставленная задача достигается тем, что в устройстве для продувки жидкого металла в ковше содержащим корпус, являющийся составной частью футеровки ковша, продувочный узел со сквозными каналами для прохода струйных и пузырьковых потоков инертного газа, устройство подвода инертного газа к продувочному узлу, корпус выполнен в виде металлической обечайки по форме обратного усеченного конуса с гофрой на внутренней поверхности, в который встроен продувочный узел, выполненный из основной продувочной пробки и установленной в нее центральной вставки, сквозные каналы для прохода струйных потоков выполнены в виде щелей и расположены в основной продувочной пробке по окружности с отступом от ее краев внешнего и внутреннего диаметра на 10-30 мм. и под углом по отношению к центру, сквозные каналы для прохода пузырьковых потоков выполнены в центральной вставке и расположены по ее окружности в виде отверстий с диаметром от 0,3-0,1 мм с частотой 10-200 шт. на 1 см2, причем продувочный узел выполнен из огнеупорной керамики. 1 н.п.ф. 1 з.п.ф. 4 илл.
Предложенное техническое решение относится к области металлургии, а именно к обработке расплавленных металлов и сплавов инертными газами и к конструкциям литейных ковшей.
Известно устройство для продувки металла в ковше нейтральным газом (патент РФ 
2089620, МПК6 C21C 7/072, опубл. 10.09.1997). Устройство для продувки металла в ковше нейтральным газом, содержит металлическую трубу с огнеупорной обечайкой и пробкой на торце, по высоте устройства выполнены 1 4 ряда из 3 6 боковых наклонных вниз сквозных отверстий, равномерно распределенных по периметру обечайки и закрытых со стороны выходных торцев затычками из легкоплавкого материала, при этом угол наклона осей отверстий к оси устройства составляет 10 80°, а суммарная площадь проходных сечений отверстий составляет 0,80 0,95 площади сечения канала трубы.
Недостатком известного устройства является недостаточная интенсивность перемешивания металла в ковше.
Наиболее близким техническим решением является (патент РФ 2309183, МПК8 C21C 5/48, опубл. 27.07.2007) устройство для продувки металла газом, содержащее керамический блок, являющийся составной частью футеровки ковша, продувочный узел со сквозными каналами для прохода струйных и пузырьковых потоков инертного газа, выходящих со стороны его рабочей части, и устройство подвода инертного газа к продувочному узлу, выполненное в виде металлической емкости с замурованной в керамический блок стенкой и присоединительным патрубком, расположенным со стороны ее основания, при этом сквозные каналы для формирования струйных потоков инертного газа выполнены расположенными под углом к нормали рабочей части продувочного узла, лежащим в пределах от +45° до -45°, а каналы для формирования пузырьковых потоков инертного газа выполнены с периодическими профилями поперечных сечений, причем керамический блок выполнен в виде монолитного блока, высота стенки, замурованной в керамический блок металлической емкости, составляет 0,75 высоты устройства, оставшегося после полного износа его рабочей части, стенка, замурованная в керамический блок металлической емкости, выполнена с перфорацией или профилированной, а рабочая часть продувочного узла снабжена металлическим индикатором, выполненным с утолщением на замурованном в рабочую часть конце и расположенным между сквозными каналами для прохода инертного газа, при этом между металлическим индикатором и керамикой продувочного узла выполнен зазор, лежащий в пределах 0,08-0,10 мм.
Недостатком наиболее близкого технического решения является усложненная конструкция устройства и низкое качество выплавляемого металла.
Задачей предложенного технического решения является упрощение конструкции устройства и повышение качества выплавляемого металла.
Поставленная задача достигается тем, что в устройстве для продувки жидкого металла в ковше содержащим корпус, являющийся составной частью футеровки ковша, продувочный узел со сквозными каналами для прохода струйных и пузырьковых потоков инертного газа, устройство подвода инертного газа к продувочному узлу, корпус выполнен в виде металлической обечайки по форме обратного усеченного конуса с гофрой на внутренней поверхности, в который встроен продувочный узел, выполненный из основной продувочной пробки и установленной в нее центральной вставки, сквозные каналы для прохода струйных потоков выполнены в виде щелей и расположены в основной продувочной пробке по окружности с отступом от ее краев внешнего и внутреннего диаметра на 10-30 мм. и под углом по отношению к центру, сквозные каналы для прохода пузырьковых потоков выполнены в центральной вставке и расположены по ее окружности в виде отверстий с диаметром от 0,3-0,1 мм с частотой 10-200 шт. на 1 см2, причем продувочный узел выполнен из огнеупорной керамики.
На Фиг. 1 - изображен разрез общего вида устройства для продувки жидкого металла в ковше. На Фиг. 2 - изображен разрез внутренней керамической вставки с круглыми каналами позволяющими получить маленький пузырь. На Фиг. 3 - изображен вид расположения продувочных щелей и продувочных каналов на устройстве. На Фиг.4 - изображен вид расположения круглых каналом в увеличенном виде.
Устройство для продувки жидкого металла в ковше содержит корпус 1, выполненный из металлической обечайки в виде усеченного обратного конуса с дном 2, к которому приварена газоотводная труба 3, соединенная с камерой 4 расположенной на внутренней стороне дна 2. С внутренней стороны металлического корпуса 1 выполнена гофра 5 для фиксации продувочного узла, состоящего из основной продувочной пробки 6, выполненной из огнеупорной керамики и установленной в нее центральной вставки 8, которая тоже выполнена в виде усеченного конуса из огнеупорной керамики. В основной продувочной пробке 6 выполнены сквозные щели 7, расположенные по окружности с отступом от краев его внешнего и внутреннего диаметров на 10-30 мм. и под углом по отношению к центру. В огнеупорной керамической центральной вставке 8, представляющей обратный усеченный конус выполнены сквозные отверстия 9 с диаметром от 0,3-0,1 мм с частотой от 10-200 шт. на 1 см2, и расположены по окружности под углом по отношению к центру.
Устройство для продувки жидкого металла в ковше работает следующим образом. Корпус 1 с продувочным узлом, состоящим из основной продувочной пробки 6 и центральной вставки 8 и дна 2, устанавливают в дно ковша так, чтобы газоотводная труба 3 проходила сквозь броню ковша и была возможность подключения к ней газоподводящего шланга. Газ подают через газоотводную трубу 3 который поступает в камеру 4 и проходит через сквозные щели 7 основной продувочной пробки 6, т.к. сквозные щели 7 расположены под углом по отношению к центру продувочной пробки 6, что позволяет дополнительно перемешивать расплав за счет закручивания металла в сторону наклона сквозных щелей 7. Форма корпуса 1 выполнена в виде металлической обечайки с гофрой 5 на внутренней поверхности в виде обратного усеченного конуса, что исключает возможность продавливания корпуса 1 металлом во время работы при заполнении ковша расплавленным металлом. При подаче газа через газоотводную трубу 3 и наличии сквозных щелей 7 в основной продувочной пробке 6 и круговых сквозных отверстий 9 в керамической центральной вставке 8 получают мелкий газовый пузырек, который в значительной степени повышает очистку от мелких неметаллических включений в расплаве металла. Инертный газ проходящий через широкие щели образует мощный максимально рассеивающийся в расплавленном металле поток позволяющий производить интенсивное перемешивание и усреднение расплавленного металла. Инертный газ проходящий через круглые отверстия образует попадая в расплавленный металл маленькие пузыри устремляющиеся вверх при этом производя очистку металла от мелких неметаллических включений. Устройство для продувки жидкого металла в ковше ориентировано на применение в литейном производстве для стальковшей до 30 т.
Предложенное техническое решение позволило упростить конструкцию и повысить качество выплавляемого металла, за счет перемешивания всех слоев металла в ковше и обеспечения необходимого удаление неметаллических включений.
1. Устройство для продувки жидкого металла в ковше, содержащее корпус, используемый в качестве составной части футеровки ковша, продувочный узел со сквозными каналами для прохода струйных и пузырьковых потоков инертного газа и устройство подвода инертного газа к продувочному узлу, отличающееся тем, что корпус выполнен в виде металлической обечайки по форме обратного усеченного конуса с гофрой на внутренней поверхности, в который встроен продувочный узел, выполненный из основной продувочной пробки и установленной в нее центральной вставки, причем сквозные каналы для прохода струйных потоков выполнены в виде щелей по окружности в основной продувочной пробке с отступом от её краёв внешнего и внутреннего диаметров на 10-30 мм и под углом к центру, а сквозные каналы для прохода пузырьковых потоков выполнены по окружности в центральной вставке в виде отверстий диаметром от 0,3-0,1мм с частотой 10-200 штук на 1 см2.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что продувочный узел выполнен из огнеупорной керамики.
