Установка для циркуляционного вакуумирования с окислением углерода
Предлагаемая полезная модель относится к области черной металлургии, конкретнее к оборудованию (установкам вакуумирования) для дегазации и обезуглероживания жидкого металла. Техническая задача, решаемая полезной моделью - повышение производительности установки и повышение стойкости ее огнеупорной футеровки. Сущность полезной модели заключается в том, что установка для циркуляционного вакуумирования с окислением углерода, включающая вакуумкамеру, содержащую металлических кожух и огнеупорную футеровку, газоход, газокислородную фурму, размещенную в вакуумкамере, всасывающий и сливной патрубки с огнеупорной внутренней и наружной футеровкой, жестко прикрепленные к днищу вакуумкамеры сварным соединением, всасывающий патрубок содержит аргонные фурмы, размещенные в нижней части внутренней огнеупорной футеровки патрубка, отличается тем, что всасывающий и сливной патрубки выполнены в виде усеченного конуса, при этом диаметр верхнего основания составляет 0,7-0,8 диаметра нижнего основания, причем всасывающий патрубок соединен с днищем вакуумкамеры верхним основанием конуса, а сливной патрубок соединен с днищем вакуумкамеры нижним основанием конуса.
Полезная модель относится к черной металлургии, конкретнее к установкам циркуляционного вакуумирования и обезуглероживания жидкого металла, применяемым при внепечной обработке стали.
Известна установка для циркуляционного вакуумирования стали, включающая вакуумкамеру содержащую металлический кожух и огнеупорную футеровку, газоход для удаления образующихся газов, газокислородную фурму, размещенную в вакуумкамере, съемный всасывающий и сливной патрубки цилиндрической формы, содержащие наружную и внутреннюю огнеупорную футеровку, причем в нижней части футеровки всасывающего патрубка размещены фурмы для подачи в металл инертного газа, снижающего плотность жидкой стали. Всасывающий и сливной патрубки крепятся к днищу вакуумкамеры фланцевым пазовым соединением. (см. заявка Франции 
2822849 МПК7 С21С 7/10, С21С 7/068).
Наиболее близким по технической сущности решаемой задачи, является установка для циркуляционного вакуумирования стали с окислением углерода, включающая вакуумкамеру, содержащую металлический кожух с огнеупорной футеровкой, газоход, газокислородную фурму, размещенную в вакуумкамере, всасывающий и сливной патрубки цилиндрической формы с огнеупорной внутренней и наружной футеровкой жестко прикреплены к днищу вакуумкамеры сварочным соединением, всасывающий патрубок содержит аргонные фурмы, размещенные в нижней части внутренней огнеупорной футеровки патрубка (см черт ОАО «ММК» 72-01.77084-01 или журнал «Новые огнеупоры», 2002, 1, С28).
Недостатком известных установок является интенсивный износ огнеупорной футеровки всасывающего патрубка в местах подачи транспортирующего газа (аргона) из-за образования активной реакционной зоны. Это приводит к необходимости остановки установки вакуумирования на ремонт, снижению ее производительности и увеличению расхода огнеупоров.
Техническая задача, решаемая полезной моделью, заключается в увеличении стойкости огнеупорной футеровки патрубков, а также в повышении производительности установки за счет продления межремонтного периода ее эксплуатации и снижении расхода огнеупоров
Поставленная задача решается тем, что в установке для циркуляционного вакуумирования с окислением углерода, включающем вакуумкамеру, содержащую металлический кожух с огнеупорной футеровкой, газоход, газокислородную фурму, размещенную в вакуумкамере, всасывающий и сливной патрубки с огнеупорной внутренней и наружной футеровкой, жестко прикрепленные к днищу вакуумкамеры сварным соединением, всасывающий патрубок содержит аргонные фурмы, размещенные в нижней части внутренней огнеупорной футеровки патрубка, согласно полезной модели, сливной патрубок содержит аргонные фурмы, размещенные в нижней части внутренней огнеупорной футеровки патрубка.
Сущность предлагаемой полезной модели заключается в следующем. Внутренняя футеровка погружных патрубков составляет 250 мм, в процессе эксплуатации при остаточной толщине внутренней футеровки 50-60 мм вакууматор останавливают на ремонт. Практика эксплуатации погружных патрубков вакууматора показала, что при остаточной толщине футеровки во всасывающем патрубке 50-60 мм толщина футеровки сливного патрубка составляет 150-180 мм. При износе футеровки во всасывающем патрубке до 70-90 мм подачу аргона во всасывающий патрубок прекращают и увеличивают расход аргона в сливной патрубок, который теперь будет всасывающим. Это позволит повысить стойкость огнеупорной футеровки патрубков, что также повысит производительность установки за счет продления межремонтного периода ее эксплуатации и снизить расход огнеупоров Это позволит увеличить продолжительность кампании на 40-50 плавок.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где изображена схема установки циркуляционного вакуумирования стали с окислением углерода, продольный разрез.
Установка включает вакуумкамеру 1, металлический кожух вакуумкамеры 2, огнеупорную футеровку вакуумкамеры, содержащую теплоизоляционный слой 3, стен и днища, выполненный, например, из картона марки МКРКГ-400 толщиной 20 мм, арматурный слой 4 стен, выполненный, например, из шамотного легковесного кирпича марки ШЛ-1,3 5 толщиной 130 мм (65+65 мм), арматурный слой 5 днища, выполненный, например, из плавленого периклазо-хромитового кирпича марки ПХПУ 3 толщиной 130 мм (65+65 мм), контрольный слой 6 днища, выполненный, например, из кирпича марки ПХПУ 3 толщиной 125 мм, рабочий слой 7 стен, выполненный, например, из плавленого периклазо-хромитового кирпича марок ПХПП 15, ПХПП 16-1, толщиной 250 мм, рабочий слой 8 днища, выполненный, например, из плавленого периклазо-хромитового кирпича марки ПХПП 73 толщиной 300 мм, газоход 9, газокислородную фурма 10, всасывающий патрубок 11 и сливной патрубок 12, выполненные, например, из стали 09Г2С и содержащие наружную футеровку 13, выполненную, например, из высокоглиноземистого бетона марки СКБ-93 (смесь корундовая бетонная) толщиной 120 мм, внутреннюю футеровку 14, выполненную, например, из плавленого периклазо-хромитового кирпича марки ПХП-2 295, 296 толщиной 250 мм, аргонные фурмы 15, размещенные в нижней части внутренней огнеупорной футеровки 14 всасывающего патрубка 11 и аргонные фурмы 16, размещенные в нижней части внутренней огнеупорной футеровки 14 сливного патрубка 12.
Установка циркуляционного вакуумирования работает следующим образом: сталеразливочный ковш (не показан), наполненный жидкой сталью, например, марки 08Ю, подается на стенд установки вакуумирования. Вакуумкамеру 1 опускают вниз и погружают всасывающий 11 и сливной 12 патрубки в жидкую сталь сталеразливочного ковша. Через аргонные фурмы 15 всасывающего патрубка 11 в жидкую сталь подают аргон, например, до 12 м3/час. Остаточное давление в вакуумкамере составляет 0,5 мм рт.ст. За счет снижения плотности жидкой стали во всасывающем патрубке 11 поступающим аргоном и низкого остаточного давления жидкий металл поступает в вакуумкамеру 1. Через газокислородную фурму 10 в металл подается кислород. Через аргонные фурмы 16 сливного патрубка 12 подают аргон 4 м3/час, чтобы исключить выход из строя вышеуказанных фурм 16. За счет глубокого вакуума и наличия в металле аргона происходит интенсивное кипение, обезуглероживание и дегазация металла. Плотность металла возрастает, и он через сливной патрубок 12 сливается в сталеразливочный ковш. Через аргонные фурмы 16 сливного патрубка 12 подают аргон 4 м 3/час, чтобы исключить выход из строя вышеуказанных фурм 16.
При износе футеровки во всасывающем патрубке 11 до 70-90 мм подачу аргона во всасывающий патрубок 11 прекращают и увеличивают расход аргона до 12 м3/час в сливной патрубок 12, который теперь будет всасывающим.
Процесс поступления жидкого металла в вакуумкамеру 1 и слив его в сталеразливочный ковш продолжается непрерывно до достижения в металле необходимого содержания углерода и других элементов.
Использование установки вакуумирования предложенной конструкции позволило увеличить рабочую кампанию на 40-50 плавок.
Установка для циркуляционного вакуумирования с окислением углерода, включающая вакуумкамеру, содержащую металлических кожух и огнеупорную футеровку, газоход, газокислородную фурму, размещенную в вакуумкамере, всасывающий и сливной патрубки с огнеупорной внутренней и наружной футеровкой, жестко прикрепленные к днищу вакуумкамеры сварным соединением, всасывающий патрубок содержит аргонные фурмы, размещенные в нижней части внутренней огнеупорной футеровки патрубка, отличающаяся тем, что сливной патрубок содержит аргонные фурмы, размещенные в нижней части внутренней огнеупорной футеровки патрубка.
