Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Спосіб обробки газом розплаву металу, який включає послідовне продування газу через газорозподільний шар та газопроникний шар і наступне подавання газу в об'єм розплаву металу в пузирчиковому режимі, який відрізняється тим, що газопроникний шар є сукупністю окремих ділянок, кожна з яких забезпечує подавання газу в розплав у напрямку, який відрізняється від вертикалі, при цьому кути наддування сусідніх ділянок відрізняються один від одного.

2. Спосіб за пунктом 1, який відрізняється тим, що кути наддування сусідніх ділянок симетричні відносно вертикалі.

3. Пристрій для продування розплаву металу газами, який містить кожух, футерівку стін, футерівку днища, яка має газорозподільний шар, взаємозв'язаний із патрубком дня підведення газу та газопроникний шар, який складається з вогнетривких цеглин та газопроникних швів, який відрізняється тим, що газопроникний шар складається із окремих ділянок, у межах яких газопроникні шви спрямовані під однаковим кутом до вертикальної осі пристрою, при цьому кути нахилу газопроникних швів сусідніх ділянок відрізняються один від одного.

Текст

Дивитися

1. Спосіб обробки газом розплаву металу, який включає послідовне продування газу через газорозподільний шар та газопроникний шар і наступне подавання газу в об'єм розплаву металу в пузирчиковому режимі, який відрізняється тим, що газопроникний шар є сукупністю окремих ділянок, кожна з яких забезпечує подавання газу в розплав у напрямку, який відрізняється від вертикалі, при цьому кути наддування сусідніх ділянок відрізняються один від одного. 2. Спосіб за пунктом 1, який відрізняється тим, що кути наддування сусідніх ділянок симетричні відносно вертикалі. 3. Пристрій для продування розплаву металу газами, який містить кожух, футерівку стін, футерівку днища, яка має газорозподільний шар, взаємозв'язаний із патрубком дня підведення газу та газопроникний шар, який складається з вогнетривких цеглин та газопроникних швів, який відрізняється тим, що газопроникний шар складається із окремих ділянок, у межах яких газопроникні шви спрямовані під однаковим кутом до вертикальної осі пристрою, при цьому кути нахилу газопроникних швів сусідніх ділянок відрізняються один від одного. UA (21) a200507510 (22) 28.07.2005 (24) 16.01.2006 (46) 16.01.2006, Бюл. № 1, 2006 р. (72) Жилін Анатолій Микитович, Перуєв Олександр Анатолійович, Рябущенко Олександр Сергійович, Селігман Стівен , GB (73) Жилін Анатолій Микитович, Перуєв Олександр Анатолійович, Рябущенко Олександр Сергійович, Селігман Стівен , GB (56) SU, 578 160, A, публ. 30.10.1977, Бюл. 40 SU, 827 262, A, публ. 07.05.1981, Бюл. 17 SU, 1 211 304, A, публ. 15.02.1986, Бюл. 6 UA, 34 510, C2, публ. 15.03.2001, Бюл. 2 UA, 43 445, C2, публ. 17.12.2001, Бюл. 11 Заявка UA, 20031110601, публ. 15.01.2004, Бюл. 1 UA, 3 722, А, публ. 15.12.2004, Бюл. 12 UA, 5 935, A, публ. 15.03.2005, Бюл. 3 RU, 2 152 441, C1, публ. 10.07.2000 RU, 2 208 054, C1, публ. 10.07.2003 US, 4 754 954, A, publ. 05.07.1988 US, 5 091 000, A, publ. 25.02.1992 JP, 02-145717, publ. 05.06.1990 JP, 2000-311320, A, publ. 31.10.2000 C2 2 (19) 1 3 74756 4 включення знову потрапляють у розплав. Рафінумий ламінарний чи перехідний від нього до турбування інтенсивно відбувається при продуванні лентного, що виключає генерацію відокремлених крізь всю площу днища ковша. Однак підвищення струменів і шарів із різними векторами швидкостей чистоти рафінування, яке досягається зниженням та їх взаємне тертя; розмірів пузирчиків (при цьому збільшується пло- технічно складно та економічно недоцільно ща контакту газ-метал, а самі пузирчики мають забезпечити обробку всього розплаву за рахунок більшу флотаційну здатність) або підвищенням зменшення розмірів та збільшення кількості ділятиску подавання газу, є проблемним, так як у пернок із різною величиною пор. Так як у загальному шому випадку різко знижується інтенсивність провипадку продування газу здійснюється через газоцесів тепло-, масообмінів, а в другому - висока проникні шви цегляної кладки футерівки ємкості, і ймовірність порушення пузирчикового режиму розміри цих зон визначаються розмірами окремих продувки, що призводить до різкого погіршення елементів кладки. рафінування. Крім того, при продуванні крізь всю Вказані вище недоліки не дозволяють досягплощину днища ковша виключається гомогенізація нути одночасної наявності у кожній зоні розплаву розплаву через відсутність конвекційних потоків. газових пузирчиків різних розмірів для забезпеВідомий також обраний у якості прототипа чення одночасного бажаного рівня гомогенізації та спосіб обробки газом розплаву металу [патент рафінування розплаву при використанні способуУкраїни №34510 від 23.11.1998р., В22D 41/58, прототипу, що призводів до збільшення часу об41/02], який також, як і спосіб, що заявляється, робки розплаву для досягнення необхідних кондивключає в себе послідовне продування газу крізь цій, і, як наслідок, до подорожчання процесу. При газорозподільний та газопроникний шари та нацьому при спробі інтенсифікувати позитивні проступне подаванням газу в об'єм розплаву металу в цеси, які відбуваються у розплаві, збільшують пузирковому режимі. ймовірність різкого зниження якості та некорисних На відміну від способу, що заявляється, у вівитрат. домому способі продування газу крізь газопроникВідомий також обраний у якості прототипу ківш ний шар здійснюється при змінній газопроникності, для продування металу газами [патент України яка досягається за рахунок наявності у газопрони№43455 від 23.11.1998р., В22D 41/58 ], що містить, кному шарі зон із різним розміром пор, які спрямож пристрій, який заявляється, кожух, футерівку вані, як свідчить опис, вертикально вгору, що при стін, футерівку днища, яка має газорозподільний постійному напорі подавання газу призводить до елемент, взаємопов'язаний із патрубком для підвиникнення пузирчиків різних розмірів. веденнягазу та газопроникний шар, який складаПрактичне використання способу прототипу ється з вогнетривких цеглин та газопроникних показало, що він також має недоліки: швів. - одночасне поєднання різних швидкісних пояНа відміну від пристрою, що заявляється, гаві; яке виникає в об'ємі розплаву через різну газозопроникний шар має декілька зон із різною газоппроникність шара зони, у загальному випадку іденроникністю, які розташовані одна після одної по тично у кожний момент часу, так як кожне окреме тракту подавання. Газопроникні шви зовнішнього швидкісне поле визначається ділянкою постійної шару спрямовані вертикально вгору. Прийнята проникності (з постійним та однаковим розміром конструкція ковша, зокрема його газопроникного пор), а число цих ділянок обмежено. Тому в розпшару, має ряд суттєвих недоліків. лаві виникають досить стабільні зони, в яких не - багатошаровість газопроникного шву в поєдможливе одночасне протікання процесів гомогенінанні зі змінною газопроникністю окремого шару зації та рафінування. В зонах над ділянками дрібрізко збільшує опір продування газу, що потребує них пор буде інтенсивно здійснюватись гомогенізбільшення напору та витрат; зація, а в зонах над ділянками з великими порами - вертикальні газопроникні шви зовнішнього - рафінування; шару забезпечують вихід газу, який продувається, - неможливо збільшити інтенсивність процесів в розплав по траєкторії вимушеного переміщення, рафінування та гомогенізації, які протікають у розяка спрямована догори, тобто співпадає з траєктоплаві, за рахунок збільшення напору та витрати рією природного підйому утворених пузирчиків під газу, що продувається, так як у цьому випадку віддією виштовхуючої сили, що сприяє накопиченню бувається зривання на струменеве стікання газу, цих пузирчиків у кожний момент часу в зоні, яка яке навпаки призводить різкого зниження позитивприлягає до пор, тобто в зоні з'явлення пузирчиків, них процесів. При цьому струмені здійснюють розякі генеруються у наступний момент часу, що перивання верхнього захисного шлакового шару, що решкоджає інтенсивному продуванню газу в пузиє причиною розбризкування розплаву та його нерчиковому режимі та сприяє швидкому переходу корисних витрат, а також інтенсивного вторинного на струменевий режим продування. окислення металу. Це відбувається внаслідок того, Вказані вище недоліки роблять неможливим що пузирчики, які генеруються на виході вертикаодночасну обробку з однаковою інтенсивністю льних пор, при необхідних параметрах продування процесів гомогенізації та рафінування всього розне встигають віддалитися бід поверхні пор і злиплаву, а також збільшення користі та якості обробваються з пузирчиками більш пізньої генерації, ки за рахунок збільшення напору та витрат газу, утворюючи спочатку грибоподібні пузири, а потім який продувається. Крім того збільшуються енерповний зрив дрібнопузирчикового режиму продугетичні витрати для забезпечення продування газу вання; через розплав у оптимальному режимі. - при оптимальних параметрах продування В основу першого винаходу із взаємопов'язарежим руху газових пузирчиків заздалегідь відоної групи винаходів покладена задача у відомому 5 74756 6 способі обробки газом розплаву металу шляхом чином, що у відомому пристрої, який містить козмінення режиму продування через розплав зажух, футерівку стін, футерівку днища, яка має габезпечити у кожний момент часу одночасне протізорозподільний шар, взаємопов'язаний із патрубкання у всьому об'єму розплаву інтенсивних проком для підведення газу та газопроникний шар, цесів гомогенізації та рафінування , підвищення який складається з вогнетривких цеглин та газопякості обробки розплаву, зменшення часу його роникних швів, згідно із винаходом газопроникний обробки і, як наслідок, зниження витрат на виробшар складається із окремих ділянок, у межах яких ництво. газопроникні шви спрямовані під однаковим кутом В основу другого винаходу із взаємопов'язаної до вертикальної осі пристрою, при цьому кут нахигрупи винаходів покладена задача у відомому прилу газопроникних швів сусідніх зон відрізняються строї для продування металу газами, шляхом зміодин від одного. ни конструкції газопроникного шару забезпечити Сутність винаходу пояснюється кресленнями, одночасне протікання у всьому об'ємі розплаву, де який обробляється, інтенсивних процесів гомогені- на Фіг.3 зображений повздовжній переріз зації та рафінування зі зменшенням загального пристрою, який заявляється; часу обробки при зниження рівня потрібних енер- на Фіг.4 і 5 - варіанти взаємного розташуванговитрат. ня зон газопроникного шара (фрагмент вигляду Перша з поставлених задач вирішується тим, зверху на футерівку днища пристрою). що у відомому способі обробки газом розплаву Використання заявленого пристрою для прометалу, включає послідовне продування газу чедування газом розплав а металу дозволяє органірез газорозподільний шар та газопроникний шар, зувати продування газу у напрямку, який відрізнята наступне подавання газу в об'єм розплаву меється від вертикальної осі пристрою, забезпечити талу в пузирчиковому режимі, згідно із винаходом, більш вільне проходження газу через газопроникгазопроникний шар є сукупністю окремих ділянок, ний шар. кожний з яких забезпечує подавання газу в розпУ загальному випадку заявлений спосіб реалілав у напрямку, який відрізняється від вертикалі, зується наступним чином. при цьому куга наддуву сусідніх ділянок відрізняЧерез окрему ділянку газопроникного шара ються один від одного. Сутність винаходу поясню(див. Фіг.1) у розплав видувається газ у напрямку, ється кресленнями, де який співпадає з напрямком стрілки 1 під кутом α - на Фіг.1 зображена профільна проекція фрадо вертикалі 2, який відрізняється від 0° та 90°, у гмента газового потока, який продувається через простір, який прилягає до пор ділянки. Газ видуварозплав; ється у вигляді окремих струменів 3, які мають чіткі - на Фіг.2 зображений вигляд зверху на цей межі 4, усередині яких розміри пузирчики, які утвофрагмент рюються, мають однакові розміри. Вектор швидкоПри організації продування газу через розпсті окремого струменя співпадає з напрямком 1 та лав, яка пропонується, забезпечується одночасне має горизонтальну та вертикальну складові, які існування у розплаві пузирчиків різних розмірів. відповідно співпадають з напрямком стрілок 5 і 6. Відбувається це завдяки тому, що на виході газопУ процесі подальшого переміщення пузирчиків роникного шара в межах однієї ділянки цього шара струменя 3 горизонтальна складова швидкості, яка забезпечується стікання газу у квазіструменевому визначається тільки параметрами наддуву, зменрежимі, при якому потік, що виходить, розповсюшується від свого максимального значення до 0 за джується спочатку у вигляді паралельних струмерахунок опору розплаву, а після доторкання струнів, які мають чіткі межі, у напрямку, що відрізняменів 3 ще й за рахунок взаємного тертя струмеється від вертикального та горизонтального. нів. Вертикальна складова швидкості переміщення Всередині окремого струменя течія газових пузирпузирчиків зберігається за рахунок наявності посчиків здійснюється в ламінарному режимі зі зберетійно діючої на пузирчики виштовхуючої сили. У женням розмірів пузирчиків. При цьому через наязонах тертя сусідніх струменів 3 відбувається інтевність переносної (горизонтальної) складової нсивне утворення пузирчиків газу різних розмірів швидкості руху пузирчиків у струмені здійснюється та різної швидкості підйому. Через ділянки газопїх переміщення від виходу пор газопроникного роникного шара футерівки, які прилягають до дішара, звільнюючи таким чином зону для вільного лянки, що розглядається (наприклад, розташоваутворення нових пузирчиків. Між окремими струними за площиною Фіг.1), також відбувається менями однієї ділянки та сусідніх ділянок відбувапродування газу у вигляді окремих струменів із ється взаємне тертя, яке призводить до генерації чіткими межами 8 (показані на Фіг.1 пунктиром). дрібних пузирчиків різних розмірів. Струмені вдуваються у напрямку 9, який не співПри цьому додатковий ефект, тобто більш інпадає з напрямком 1, під кутом β до вертикалі 2, тенсивне утворення дрібних пузирчиків різних роякий відрізняється від 0° та 90°. Струмені, які вдузмірів у зоні тертя, досягається, якщо напрямки ваються через цю ділянку, що прилягає, поводять розповсюдження струменів у сусідніх ділянках сисебе аналогічно струменям 3. Між струменями метрично направлені відносно вертикалі. сусідніх ділянок виникають також зони тертя, де Крім того, напрямок розповсюдження газу при відбувається інтенсивне утворення пузирчиків газу продуванні, що запропонований у способі, який різних розмірів. При цьому максимальний ефект заявляється, збільшує шлях окремих пузирчиків до досягається, якщо напрямки 1 та 9 симетричні шлакової плівки, що дозволяє збільшити напір відносно вертикалі 2. В результаті, вже на невелипродування без ризику розриву цієї плівки. кому віддалення від пор газопроникного шара в Друга з поставлених задач, вирішується таким розплаві виникають зони 10 (див. Фіг.2) з однако 7 74756 8 вими розмірами пузирчиків та зона 11 з одночаспатрубок та канал 15 газу. Газ під тиском підвоним існуванням пузирчиків віх розмірів. В процесі диться через газорозподільний шар 14 до газоппереміщення пузирчиків вертикально вгору (горироникного шара 16. Далі газ газопроникними швазонтальна складова швидкості продування дорівми 17 і 18 (для ділянок, які розглядалися вище) нює 0) за рахунок дифузних процесів зони 10 змевдувається окремими струменями в розплав по ншуються із збільшенням зон 11. напрямку 20 для ділянки, яка знаходиться у плоНаявність горизонтальної складової швидкосщині креслення на Фіг.3, та по напрямку 21 для ті, струменя газу, що вдувається, виключає накоділянки, яка знаходиться за площиною креслення. пичення газових пузирчиків у зоні розплаву безпоРежими наддуву забезпечують утворення в межах середньо над виходом із пор, що забезпечує окремо взятого струменя пузирчиковий режим вивільну генерацію пузирчиків газу у будь-який натікання з пузирчиками, розміри яких визначаються ступний момент часу, забезпечуючи таким чином розмірами пор газопроникного шва. Наявність безперервність продування розплаву газом у забезпосередньо на виході з пор горизонтальної даному режимі. складової швидкості струменя забезпечує звільНайбільш повно спосіб, який заявляється реанення простору над порами від утворених пузирлізується за допомогою пристрою, який заявляєтьчиків для безпосередньо генерації пузирчиків у ся. Згідно з Фіг.3 пристрій, який заявляється, має наступні моменти часу. Таким чином утворюються металічний кожух 12, футерівку стін 13, футерівку та стабільно підтримуються необхідні умови для днища, яка складається з газорозподільного шара реалізації заявленого способу, що був описаний 14, взаємопов'язаного із каналом для підведення вище. газу та патрубком 15, та газопроникного шара 16. Запропоновані зміни технології продування Газопроникний шар являє собою сукупність окрерозплавленого металу газом у поєднанні зі змінамих газопроникних ділянок, які виконані з окремих ми конструкції пристрою для продування металу вогнетривких цеглин та газопроникних швів 17 та газами забезпечує: 18 між цеглинами та ділянками. В межах однієї - повну обробку всього об'єм розплав а в кожділянки шви спрямовані під однаковим кутом до ний момент часу; вертикалі 19 і відрізняються від напрямку швів - одночасне протікання в розплаві інтенсивних сусідньої ділянки. Так шви 17 ділянки газопроникпроцесів гомогенізації та рафінування за рахунок ного шара, який знаходиться у площині креслення гарантованого одночасного існування у кожній зоні на Фіг.3, спрямовані під кутом α до вертикалі 19, а розплаву пузирчиків різних розмірів та різних флошви 18 ділянки, розташованої за площиною крестаційних властивостей; лення (на Фіг.3 показні пунктиром), спрямовані - можливість керування процесами гомогенісиметрично до швів 17 відносно вертикалі 19. зації та рафінування шляхом зміни параметрів На Фіг.4 і 5 показані варіанти розміщення та газу, що надувається; геометричні форми окремих газопроникних діля- покращити якість (ступінь гомогенізації та чинок при виді зверху на футерівку днища. стоту рафінування від неметалевих включень); Пристрій працює наступним чином. - зменшити час позапічної обробки розплаву; У процесі випуску рідкого металу з сталеплав- зменшення витрат на енергоносії. кого агрегата в ківш і наступного підведена через 9 Комп’ютерна верстка Л. Купенко 74756 Підписне 10 Тираж 26 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

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Method and device of working the melt of metal by gas

Автори англійською

Zhylin Anatolii Mykytovych, Peruiev Oleksandr Anatoliiovych

Назва патенту російською

Способ обработки газом расплава металла и устройство для его реализации

Автори російською

Жилин Анатолий Никитович, Перуев Александр Анатольевич

МПК / Мітки

МПК: C21C 7/072, B22D 41/02, B22D 41/50

Мітки: обробки, металу, газом, реалізації, пристрій, спосіб, розплаву

Код посилання

<a href="http://uapatents.com/5-74756-sposib-obrobki-gazom-rozplavu-metalu-i-pristrijj-dlya-jjogo-realizaci.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб обробки газом розплаву металу і пристрій для його реалізації</a>

Подібні патенти