Способ ввода реагентов в расплав, перемешивания расплава металла и устройство для его осуществления - RU2002120582A

Реферат

1. Способ ввода реагентов в расплав металла и его перемешивания, включающий послойное размещение дозированного количества реагентов в контейнере, конструкционные элементы которого выполнены из материала на основе одного или нескольких компонентов металлического расплава, погружение загруженного контейнера в расплав и выдерживание его там до расплавления реагентов с одновременным перемешиванием расплава реактивными газожидкостными струями, вытекающими из контейнера в тангенциальных относительно него направлениях, отличающийся тем, что контейнер с реагентами, выполненный в виде струйно-вихревого смесителя, погружают в расплав принудительно с помощью вертикальной опоры, интенсифицируют перемешивание расплава струйными и вихревыми течениями, создаваемыми возвратно-поступательным движением смесителя в вертикальном направлении и реактивными струями, образуемыми импульсами кинетической энергии за счет последовательного испарения и расплавления групп слоев реагентов.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве источника кинетической энергии для формирования реактивных струй используют магний.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что возвратно-поступательные движения смесителя совершают на глубине, большей 1/3 глубины ковша с амплитудой до 0,25 глубины.

4. Устройство для ввода реагентов в расплав металла и его перемешивания, рабочее тело которого снабжено реактивным движителем, создающим тангенциально направленные газожидкостные струи расплавленных реагентов, и выполнено в форме контейнера со стенками из металла, являющегося основой расплава, или из металлов, входящих в его состав, загруженного послойно размещенными реагентами с температурой плавления ниже, чем температура расплава, отличающееся тем, что рабочее тело, являющееся струйно-вихревым смесителем, концентрично расположено и жестко закреплено на нижнем конце вертикальной опоры, имеющей возможность возвратно-поступательного движения в вертикальном направлении, реагенты имеют форму коаксиально расположенных групп кольцевых элементов, каждый из которых выполнен из определенного реагента, кольцевые элементы размещены концентрично на опоре, причем в каждой группе они расположены коаксиально и/или ярусно, а один из внутренних кольцевых элементов группы выполнен из реагента, имеющего температуру испарения меньшую, чем температура расплава, при этом контейнер с реагентами помещен в корпус, имеющий торцевые диски, охватывающие контейнер сверху и снизу и являющиеся для него тепловым экраном, а нижний диск снабжен превращающими радиальное движение реагентов в спиральное направляющими лопатками, представляющими собой равномерно расположенные и закрепленные на периферийной части диска пластины, являющиеся совместно с тепловым экраном завихрителем, формирующим каналы для истечения реагентов в виде импульсных вихревых струй, воздействующих на обрабатываемый расплав как струи реактивного движителя.

5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что в качестве реагента с минимальной температурой испарения в каждой группе кольцевых элементов использован магний.

6. Устройство по п.4, отличающееся тем, что при использовании его для раскисления расплава стали каждая группа состоит из нескольких кольцевых элементов - алюминиевого, силикокальциевого и внутреннего магниевого.

7. Устройство по п.5 или 6, отличающееся тем, что магниевые элементы изготовлены из порошка.

8. Устройство по п.5 или 6, отличающееся тем, что внутренний слой магния выполнен в виде двух колец, расположенных возле торцов контейнера и соединенных между собой трубчатой полостью с газопроницаемыми решетками на ее концах.

9. Устройство по п.4 или 6, отличающееся тем, что контейнер рабочего тела выполнен из алюминия и сообщается с дисками теплового экрана через корректирующие алюминиевые пластины.

10. Устройство по п.4, отличающееся тем, что толщина кольцевых элементов увеличивается с уменьшением их диаметра.

11. Устройство по п.4, отличающееся тем, что торцевые диски теплового экрана выполнены из листовой стали переменной толщины, ступенчато уменьшающейся с наружной стороны от центра к периферии, при этом каждой группе кольцевых элементов соответствует определенная толщина, обеспечивающая требуемую скорость подведения тепла из расплава к реагентам.

12. Устройство по п.11, отличающееся тем, что тепловой экран представляет собой набор плоских дисков разного диаметра.

13. Устройство по п.4, отличающееся тем, что корпус с контейнером размещен в защитном кожухе.