[其他]向高溫液體中噴注物質(zhì)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 87102178
• 申請日: 1987-02-20
• 公開（公告）號: CN87102178A
• 公開（公告）日: 1987-09-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 肯尼思·威廉·貝茨
• 申請（專利權(quán)）人: 英杰托爾有限公司
• 主分類號: C21C7/072
• 分類號: C21C7/072;C21C7/04
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 李若娟

本發(fā)明涉及向高溫液體中噴注物質(zhì)。

更具體地說，本發(fā)明涉及向熔融物之類的液體中僅噴注氣體或噴注混有固體物質(zhì)或散粒物質(zhì)的氣體。

所處理的液體一般處于如此的高溫，以致它們可以被看作具有侵蝕性或危險性。我們在此所公開的方法和裝置已設(shè)計得操作安全，並在處理開始之前不受液體的影響。

處理用的典型液體包括熔渣和熔融金屬。對于金屬而言，黑色金屬和有色金屬都可以用本發(fā)明的裝置進(jìn)行處理，以達(dá)到不同的目的。就黑色金屬而言，它們可為熔融的鐵或鋼。

下面詳細(xì)公開的方法和裝置可以在真空除氣過程中用作引入合金添加劑的簡便手段。一次精煉和二次精煉、脫氧以及脫硫均可借該裝置順利進(jìn)行。鋼（及其他金屬）的成分可以在凝固之前的任何時候借引入氣體，固體物質(zhì)或粉末狀物質(zhì)加以控制或改變。例如，熔體可在爐中、鋼錠模中以及在諸如煉鋼容器、各種鋼水包、脫氣器和中間包之類的容器中進(jìn)行處理。

在金屬澆鑄工序之前或過程中，必須或最好向罐或容器內(nèi)的熔融金屬中引入氣體。為了不同的目的，將氣體噴注到例如容器的底部表面。這些目的包括清洗;清理凝固產(chǎn)物的較冷底面，以有助于從容器底部可澆注金屬的出口附近除去凝固產(chǎn)物;調(diào)整整個熔體的溫度;以及攪拌，以有助于合金添加劑在熔體中均勻分散。通常使用氬氣之類的惰性氣體。有時根據(jù)熔體的組成和化學(xué)性質(zhì)以反應(yīng)性氣體，如氧、二氧化碳及烴類氣體取代。

以往的氣體噴注建議都注重于容器耐火襯中的多孔磚、滑動水口澆注閥中的固體多孔塞以及傳統(tǒng)的自耗噴槍。多孔磚具有簡便的優(yōu)點，但只能用來噴注氣體，而且一旦多孔磚上有金屬渣或者金屬氧化物凝結(jié)，例如在倒空和重新裝滿容器這段時間內(nèi)，就不能再用。而且重新裝滿容器的時候，由于熔融金屬在多孔磚上撞擊或者由于熱震而可能使多孔磚損壞，造成潛在的后患。

氣體噴注用的滑動閘板閥有可能更安全些，但是如果不搞得過于復(fù)雜化，就不可能在澆注的同時噴注氣體。

傳統(tǒng)的噴槍使用起來有些笨重，成本高，而且由于它們在使用時引起的飛濺而並非不無危險。

尤其本發(fā)明旨在提供一種也可隨同氣體一起引入粉末物質(zhì)的改進(jìn)的氣體噴注裝置。本發(fā)明可以將這些物質(zhì)引入金屬熔體內(nèi)部並提供使用傳統(tǒng)的自耗噴槍所不易獲得的好處。

在黑色冶金中，熔體常須借引入鋁和鈣或鈣合金來脫氧、脫硫。成分控制或“微調(diào)”通常是將固體或粉末狀合金添加劑溶于熔體中來進(jìn)行的。熔體中可以加入許多物質(zhì)來克服雜質(zhì)的有害影響或者調(diào)整熔體成分使之符合規(guī)定。我們並不打算提供可處理物質(zhì)的詳盡種類。物質(zhì)的選擇應(yīng)取決于熔體、熔體的原始成分和最終成分;選擇各種情況下所需的合適添加劑，這完全是化學(xué)工作者和冶金工作者的工作范圍。向鋼水-或者甚至任何其他的金屬熔體中引入添加劑有可能會遇到困難，尤其在合金添加劑易熔、易氧化或易汽化的情況下。因此，由于鋁的熔點低而可能使向鋼水中添加鋁成為困難較大的操作。如果僅僅將鋁傾倒在熔體表面上，則不會發(fā)生明顯的脫氧作用;它必須加到熔體內(nèi)部才有時間熔解並反應(yīng)，而不致無益地浮于熔體表面。鈣的一部分必須供入熔體內(nèi)部。以前的供料方法包括使用噴槍或復(fù)雜而昂貴設(shè)備將合金添加劑噴射到熔體內(nèi)部。噴槍噴注看起來簡單，但具有上述缺點。

本發(fā)明也提供了有關(guān)向熔體中引入合金添加劑固體細(xì)長物或絲的改進(jìn)。

本發(fā)明包括將物質(zhì)通過容器壁上的某個位置引入液體內(nèi)部液壓較大的部位。由于壓力大而可能發(fā)生泄漏，而且用來向液體中輸送所選物質(zhì)的裝置會被噴離容器壁，除非采用周密的預(yù)防措施。本發(fā)明提出了解決這些安全問題的建議。本發(fā)明還尋求使被噴物質(zhì)與液體的接觸效果達(dá)最大程度的方法來噴注物質(zhì)。

按本發(fā)明所述，提供了一種經(jīng)由穿透盛有熔體的容器壁通道將氣體噴注到高溫熔體中的方法，該通道原先有一個可移去的塞子堵住其內(nèi)端，該方法包含下列步驟：

（a）從容器外部向通道中插入一根輸送管並使該管的內(nèi)端靠近塞子，該管橫截面比通道小某個預(yù)定值;

（b）沿輸送管通氣並將氣體排出容器外部，以此來冷卻輸送管及塞子附近的通道;

（c）緊接在將氣體噴注到熔體中之前，在管中形成足夠大的氣體壓力和流量，使噴注時的氣體離管速度大得足以使氣體以射流而不是以氣泡的形式進(jìn)入熔體;

（d）將管子強(qiáng)力推向塞子，把塞子頂入熔體中並以此開始向熔體中噴注氣體;

（e）在隨后的噴注過程中基本上保持氣體壓力和流量不衰減;以及

（f）當(dāng)斷定噴注完成時，減小氣體壓力/流量，使熔體進(jìn)入管中並在其中凝固，從而管子被堵塞，