Методы принудительного перемешивания чугуна

Устройства для перемешивания чугуна мешалками

Устройства для перемешивания чугуна мешалками являются относительно несложными в техническом плане (рис.2.2). Обычно рабочий орган мешалки представляет собой армированную керамику. Мешалка вращается с определенной скоростью – до 150-300 об/мин. При этом увеличивается площадь соприкосновения вводимого на поверхность десульфуратора с расплавом. Согласно промышленным экспериментам, за 6 мин обработки удается снизить содержание серы в чугуне с 0,08-0,13 % до 0,005%.

Рисунок 2.2 – Способы перемешивания металла механическими мешалками с помощью: а – углеродистых стержней; б – лопастных мешалок; в – Т-образной полой мешалки; г – керамического диска.

Развитием способа перемешивания металла мешалками является использование Т-образной мешалки с вертикальным и двумя горизонтальными каналами (рис.2.2, в). Благодаря действию центробежных сил чугун засасывается по вертикальному каналу из нижних слоев и сбрасывается сверху на слой десульфуратора. Однако, в процессе эксплуатации было установлено, что движение металла через мешалку оказывает слабое влияние на перемешивание жидкой ванны по сравнению с эффектом непосредственного вращения мешалки.

В целом же наибольшее распространение получили методы перемешивания двухлопастными мешалками и вращающимися керамическими дисками, установленными непосредственно под зеркалом металла. Так как при вращении диска жидкость отбрасывается к стенкам ковша, то это движение обусловливает формирование восходящего потока из внутренней зоны и конвективных потоков вдоль поверхности раздела шлак-металл.

Обобщая промышленный опыт применения механических мешалок для перемешивания расплавов, можно выделить их главный недостаток – быстрый износ мешалок при повышенных температурах и агрессивном шлаке, возможность загрязнения металла неметаллическими и шлаковыми включениями, образовавшимися при разрушении футеровки мешалки и т.п.