УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ВВЕДЕНИЯ ТВЕРДОГО МАТЕРИАЛА В ВАННУ ЖИДКОГО МЕТАЛЛА

1. Устройство для введения дискретного количества твердого материала в виде частиц, порошка или гранул различного гранулометрического состава, например, с размерами гранул в диапазоне от 0,15 мм до 15-20 мм, содержащее полую трубку (16), установленную на боковой стенке плавильной печи (11), так что ее выходной нижний конец (16а) находится во внутреннем пространстве этой плавильной печи (11) и расположен выше мениска жидкого металла (12), содержащегося в плавильной печи (11), при этом в процессе работы устройства упомянутая полая трубка (16) подготовлена для введения твердого материала в среду жидкого металла (12) и ориентирована к вертикали под углом от 15 градусов до 70 градусов, при этом устройство содержит также камеру или резервуар (18), предназначенный для вмещения твердого материала, расположенный перед упомянутой полой трубкой (16) и связан с нею, при этом упомянутая полая трубка (16) имеет упомянутый нижний конец (16а) и верхний конец (16b), связанный с первым выпускным клапаном (17), который выполнен с возможностью соединения трубки (16) с нижним концом упомянутой камеры или резервуара (18), при этом устройство содержит также питающую трубку (20) для введения упомянутого твердого материала в упомянутую камеру или резервуар (18) и впускную трубку (21), соединенную с верхней частью упомянутой камеры или резервуара (18) для введения предварительно сжатой текучей среды в камеру или резервуар (18),
характеризующееся тем, что
устройство содержит впускной третий клапан (22), установленный в упомянутой впускной трубке (21) и выполненный с возможностью выборочного приведения его в открытое состояние на время менее 0,4 с с целью введения, по меньшей мере перед полой трубкой (16), импульсной струи предварительно сжатого газа или воздуха, которая, в согласовании с принятием открытого состояния упомянутым первым выпускным клапаном (17), который выполнен с возможностью выборочного приведения его в открытое состояние на время от 0,2 с до 0,8 с и обеспечения, вскоре вслед за упомянутым впускным третьим клапаном (22), испускания импульсного потока (F) твердого материала, содержащегося в упомянутой камере или резервуаре (18), с большой энергией и большим количеством движения.
2. Устройство по п. 1, характеризующееся тем, что упомянутая впускная трубка (21) для введения предварительно сжатой текучей среды в камеру или резервуар (18), упомянутый впускной третий клапан (22) и упомянутый первый выпускной клапан (17) выполнены с возможностью обеспечения скорости введения твердого материала, превышающей 4 м/с, преимущественно - превышающей 8 м/с, еще более преимущественно - превышающей 9 м/с - 10 м/с.
3. Устройство по п. 1, характеризующееся тем, что упомянутый впускной третий клапан (22) выполнен с возможностью устанавливать время пребывания впускного третьего клапана (22) в открытом состоянии меньше 0,3 с, преимущественно, меньше 0,2 с.
4. Устройство по любому из пп. 1-3, характеризующееся тем, что упомянутая камера или резервуар (18) расположен соосно с упомянутой полой трубкой (16) и на своем верхнем конце содержит второй клапан или впускной клапан (19), связанный с упомянутой питающей трубкой (20) для подачи твердого материала.
5. Устройство по любому из пп. 1-3, характеризующееся тем, что упомянутая камера или резервуар (18) непосредственно соединен с упомянутой питающей трубкой (20) для подачи твердого материала путем его непосредственного введения в упомянутый резервуар (18) под давлением от 1 бар до 2 бар.
6. Способ введения дискретного количества твердого материала в виде частиц, порошка или гранул различного гранулометрического состава, например, с размерами гранул от 0,15 мм до 15-20 мм, с помощью устройства (10), содержащего полую трубку (16), которая установлена на боковой стенке плавильной печи (11) и ориентирована под углом к вертикали от 15 градусов до 70 градусов, при этом ее нижний конец находится во внутреннем пространстве этой плавильной печи (11) и расположен выше мениска жидкого металла (12), содержащегося в этой плавильной печи (11), для введения твердого материала в среду жидкого металла (12), при этом для вмещения твердого материала перед упомянутой полой трубкой (16) установлен резервуар (18), связанный с нею, включающий
- соединение первого выпускного клапана (17) с верхним концом (16b) упомянутой полой трубки (16) с целью выборочного соединения упомянутой полой трубки (16) с нижним концом упомянутой камеры или резервуара (18),
- обеспечение наличия питающей трубки (20), предназначенной для введения твердого материала в камеру или резервуар (18), и
- обеспечение наличия впускной трубки (21), соединенной с верхней частью камеры или резервуара (18) для введения в камеру или резервуар (18) предварительно сжатой текучей среды,
характеризующийся тем, что
впускной третий клапан (22), установленный вдоль впускной трубки (21) и выполненный с возможностью быть выборочно соединенным с упомянутой камерой или резервуаром (18), выборочно приводят в открытое состояние на время менее 0,4 с с целью создания импульсной струи предварительно сжатого газа или воздуха, в согласовании с принятием открытого состояния упомянутым первым выпускным клапаном (17), который приводят в открытое состояние на время от 0,2 с до 0,8 с и обеспечения, вскоре вслед за упомянутым впускным третьим клапаном (22), испускания импульсного потока (F) твердого материала, содержащегося в упомянутой камере или резервуаре (18), с большой энергией и большим значением количества движения.
7. Способ по п. 6, характеризующийся тем, что обеспечивают скорость введения твердого материала более 4 м/с, предпочтительно - более 8 м/с, еще более предпочтительно - более 9 м/с.
8. Способ по п. 6, характеризующийся тем, что обеспечивают длительность пребывания впускного клапана (22) в открытом состоянии менее 0,3 с, преимущественно - менее, чем 0,2 с.
9. Способ по п. 6, характеризующийся тем, что давление предварительно сжатой текучей среды, вводимой в полую трубку (16) устройства (10) для испускания импульсного потока (F) твердого материала, обеспечивают более 5 бар, преимущественно - более 7 бар, еще более преимущественно - более 8-10 бар.
10. Способ по п. 6, характеризующийся тем, что обеспечивают расход твердого материала, испускаемого с каждым циклом импульсного испускания, составляющий более 2 кг/с, с преимущественно - более 3 кг/с, еще более преимущественно - более 4-5 кг/с.
11. Способ по п. 6, характеризующийся тем, что длительность пребывания в открытом состоянии упомянутого первого выпускного клапана (17), предназначенного для испускания твердого материала, составляет от 0,3 с до 0,7 с, преимущественно - от 0,4 с до 0,6 с.
12. Способ по любому из пп. 6-11, включающий операцию заполнения упомянутой камеры или резервуара (18), который расположен соосно с упомянутой полой трубкой (16) и снабжен упомянутым первым выпускным клапаном (17) на своем нижнем конце, который связан с упомянутой полой трубкой (16), а на противоположном конце он снабжен вторым клапаном или впускным клапаном (19), который связан с питающей трубкой (20) для подачи твердого материала, при этом упомянутая камера или резервуар (18) имеет коммутационную зону (18а), обеспечивающую выборочную коммуникацию с упомянутой впускной трубкой (21) через посредство упомянутого третьего клапана (22), при этом упомянутая операция заполнения предусматривает закрытие первого выпускного клапана (17), открытие второго клапана (19) и приведение в действие механизма подачи твердого материала через питающую трубку (20) с заполнением, таким образом, камеры или резервуара (18), в котором содержится твердый материал в желаемом количестве, при этом поддерживают свободное состояние коммутационной зоны (18а), обеспечивающей избирательную коммутацию с упомянутой впускной трубкой (21) и упомянутым третьим клапаном (22), и по завершении операции заполнения второй клапан (19) закрывают, после чего осуществляют введение твердого материала по направлению к жидкому металлу (12) с помощью упомянутой впускной трубки (21), вызывая открытие первого выпускного клапана (17), а затем, вскоре после этого, открывают третий клапан (22), обеспечивая расширение упомянутой импульсной струи предварительно сжатой текучей среды в камеру или резервуар (18) и обеспечивая введение упомянутого импульсного потока (F) твердого материала из камеры или резервуара (18) через упомянутую полую трубку (16) по направлению к упомянутому жидкому металлу (12) с большой кинетической энергией и большим значением количества движения.
13. Способ по любому из пп. 6-11, характеризующийся тем, что обеспечивают накопление в упомянутой камере или резервуаре (18) твердого материала непосредственно через питающую трубку (20), которая соединена с наружным хранилищем, при этом подачу твердого материала из упомянутого наружного хранилища в упомянутую камеру или резервуар (18) осуществляют под давлением от 1 бар до 2 бар.