Устройство для обработки расплава

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ РАСПЛАВА, включающее перемешиватель с конусной полостью и сквозными отверстиями по периферии в верхней части , несущую раму с укрепленным на ней приводным валом, соединенным с перемешивателем и приводом, установленным с возможностью вертикального перемещения, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности обработки расплгша добавкгили «Игерметизации пространства над перемешивателем и расплавом, оно снабжено погружным колоколом и полым рукавом с коническим раструбом, приводной вал выполнен полым, полый рукав размещен внутри приводного вала, а перемешиватель - внутри колокола. 2. Устройство по п. 1, о т л ич ающе е с я тем, что по нижнему торцу колокола шарнирно закреплены отражатели в виде стержней, а перемешиватель по периферии верхней часW ти снабжен лопастями.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (П) 3(Я) С 21 С 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Ql) 3482167/22-02 (22) l l 08. 82 (46) 23.12.83. Бюл. 9 47 (2) В.П.Сабуров и В.П.Кочеков (71) Омский политехнический институт (53) 669.046 ° 558 .7(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 530057, кл. С 21 С 7/00, 1974.

2. Авторское свицетельство СССР

В 461130 кл. С 21 С 7/00, 1970.

3. Авторское свидетельство СССР

Ю 280505, кл. С 21 С 7/00, 1969. (54) (57) 1. CTPOACTBO ДЛЯ OSPABOTKH

РАСПЛАВА, включакщее перемешиватель с конусной полостью и сквозными отверстиями по периферии в верхней части, несущую раму с укрепленньвл на ней приводным валом, соединенным с перемешивателем и приводом, установленным с возможностью вертикального перемещения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности обработки расплава добавками игерметизации пространства над перемешивателем и расплавом, оно снабжено погружным колоколом и полым рукавом с коническим раструбом, приводной вал выполнен полым, полый рукав размещен внутри приводного вала, а перемешиватель — внутри колокола.

2. устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что но нижнему торцу колокола шарнирно закреплены отражатели в виде стержней, а пере- @ мешиватель по периферии верхней части снабжен лопастями.

1062279

Изобретение относится к металлур-) гии и литейному производству, в част. ности к устройствам для обработки расплавов с целью модифицирования и рафинирования.

Известно устройство для перемешивания металла, выполненное в виде металлических стержней. При этом на боковых гранях поперечного стержня, воздействующего на металл, от торцов к середине выполнены скосы под углом 10-50 к горизонтальной плоскости (1).

Недостатком этого устройства является неудовлетворительная стойкость поперечного стержня в услови- 15 ях высоких температур.

Известно также устройство для обработки металла, включающее опорную раму, на которой установлен привод вращения вала с перемешивателем, щ0 выполненным в виде диска из огнеупорного материала (2).

Недостатком этого устройства Hsляется низкая эффективность перемешивания металла в ковше, поскольку движение слоев металла осуществляется только под воздействием сил сцепления его с движущимся диском. При этом перемешиваются в основном верхние слои металла.

Наиболее близким к изобретению техническим решением по достигаемому является устройство для обработки металла шлаком в ковше, состоящее из привода и несущей рамы c.укрепленным на ней приводным валом, соединенным с перешивателем, выполненным в виде закрытой камеры с ко-. нусной полостью, разделенной перегородками на наклонные каналы, верхние отверстия которых открыты с боков, а нижние соединены вертикаль-. ной заборной трубой (3) .

Недостатками известного устройства являются окисление металла в процессе его движения над поверхностью шлака и неполное использование шлака вследствие его загрязнения окислами в участках падения капель при отсутствии перемешивания, что не обеспечивает высокую эффективность 50 обработки.

Цель изобретения — повышение эффективности обработки расплава добавками и герметизация пространства над перемешивателем и расплавом. 55

Цель достигается тем, что устройство для обработки расплава, состоящее из еремешивателя с конусной полостью с сквозными отверстиями по периферии в верхней части, несущей 60 рамы с укрепленным на ней приводным валом, соединенным с перемешивателем и приводом, оно снабжено погружным колоколом и полым рукавом с коническим раструбом, приводной вал выполнен полым, полый рукав размещен внутри приводного вала, а перемешнватель — внутри колокола.

Кроме того, по нижнему торцу колокола шарнирно закреплены отражатели в виде стержней, а перемешиватель по периферии верхней части снабжен лопастями, На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство, вертикальный разрез1 на фиг. 2 — сечение A A на фиг. 1„

Устройство состоит из погружного колокола 1, открытый торец которого погружают в расплав 2, находящийся в тигле 3. На закрытом торце колокола установлен механический привод перемешинателя 4 с возможностью вертикального перемещения и,трехходовой кран 5.Полный вал 6 со встроенным в него полным рукавом 7 для ввода добавок проходит через отверстие в колоколе 1, имеющем уплотнение 8, его верхний конец соединен с приводом 4, а нижний конец имеет фланец, к которому крепится перемешиватель 9, исполнительный механизм его выполнен в виде колеса центробежного насоса с лопастями 10 и 11, равномерно расположенными по его внутренней поверхности и периферии соответственно. В теле перемешивателя выполнены сквозные отверстия, На открытом торце погружного колокола 1 равномерно по периметру юбки с помощью шарниров

12 закреплены отражатели 13.

Устройство работает следующим образом.

В тигель 3 с расплавом 2 помещают погружной колокол 1, предварительно установив кран 5 в положение, сообщающее внутреннюю полость колокола с атмосферой. Под действием собственного веса колокол погружается, а находящийся под ним воздух вытесняется в атмосферу. Эатем кран 5 устанавливают в положение, сообщающее внутреннюю п элость колокола с емкостью, содержащей инертный или нейтральный газ под избыточным давлением, и поднимают колокол над уровнем металла,. После этого включают привод 4 перемешивателя 9, предварительно погрузив его в расплав на требуемую глубину. Уплотнение 8 вала 6 ,попускает его вращение и перемещение в вертикальной плоскости. Вращение перемешивателя образует воронкообразную поверхнссть расплава, находящегося под колсколом за счет. действия лопастей 11, расположенных по периферии верхней части перемешивателя. Лопасти 10 перемешивателя 9 обес".å÷èsàþò вращение расплава, в котором за счет действия центробежных сил и геометрии внутренней полости перемешивателя образуется разность давлений от1062279 носительно объема расплава, поднимающая его над воронкообразной поверхностью, Отверстия в теле перемешивателя формируют струи металла. Через полый рукав 7 добавки поступают в камеру перемешивателя и со струями расплава попадают на воронкообразную поверхность, внедряясь в расплав.

Вращение расплава под погружным колоколом 1 приводит к его вращению во всем объеме тигля, а наличие отражателей 13 создает в расплаве турбулентные потоки, снижающие величину воронкообразной поверхности и улучшающие условия усвоения добавок.

Отражатели 13 укреплены на нижнем пе t5 риметре погружного колокола 1 с помощью шарниров 12 и могут перемещаться в радиальном направлении с возможностью установки устройства в тигли, имеющие конусность к донной части.

Предлагаемое ус тройс тво может найти применение для введения добавок с целью модифицирования и рафинирования металла, Приобретая скорость струи расплава, добавка проникает в его верхние слои при падении на воронкообразную поверхность, а затем равномерно распределяется в объеме металла за счет интенсивного турбулентного перемешивания, обеспечивая высокую эффективность обработки расплава, Использование предлагаемого устройства обеспечивает по сравнению с известным следующие преимущества: повышается степень усвоения добавок в 1,5 раза; в 2 раза повышается эффективность рафинирования расплавов при введении порошкообраэных рафини" рующих реагентов в 1,3-1,5 pasa повышаются механические свойства отливок.

Экономический эффект от использования предлагаемого устройства определяется снижением расхода добавок и повышением качества отливок и сос-. тавляет не менее 2 руб. на тонну получаемого литья.

1062279

Составитель О.Веретенников

Редактор Г.Безвершенко Техред N. Teuep

Корректор А, Ильин

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4

Закаэ 10161/29 Тираж 568 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5