Устройство для рафинирования расплавов

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАФИНИРОВАНИЯ РАСПЛАВОВ, содержащее фурму, механизм перемещения фурмы, канал подачи инертного газа, редукционный клапан и первый дроссель постоянного сечения , установленный в канале подачи газ а, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности работы устройства и упрощения, его эксплуатации, оно снабжено стабилизаторомдавления газа, вторым и третьим дросселями постоянного сечения, дросселем переменного сечения, мембранной камерой, трехходовым электромагнитным клапаном, причем полость редукционного клапана с установленной в ней задающей пружиной выполнена герметичной и проточной, причем вход ее соединен с ВЫХОДОМ стабилизатора давления газа через второй дроссель постоянного сечения, а выход - с атмосферой через дроссель переменного сечения, регулирующий элемент котррого механически соединен с подвижным основанием мембранной камеры, полость же этой камеры соединена с нормально открытБМ в содом трехходового электромагнитного клапана, нормально закры- § тый вход которого соединен через (Л третий дроссель постоянного сечения с выходной камерой редукционного клапана , а выход - с каналом подачи инертного газа и через первый дроссель постоянного сечения подсоединен к выходу стабилизатора давления газа .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) З(51) С 21 С 7/072

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,.

1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3389452/22-02 (22) 28. 01. 8 2 (46) 23.01.84. Вюл. Р 3 (72) В. Л. Найдек, A. И. Личак, A. В. Наривский, В. В. Казанский, Н. С. Ганжа и A. В. Сытников (71) Институт проблем литья AH Украинской CCP (53) 669. 184. 141 (088. 8) (56) 1. Патент Ct(IA 9 3885957, кл. 75-68, опублик. 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

9 728721, кл. С 21 С 5/48, 1973. (54) (57 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАФИНИРОВАНИЯ РАСПЛАВОВ, содержащее фурму, механизм перемещения фурми, канал подачи инертного газа, редукционыый клапан и первый дроссель постоянного сечения, установленный в канале подачи газа, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности работы устройства и упрощения, его эксплуатации, оно снабжено стабилизатором-давления газа, вторым и третьим дросселями постоянного сечения, дросселем переменного сечения, мембранной камерой, трехходовым электромагнитньм клапаном, причем-полость редукционного клапана с установленной в ней задающей пружиной выполнена герметичной и проточной, причем вход ее соединен с выходом стабилизатора давления газа через второй дроссель постоянного сечения, а выход — с атмосферой через дроссель переменного сечения, регулирующий элемент которого механически соединен с подвижным основанием мембранной камеры, полость же этой камеры соединена с нормально открытым входом трехходового электромагнитного клапана, нормально закры- Е

Я тый вход которого соединен через третий дроссель постоянного сечения с выходной камерой редукционного клапана, а наход — о «аналом подачи инертного газа и через первый дроссель постоянного сечения подсоединен Я к выходу стабилизатора давления газа.

1068501

Изобретение относится к литейному и металлургическому производству, .в частности к оборудованию для обработки жидких металлов инертным газ ом.

Известно устройство для рафинирования расплавов в ковшах, содержащее погружаемую в расплав фурму, механизм перемещения фурмы и систему подачи инертного газа. Пневмосистема снабжена регуляторами расхода и давления инертного газа, что позволяет выбирать требуемый режим продувки жидкого металла (13.

Наиболее близким к изобретению является устройство для обработки рас- 15 плава инертным газом, содержащее двухканальные фурмы, механизм перемещения фурм, трубопроводы для подачи кислорода и защитного газа, редукционные клапаны и дроссели, установ- g0 ленные на трубопроводах (23.

Недостаток известного устройства состоит в том, что оно не устраняет влияния металлостатического напора на параметры газового потока, вводимого 25 в расплав. Поэтому для поддержания оптимального режима продувки оператору приходится вручную корректировать давление газа в зависимости от плотности расплава и глубины погружения фурмы. Это снижает эффективность процесса рафинирования и усложняет обслуживание установки.

Целью изобретения. является повышение эффективности работы устройства и упрощение его эксплуатации.

Указанная цель достигается тем, что устройство для рафинирования расплавов, содержащее фурму, механизм перемещения фурмы, канал подачи инертного газа, редукционный клапан 4О и первый дроссель постоянного сечения, установленный в канале подачи инертного газа, снабжено стабилизатором давления. газа, вторым и третьим дросселями постоянного сечения, 45 дросселем переменного сечения, мембранной камерой, трехходовым электромагнитным клапаном, причем полость редукционного клапана с установленной в ней задающей пружиной выпол- 5О иена герметичной и проточной, причем вход ее соединен с выходом стабилизатора давления газа через второй дроссель постоянного сечения, а выход — с атмосферой через дроссель пе-55 ременного сечения, регулирующий элемент которого механически соединен с подвижным основанием мембранной камеры, полость же этой камеры соединена с нормально открытым входом трехходового электромагнитного клапана, нормально закрытый вход которого соединен через третий дроссель постоянного сечения с выходной камерой редукционного клапана, а выход †с каналом подачи инертного газа и через б5 первый дроссель постоянного сечения подсоединен к выходу стабилизатора давления газа.

На чертеже приведена схема устройства.

Ковш 1 с расплавом 2 установлен под фурмой 3, закрепленной на крон штейне 4. Механизм подъема и опускания фурмы выполнен в виде каретки 5 с приводом, установленной в направляющих колонны б. Сеть 7 инертного газа через вентиль 8 соединена с входной камерой 9 редукционного клапана

10. Его выходная камера 11 соединена со входом третьего дросселя 12.

Канал фурмы соединен с выходом 13 трехходового электромагнитного клапана 14. Его нормально закрытый вход

15 подключен к выходу дросселя 12, а нормально открытый вход 16 - к полости 17 мембранной камеры 18 и манометру 19. Кроме того, канал фурмы 3 через первый дроссель 20 соединен с выходом стабилизатора 21 давления газа.

Полость 22 редукционного клапана

10, содержащая задающую пружину 23, выполнена герметичной и проточной.

Вход ее через второй дроссель 24 соединен с выходом стабилизатора 21 давления, а выход — с атмосферой через дроссель 25 переменного сечения. На подвижном основании 26 мембранной камеры 18 установлены упорная пружина 27 и шток 28, механически связанный с регулирующим элементом дросселя 25. В цепи питания обмотки 29 трехходового клапана 14 установлен выключатель 30.

Устройство работает следующим об, разом.

Перед погружением фурмы в расплав выключатель 30 разомкнут, трехходовый клапан 14 отключен, его выход 13 соединен с нормально открытым входом 16, а канал, подводящий газ к входу 15, закрыт. После открытия вентиля 8 на выходе стабилизатора 21 устанавливается постоянное давление инертного газа. Это давление выбирают с учетом максимального металлостатического напора в ковше, а проходное сечение дросселя 20 выбрано таким, что до погружения фурмы 3 в расплав в ее канале и, .следовательно, в полости 17 мембранной камеры 18 избыточного давления нет. Поскольку полость 22 редукционного клапана 10 выполнена герметичной и как междроссельная проточная полость подключена к выходу стабилизатора 21, давление Р1 в ней зависит от соотношения проходных сечений дросселей 24 и 25 и до погружения фурмы в расплав составляет 0,010-:

О, 015 ати. В выходной камере 11 редукционного клапана 10 давление Р2 определяется усилием Я сжатия задающей пружины 23 и давлением Р„ в по-1068501 лости 22: Р = Р, + КЯ,.где К вЂ” постоянный коэффицйент.

После включения привода каретки

5 фурма опускается, входит в расплав и давление Р> газа в ее канале и, следовательно, в полости 17 мембранной камеры 18 возрастает пропорционально металлостатическому напору, действующему на уровне выходного сопла фурмы. Под действием избыточного давления Р> в камере 18 ее подвижное 10 основание 26, шток 28 и регулирующий элемент дросселя 25 перемещаются, проходное сечение дросселя уменьшается, а давление Р„ в полости 22 и, следовательно, давление Р> на выходе 15 редукционного клапана 10 увеличивается. Эа счет конструктивных харак-. теристик дросселя 25 легко получить требуемую зависимость между давлением Р газа, поступающего в жидкий металл, и глубиной погружения фурмы.

После ввода фурмы в расплав на требуемую глубину, что можно зафиксировать по манометру 19, выключателем 30 подают напряжение на обмотку 29 трехходового клапана 14, его нормально закрытый вход 15 соединяется с выходом 13, а нормально открытый вход 16 закрывается. Поэтому в полости 17 сохраняется давление Р>, пропорциональное металлостатическому напору, а инертный газ поступает в расплав под давлением Р, зависящим от глубины погружения фурмы. Расход газа в фурму через дроссель 20, составляющий лишь 1-2% его.расхода через редукционный клапан 10, не оказывает существенного влияния на параметры газового потока в фурме.

По завершении продувки расплава выключатель 30 размыкают, трехходовый клапан 14 переключается в исходное положение, подача газа через редукционный клапан прекращается, и гаэ продолжает поступать в фурму через дроссель 20. После извлечения фурмы из расплава вентиль 8 закрывают.

Таким образом,.без вмешательства оператора устройство сохраняет оптимальный режим продувки на любой глу» бине погружения фурмы. Возможность перемещать головку фурмы по всему объему жидкого металла без перенастройки пневмосистемы повышает эффективность и производительность процесса рафинирования, упрощает эксплуатацию устройства.

Приме «ение изобретения повысит на

8-10% производительность процесса обработки расплава и на 3-5% увеличит выход годного. Ожидаемый экономический эффект составит около

50000 руб. в год на одно устройство.

10685 01

Тираж 544 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 11400/23

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель A. Абросимов

Редактор Н. Рогулич Техред Ж.Кастелевич Корректор А.Зимокосов