Устройство для обработки жидкого металла

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ЖИДКОГО МЕТАЛЛА по авт.св. № 344000, отличающееся тем, что, с целью повьшения интенсивности перемешивания , рабочая часть штанги-мешалки выполнена П-образного сечения с плоскими поперечными перемычками, установленными с переменным шагом, увеличивающимся в направлении свободного конца штанги-мешалки, при этом ширина штанги-мешалки равна 0,2-0,4 минимального внутреннего диаметра ковша.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

CONMN

РЕСПУБЛИК

Qgl (И) ГОСЗЯ4РСТВЕННИЙ НОМИТЕТ СССР

Л и

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

Н ABTOPCHONh СайдЕтепьсТВУ

11 (61) 344000 (21) 3562303/22-02 (22) 09.03.83 (46) 23.05.84. Бюл. В 19 (72) Ю.С.Лернер, Ю.И.Сенкевич, Л.П.Передерий, В.И.Лысак, И.Э.Плечкин, В.С.Заславский, Е.А.Таран и 3.М.Борик (71) Научно-исследовательский институт специальных способов литья (53) 669. 131.622.002.5(088.8) (56) !. Авторское свидетельство СССР

У 344000, кл. С 21 С 1/10, В 22 Р 1/00, 1970.

8 (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ

ЖИДКОГО МЕТАЛЛА по авт.св. Ф 344000, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения интенсивности перемешивания, рабочая часть штанги-мешалки выполнена П-образного сечения с плоскими поперечными перемычками, установленными с переменным шагом, увеличивакицимся в направлении свободного конца штанги-мешалки, при этом ширина штанги-мешалки равна 0,2-0,4 минимального внутреннего диаметра ковша, 1093705

Изобретение относится к литейному производству, а именно к устройствам для обработки жидкого металла, напри мер чугуна, модификаторами.

Известно устройство для обработки жидкого металла, включающее герметичную емкость с механизмом перемешивания, состоящим из привода, системы рычагов, соединенных со штангой-мешалкой и бункером для модификатора, расположенного на стыке системы рыча- гов со штангой-мешалкой (1) .

Недостатком известной конструкции является низкая интенсивность перемешивания расплава, так как значительная часть металла не участвует в процессе перемешивания, находясь в застойных зонах.

Целью изобретения является повыше. ние интенсивности перемешивания.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для обработки жидкого металла рабочая часть штанги-мешалки выполнена П-образного сечения с плоскими поперечными перемыч„25 ками, установленными с переменным шагом, увеличивающимся в направлении свободного конца шч анги-мешалки, при этом ширина штанги-мешалки равна

0,2-0,4 минимального внутреннего диа- ЗО метра ковша.

На чертеже показано устройство, общий вид.

Устройство содержит.футерованную герметичную емкость 1, в которую по- 35 мещается ковш 2 с расплавленным металлом и которая закрывается сверху крышкой 3.

В камере размещен механизм перемешивания, содержащий систему рыча46 гов, в том числе рычаг 4, жестко зак- репленный иа валу 5, соединенном с при водом (не показан), причем в гнезде рычага 4 расположен рычаг-держатель 6, фиксируемьй в заданном положении за- 45 щелкой 7. К рычагу-держателю 6 крепится бункер 8 для модификатора 9. Внутри бункера 8 закреплена штанга-мешалка 10. Рабочая часть штанги-мешапки 11, контактирующая с жидким металлом, выполнена в виде П-образного сечения и обращена своей открытой частью в полость ковша 2. Внутри полости П-образного сечения размещены плоские поперечные перемычки 12, 55 . расстояния между которыми выполнены уменьшающимися в направлении от конца штанги-мешалки, а ширина штангимешалки равна 0,2-0,4 минимального внутреннего диаметра ковша 2.

В полости П-образного сечения выполнены отверстия. Все части мешалки, контактирующие с жидким металлом, выполнены из термостойких материалов, инертных по отношению к обрабатываемому металлу и вводимым присадкам.

Устройство работает следующим образом.

В бункер .8 загружается модификатор 9, например магний. Ковш 2 с расплавленным металлом помещается в емкость 1. Затем крьппка Э закрывается и в камере 1 создается требуемое избыточное газовое давление, после создания которого включается привод механизма перемешивания (не показан) .

При этом вал 5 начинает поворачивать рычаг 4 вместе с рычагом-держателем 6, в результате чего штанга-мешалка 10 начинает входить в металл, а модификатор 9 — в металла-иэ бункера 8.

Затем штанга-мешапка 10 погружается в металл, доходит до крайнего нижнего положения, после чего она начинает двигаться в обратную сторону до крайнего верхнего рабочего положения.

После нескольких циклов модификатор 9 (магний) полностью расплавляется и растекается тонким слоем на поверхности расплава (чугуна). Штанга-мешалка 10 совершает колебательные движения вверх и вниз, интенсивно перемешивая расплав и модификатор. После окончания процесса перемешивания избыточное давление снимается, штангамешалка поднимается до своего крайне. го верхнего положения, крьппка поднимается и ковш с жидким металлом, обработанным присадками, извлекается из камеры. Цикл модифицирования на этом заканчивается.

Выполнение рабочей штанги-мешалки, контактирующей с жидким металлом, в виде П-образного сечения позволяет существенно интенсифицировать процесс перемешивания за счет. большого возмущающего действия мешалки. Наличие плоских поперечных перемычек внутри мешалки интенсифицирует процесс перемешивания,кроме того позволяет захватить часть слоя жидкого модификатора с поверхности расплава и переносить его внутрь ковша. Переменный шаг перемычек учитывает изменение угла, под которым штанга-мешалка входит в расплав. Ширина штанги-ме10937

Устройство для обработки

Ширина П-обра ного сечения (отношение к наименьшему внутреннему диаметру ковша)., Х

Степень усвоения магния, Х

Предлагаемое

0,1

55 0

70,0

0,2

73,0

0,4

62,0

43,0

0,5

Известное

Составитель Н.Асеева

ТехредТ.Маточка Корректор Л.Шеньо

Редактор Н.Рогулич

Заказ 3378/22 . Тираж 540 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

3 шалки равна 0,2-0,4 минимального внутренного диаметра ковша. .Исходной чугун выплавляют в индук ционной печи ИЧТ 2,5 и модифицируют в автоклаве в ковше емкостью 0,5 т.

Параметры процесса модифицирования (длительность перемешивания, расход модификатора, величина избыточного давления в автоклаве, температура исходного чугуна и другие) идентич- 1О ными во всех случаях. Ширину П-образ- ного сечения изменяют и назначают равной 0,1, 0,2, 0,4 и 0,5 наименьшего внутреннего диаметра ковша.

Для сравнения в идентичных .усло- 15 виях проводят эксперименты с использованием известных мешалок. Степень усвоения магния определяют по формуле

М ост+ Од7б (Бноч ьщ) х 100Х

20 в А Ммд ввод

У где А „- степень усвоения магния,7

М вЂ” остаточное содержание магния в чугуне после модифицирования

Яцщ - содержание серы в исходном чугуне, Х

Я„ „ — содержание серы в чугуне после модифицирования, Х >

М„ — количество введенного маг30 ния, X.

Данные о степени усвоения магния приведены в таблице.

При применении машелки шириной более 0,4 наименьшего внутреннего 35 диаметра ковша наблюдаются выплески чугуна иэ ковша, кроме того, уменьшение ширны ниже нижнего предела (0,2Х) приводит к уменьшению интенсивности перемешивания и снижению за счет этого степени усвоения модификатора. Кроме того, при использовании ковшей малой емкости карманы, образуемые перемычками, быстро эашлаковываются и эффективность перемешивания из-за этого снижается.

В случае модифицирования чугуна, например магнием, сокращается длительность перемешивания чугуна и магния на 15-20Х и íà 25Х уменьшается расход магния, что позволяет получить экономический эффект л 3,0 руб. на 1 т чугуна.