Стенд для исследований процесса циркуляционного вакуумирования

 

СТЕНД ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ЦИРКУЛЯЦИОННОГО ВАКУУМИРОВАНИЯ, содержащий ковш, вакуум-провод и камеру с двумя отверстиями в днище и двумя соответствующими им патрубками, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения исследований влияния расстояния между патрубками на эффект вакуумирования, одно из отверстий выполнено продолговатым с продольной осью, расположенной в плоскости, прсходящей через оси патрубков, один из которых, соответствующий продолговатому отверстию, снабжен основанием с уплотнением, при этом основание патрубка размещено в пазах направляющих, прикрепленных к днищу, и зафиксировано крепежными элементами, расположенными в направляющих и в двух поперечинах, сл установленных в пазах направляющих, -а профиль продолговатого отверстия образован двумя параллельными прямыми сопряженными по радиусам, причем раса стояние между прямыми равно внутреннему диаметру сливного патрубка.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК зцр С 21 С 7/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

I 1!

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ-И ОТКРЫТИЙ (21) 3511960/22-02 (22) 11..10.82 (46) 30.12.84. Бюл. N - 48 (72) А.В.Протасов, В.И.Степанов и В.M.Âoëûíêèí (71) Всесоюзный ордена Ленина научно-исследовательский и проектноконструкторский институт металлургического машиностроения (53) 669.046.517(088.8) (56) 1. Доклад на конференции 1968 r.

Перевод ВЦП Р Ц вЂ” 49149, 1975, с. 3, рис. 2.

2. Nakanishi К. at al Experimental and theoretical investigation of.

mixiny "phenomena in the RH-vacuum

process."- "Aronmaking and Steelimaking, 1975, Ф 2, рис. 1. (54) (57) СТЕНД ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА

ЦИРКУЛЯЦИОННОГО ВАКУУМИРОВАНИЯ, содержащий ковш, вакуум-провод и камеру с двумя отверстиями в днище и двумя соответствующими им патрубками, о тличающийся тем, что, с целью расширения функциональных воз-. можностей за счет обеспечения исследований влияния расстояния между патрубками на эффект вакуумирования, одно из отверстий выполнено продолговатым с продольной осью, расположенной в плоскости, проходящей через оси патрубков, один из которых, соответствующий продолговатому отверстию, снабжен основанием с уплотнением, при этом основание патрубка размещено в пазах направляющих, прикрепленных к днищу, и зафиксировано крепежными элементами, расположенными Я в направляющих и в двух поперечинах, установленных в пазах направляющик, .а профиль продолговатого отверстия уев образован двумя параллельными прямыми " сопряженными по радиусам, причем расстояние между прямыми равно внутреннему диаметру сливного патрубка.

1131

Изобретение относится к металлургии, а именно к лабораторному оборудованию для исследования процессов внепечного вакуумирования жидкой стали.

Известен стенд для исследования процесса вакуумирования на горячей модели, содержащий плавильную печь, вакуум-провод и футерованную изнутри вакуум-камеру с погруженным патруб- 10 îîì ì(13.

Недостатками стенда являются отсутствие геометрического подобия при моделировании промышленной установки, ограниченные возможности визуального наблюдения за поведением металла, затрудненные условия для контроля за параметрами процесса.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемым результатам является стенд для исследования процесса циркуляционного вакуумирования, содержащий ковш, вакуум-провод и камеру с двумя отверстиями в днище и соответствую- 2 щими им погружными патрубками j23 .

Недостатки известного стенда связаны с отсутствием возможности изменения расстояния между патрубками.

В действующих и создаваемых циркуляционных вакууматорах патрубки в днище камеры располагаются произвольно, исходя из конструктивных соображений. Обоснованные рекомен-.

35 дации по выбору расстояния между патрубками отсутствуют. Эта величина должна быть как можно больше для увеличения времени нахождения частиц металла в вакууме, а ее увеличение вызывает увеличение диаметра камеры, массы и габаритов вакууматора в целом.

Кроме того, максимальное расстояние между патрубками лимитируется необходимостью погружения камеры в ковш, аминимальное — необходимостью исключения так называемого короткого замыкания между патрубками.

Таким образом, исследование влия- 50 ния расстояния между патрубками на протекание процессов при циркуляционном вакуумировании является актуальной задачей. Отсутствие средств для проведения подобных экспериментов сужает функциональные возможности известного стенда и снижает эффективдиаметру сливного патрубка.

909 2

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет обеспечения исследований влияния расстояния между патрубками на эффект вакуумирования.

Поставленная цель достигается тем, что в стенде для исследования процесса циркуляционного вакуумирования, содержащем ковш, вакуум-провод и камеру с двумя отверстиями в днище и двумя соответствующими им патрубками, одно из отверстий выполнено продолговатым с продольной осью, расположенной в плоскости, проходящей через оси патрубков, один иэ которых, соответствующий продолговатому отверстию, снабжен основанием с уплотнением, при этом основание патрубка размещено в пазах направляющих, прикрепленных к днищу, и зафиксировано крепежными элементами, расположенными в направляющих и в двух поперечных, установленных в пазах направляющих, а профиль продолгова-. того отверстия образован двумя параллельными прямыми, сопряженными по радиусу, причем расстояние

l между прямыми равно внутреннему диаметру сливного патрубка.

На фиг. 1 показан стенд,. общий вид, на фиг. 2 узел I на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 — разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 5 — разрез В-В на фиг. 2.

Стенд содержит ковш 1, вакуум-провод 2 и.камеру 3 с двумя отверстиями

4 и 5, в днище 6 камеры 3 и двумя соответствующими им погружными патрубками 7 и 8. Ковш 1, камера 3 и патрубки 8 и 7 выполнены из оргстекла.

Отверстие 5 выполнено продолговатым с продольной осью 9, расположенной в плоскости, проходящей через оси 10 и 11 патрубков 7 и 8. Патрубок 8 снабжен соплом 12 для подачи сжатого воздуха. Патрубок 7, соответствующий продолговатому отверстию 5, снабжен основанием 13 и уплотнением 14.

Основание 13 размещено в пазах 15 направляющих 16, прикрепленных к днищу 6, и зафиксировано винтами 17, расположенными в направляющих 16 и в двух поперечинах 18, установленных в пазах 15 направляющих 16.

Камера 3 закреплена на каретке механизма подъема (не показана). Вакч3 1131 ум-провод 2 соединен с откачным оборудованием (не показан).

Устройство работает следующим образом.

В ковш .1 наливают жидкость, используемую для моделирования поведения металла (вода, водно-солевой раствор, глицерин и т.д.). Опуская камеру 3, погружают патрубки 7 и 8 в жидкость на глубину, достаточную для предотвращения попадания атмосферного воздуха в камеру. Затем в вакуумной системе создают разрежение и жидкость под действием разности давлений атмосферного и внутри камеры поднимается по патрубкам и заполняет нижнюю часть камеры. Величину разрежения в камере регулируют таким образом, чтобы высота барометрического столба жидкости соответствовала выбранному масштабу уменьшения промышленной установки.

Через сопло 12 в патрубок 8 подается сжатый воздух. Смесь газа и жидкости поднимается по патрубку 8, сливается ° через патрубок 7 обратно в ковш и затем непрерывно циркулирует по замкнутому контуру. При этом изучаются различные аспекты процесса циркуляционнаго ва куумирования, например явления перемешивания и массопереноса.

Помещая под патрубок 8 индикатор,, например окрашенные опилки, визу909 4 ально наблюдают за поведением рабочей жидкости и получают качественные характеристики циркулирующего потока.

Добавляя поваренную соль под патрубок 7, определяют с помощью солемеров, размещенных в различных участках ковша и камеры, распределение соли в объеме жидкости, что позволяет получить исходные данные для составления математической модели процесса. Затем вакуумный насос отключают, камеру заполняют воздухом до атмосферного давления и патрубки извлекают из ковша.

Затяжку винтов 17 ослабляют, перемещая основание 13 патрубка 7 и поперечины 18 в направляющих 16.

Расстояние между патрубками 7 и 8 изменяют на определенную величину, затем цикл исследований повторяют.

Возможность оперативного и удоб-. ного изменения расстояния между патрубками позволяет подробно изучить влияние указанной величины на различные параметры процесса циркуляционного вакуумирования и тем самым повысить эффективность исследований.

Ожидаемый экономический эффект, достигаемый эа счет обоснованного уменьшения габаритов и массы вакуумкамеры промьппленного вакууматора, составляет около 25 тыс. руб.

1131909

1131909

А-А

Фиг. 9

1131909

17

Составитель Г. Прусс

Редактор Н. Киштулинец Техред А.Бабинец . Корректор О. Луговая

Заказ 9722/22 Тираж 539 Подписное

В

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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