Устройство для вакуумирования жидкого металла

 

Соаоз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕДЬСТВУ

<>734295 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 230178 (21) 2571864/22-02 (51)М. Кл. с присоединением заявки ¹

С 21 С 5/56

Государственный комнтет

СССР по делам нзобретеннй н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15р58р Бюллетень ¹ 18

Дата опубликования описания 17p58p (53) УДК669, 187, ° 2 (088 ° 8) (72) Авторы изобретения

Б, С. Долженков и Г.Ф. Чивильгин (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ВАКУУМИРОВАНИЯ ЖИДКОГО

МЕТАЛЛА

Изобретение относится к области металлургии, в частности, к конструкциям устройств для вакуумной обработки жидкого металла, позволя ющих получить высококачественные сплавы за счет динамического вакуумирования металла в процессе перелива.

Известен агрегат для вакуумирования, содержащий плавильную печь, вакуумный миксер, металлопровод для подачи металла из печи в миксер с зааорным клапаном и системой .управления, элементы индукционного подогрева металла в металлопроводе и указатель уровня металла в печи, в котором запорный клапан выполнен в виде наклонного в сторону миксера металлопровода с вертикальным патрубком, ограниченного изнутри выступами и имеющего снаружи кольцевые индукторы, электрически связанные с датчиками указателя уров. ня металла в печи, а металлопровод в миксере переходит в расширяющий, ся лоток (1) .

Однако агрегат имеет следующие недостатки. Наличие вертикального ,патрубка с запорным вентилем для подачи металла в магистраль и образовани я жидкометаллического стопо-! ра, обуславливает ненадежность работы установки, так как возможен прорыв металла и полный его перелив из печи в миксер со срывом вакуума из-за отключения электроэнергии даже при значении вакуума в миксере далеким от расчетного.

Белью изобретения является повышение надежности устройства и эффективности вакуумированил.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для вакуумирования, включающем печь, миксер, 15 П-образный металлопровод и запорный клапан последний выполнен в виде поворотной з аслон ки с продол ьными желобами на ее верхней рабочей поверхности, закрепленной шарнирно на

20 горизонтальном участке металлопровода и шарнирно связанной с приводом ее поворота, а на стыке горизонтального и вертикального участков металлопровода выполнены два канала, один из которых прелназначен для перелива металла и дробления его потока на вертикальные струи, а второй — дл я св яви металлопровода с газовой атмо . роА мик30 сера.

734295

Иа фиг. 1 — общий вид агрегата в разрезе, а на фиг. 2 — разрез A-A фиг. 1.

Агрегат состоит из вакуумного

waexcepa 1 и плавильной печи 2, связанных между собой П-образным металлопроводом 3. Горизонтальный участок 4 металлопровода имеет съемную крыаку 5, на которой закреплены нагревательные элементы 6, например спиральные электрические, для поддержания требуемого температурногорежима, исключающего замерзание металла при переливе. Участок 4 связан с миксером 1 отверстиями 7 для прохода жидкого металла н вертикальный участок 8 металлопровода отдельными струями, а также каналом 9 для постоянного сообщения с газовой средой миксера. Верхняя точка канала 9 расположена выше максимально возможного уровня подъема металла.

Внутри горизонтального участка металлопровода размешена поворотная заслонка 10, укрепленная шарнирно осью 11, и имеющей с нижней стороны поднутрение 12, исключающее попадание под заслонку металла при переливе. Заслонка 10 связана посредством шарнира с приводом 13, например, пневмоприводом с регулируемым ходом. Регулирование хода осуществляется одним из известных методов,например при помощи набора втулок, установленных на шток привода (условно не показаны) . Таким образом можно регулировать положение заслонки относительно уровня Металла, а следовательно толщину слоя металла при переливе, что является одним из важнейших технологических параметров, влияющих на качество полуаемого металла. Поток металла дрочае н бит ся н а отдел ьные струи продал ь ыми желобами 14, выполненными на верхней рабочей поверхности заслонки 10.. Привод заслонки может работать также в пульсирующем режиме с заранее заданной частотой, что обеспечивает подачу металла в миксер отдельными порциями. По боковым аням заслонка 10 уплотняется плитами 15, которые прижимаются к пл те посредством упругих элементов 16 из брикетов каолиновой ваты или другого подобного материала.

В кармане печи 2 установлен поплавковый указатель 17 уровня, стержень 18 которого взаимодействует с индуктивными датчиками 19

19 и 20.

Эти датчики электрически связаны с системой управления приводом поворота 13.

Устройство работает,следующим образом. Перед окончанием плавки металла в гречи 2 заслонку 10 усталивают в верхнее положение. Занан на ева тем включают элемент 6 для нагр металлопровода 4 и. систему создания вакуума н миксере, а по достижении в нем остаточного давления 1-, 5 мм рт.ст, агрегат готов к работе, После этого включают датчики уровня металла 19 и 20, а также привод

13 ° Заслонка поворачивается и металл по желобам 14 через отверстия

7 и участок 8 отдельными струями устремляется под воздействием перепада давления в миксЕР 1. Попадая в разреженную атмосферу миксера 1 н металле происходит за счет перепада давления между атмосферой миксера и пузырьком. При этом эффект дегаэации резко возрастает вследствие многократного дробления металла на струи в желобах 14 и отверстиях 7. Дробление потока увеличивает удельную поверхность металла, которая соприкасается с вакуумом, что приводит к увеличению количества

20 выделяемого газа в единицу времени.

Для повышения эффективности процесса привод 13 можно включить в пульсирующий режим с заданным интерналом. При этом металл будет поступать в миксер отдельными порциями, объем которых можно регулировать в широких пределах путем изменения величины хода привода 13 н зависимости от начальной газонасыщенности металла в печи.

Когда стержень 18 указателя уровня опустится до индуктивного датчика 20, поступает сигнал на привод

13 и начинается поворот заслонки

10 в нерхнее исходное положение,подача металла н миксер прекращается.

После успокоения ванны металла в миксере и технологической выдержки, начинают подавать в миксер инертный газ, например аргон, при

40 обработке алюминиевых сплавов. По достижении в миксере заданного остаточного давления 1,05 — 1,1 атм., производят разливку расплава и цикл работы агрегата повторяется Н той же последовательности °

Ожидаемое повышение производительности устройства на 10-.15% с одновременным улучшением качества получаемого металла.

Формула изобретения

Устройство для вакуумирования жидкого металла, включающее плавильную печь, вакуумный миксер, П-образный металлопровод для подачи металла из печи в миксер и запорный клапан, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства и эффективности вакуумирования, запорный,клапан выполнен в виде поворотной заслонки с продольными желобами на ее верхней рабочей поверхности, закрепи ленной шарнирно на горизонтальном

734295 у б -- } (б бг.р

Составитель Е. Ноткин

Редактор Т. Авдейчик Техред, М.Петко - Корректор В. Синицкая

Заказ 2008/36 Тирах 608 Подпи си се

ПНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Умгород, ул. Проектная, 4 участке металлопровода н шарнирно связанной с приводом ее поворота,а на стыке горизонтального и вертикального участков металлопровода выполнены два канала, один иэ которых для перелива металла и дробления его потока на вертикальные струи, а второй — для связки металлопровода с газовой атмосферой ьяксера, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 556183, кл. С 21 С 5/56. 1975.