Устройство для ввода модификатора в открытом ковше

 

А с к. M. Гончар, и. А. джуринскин, А. А. ps" Лч и. кйоаннА и П. Г. Калашник в .-: ., фф у ч

" м (72) Авторы изобретен ия

Завод сельскохозяйственного маш .им. Оквябрьской революции (7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА МОДИФИКАТОРА

В ОТКРЫТОМ КОВШЕ

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при модифицировании, например, для получения высокопрочного чугуна в открытых ковшах.

Известно устройство для модифициро- 5 вания металла, выполненное в виде герметичного колокола-испарителя, содержащего пустотелый стакан, конусное дно которого вершиной направлено внутрь стакана, с загрузочным отверстием в вершине конуса, а у основания конуса имеются сквозные отверстия и ряд прорезей 1 ) . . Недостатком этого устройства явля-ется то, что загрузка модификатора и закрытие загрузочного отверстия пыжом производятся вручную.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройго ство для ввод» в чугун гранулированного магния,. состоящее иэ шнекового дозатора модификатора с загрузочным и разгрузочным отверстиями, бункера, штанги, 2 привода, дозатора и колокола-испарйте ля (2 Д .

Недостатком известного. устройства является нагромождение механизмов на штанге шнекового дозатора с приводом . и бункером, неудобство загрузки, отсутствие устойчивости устройства в процессе модифицирования. При незначитель ном перекосе штанги пары магния начинают выходить с одной стороны испарителя и уносят не испарившийся магний.

Процесс с таким испарителем идет бурно, плохо управляется, возможен выброс чугуна иэ ковша, степень использования магния при этом резко снижается, не решается вопрос автоматизации процесса.

Белью изобретения является автома- тизация прснксса, повышение производи- тельности модифицирования.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для ввода модификатора в открытом ковше, включающее дозатор модификатора с загрузочным и разгрузочным отверстиями и,.закреплен008814 ный на штанге, колокол-испаритель, снабжено дополнительным колоколом-испарителем и коромыслом, установленным с возможностью перемещения в вертикаль ной плоскости и поворота на 180о вок-, руг вертикальной оси, а на каждом плече коромысла установлены механизмы о поворота колокола-испарителя на 180 вокруг горизонтальной оси.

С целью регулирования количества модификатора, дозатор выполнен в виде: цилиндра с двумя поршнями, установленными на одной штанге с возможностью регулирования расстояния между ними, | а загрузочное и разгрузочное отверстия . дозатора смещены относительно друг друга по оси цилиндра.

Колокол-испаритель снабжен клапаном с хвостовиком, установленным свободно в отверстии колюкола.

На фиг. 1 показана левая часть устройства, общий вид; на фиг. 2 - то же, правая часть; на фиг. 3 - колокол-испа ритель с ковшом, продольный разрез; на фиг. 4 - автоматический дозатор, про-, дольный разрез; на фиг. 5 — колокол-испаритель с открытым клапаном, продольный разрез; на фиг. 6 — реечный механизм поворота колокола-испарителя; на фиг. 7 - кинематическая схема устройства для ввода модификатора; на фиг. 8зажим поворотного механизма.

Устройство для ввода модификатора при модифицировании чугуна в открытом ковше состоит из ковша 1, колоколовиспарителей 2, которые имеют лопасти

3 для перемешивания металла в процессе модифицирования, клапана 4 с хвостовиком 5 и вала 6, на котором закреплен колокол-испаритель 2, отражатель 7 и турбинки 8.

На вал 6 насажен упорный подшипник

9, закрепленный гайкой 10, и радиальный . подшипник 11. Подшипники 9 и 11 с валом 6 закреплены в обойме 12, со-стоящей из двух половин, а обойма 12 крепится к лале 13, которая установлена на валу 14 реечного механизма 15 с возможностью поворота в одну и другую сторону на угол 180о. На валу 14 крепится и кронштейн 16, в котором сопло

17 зажимается винтом 18. К соплу 17 подключается сжатый воздух для вращения турбинки 8 в процессе модифицирования металла. Два реечных механизма 15 поворота колокола-испарителя 2 закреплены на концах плеч коромысла 19, которое крепится к штоку 20 вертикального цилиндра 21, а к нему с верхней стороны крепится разрезная труба 22, служащая направляющей для коромысла 19 и ис ключающая его поворот при подъеме и опускании. С нижней стороны цилиндр 21 фланцем 23 крепится к фланцу 24 реечного механизма 25 поворота цилиндра

21 на угол 180 в два приема по 90, а также при обратном ходе. Механизм 26 зажима служит для зажима реечного

ilO механизма 15 и жесткой фиксации связанного с ним колокола-испарителя 2 в ковше 1. Дозатор 27 с бункером 28 закреплен на корпусе 29 и снабжен цилиндром 30 с двумя поршнями 31, насаженными на шток 32. Расстояние между поршнями 31 регулируется гайками

33 и 34 в зависимости от потребной дозы модификатора, Поршни 31 снабжены двумя манжетами 35 для герметизации каждого из них. 11илиндр 30 имеет два смещенных отверстия — загрузочное 36 и разгрузочное 37.

Над загрузочным отверстием 36 установлена горловина 38, которая крепитсяк цилиндру 30. К горловине 38 крепится гибкий рукав 39, а на фланце 40 горловины 38 крепится бункер 28 фланцем

41. Бункер 28 заполнен гранулированным магнием 42,По желобу 43 в ковш подают:

30 металл. Вытяжное приспособление для удаления газов из ковша в процессе модифицирования снабжено поворотным вытяжным зонтом 44, соединенным с вытяжкой трубой 45 и пустотелым цилиндром, 46, который соединен с пальцем 47 поворотного реечного механизма 48. цилиндр имеет окно 49 и свободно вращается в цилиндре 50, соединенном с вытяжной трубой 51, подключенной к венти4О лятору.

Устройство работает следующим образом.

Пунктиром показано расположение механизмов устройства (фиг. 1 и 2) перед ,загрузкой правого колокола-испарителя 2 модификатором, гранулированным магни, ем 42. В таком положении правый коло кол 2 отверстием 52 находится под разгрузочным отверстием 37 дозатора 27.

При этом срабатывает вправо поршень

56

31 д<ззатора 27, находящийся там гранулированный магний 42 поступает в пространство колокола-испарителя 2 через отверстие 52. По ходу движения вправо левый поршень 31 перекрывает отверстие гибкого рукава 39. При обратном ходе правый поршень 31 перекрывает разгрузочное отверстие 37. При этом происходит заполнение магнием простран30

% - 9985 ства между поршнями 31, после чего дозатор отключается до подхода под загрузку левого колокола-испарителя.

После заполнения правого колокола-испарителя модификатором срабатывает ци, линдр 21 и иэ верхнего положения опускает- ся коромысло 19 и реечный механизм 15, а, левый с колоколом 2.— в нижнее положение . до упора в клеши механизма зажима 26, цилиндр которого срабатывает и зажима- 1й ет корпус реечного механизма 15, свя. занного с колоколом-испарителем и обеспечивает его устойчивое вертикальное положение в ковше при модифицировании и перемешивании металла S ковше.

После введения левого колокола-испарителя- 2, ранее заполненного модификатором, в ковш срабатывает реечный механизм 15, зонтом 44 вытяжного при- . способления поворачивается вправо на угол 90 и накрывает ковш 1, который затем заполняют металлом. В процессе модифицирования срабатывает вытяжное

Ф приспособление и производит отсос газов из ковша.

21

В процессе заполнения ковша металл омывает стенки колокола-испарителя, за счет теплопередачи гранулированный .. магний плавится и через калиброванное отверстие в конусной части днища из колокола-испарителя тонкими струйками вытекает на зеркало металла. Испаряясь под давлением пары модификатора выходят из-под колокола через калиброванные прорези (по периферии конусного 3S днища).

В это время сжатый воздух подается через сопло 17 на турбинку 8, которая. вращает колокол-испаритель 2, перемешивает металл лопастями 3 и дробит ео струйки паров модификатора на отдельные

i пузырьки..При вращении металла образуется турбулентное движение, при котором пузырьки модификатора удлиняют свой путь и усваиваются металлом, при этом улучшается качество металла.

После окончания -модифицирования

1автоматически отключается вентиляционное приспособление. Зонт 44 реечным механизмом 15 поворачивается на угол 90о против часовой стрелки в исходное положение. Одновременно срабатывает цилийдр зажима 26 и освобождает реечный механизм 15. Включается цилиндр 21 и поднимает коромысло. 19 до верхней отSS метки по направляющей трубе 22. Включается левый реечный .механизм 15, который поворачивает колокол-испаритель на угол 180, загрузочное отверстие 52

14 4 клапаном 4 открывается под собственным весом, хвостовик 6 клапана свобод но скользит в отверстии внутри колокола-испарителя, а правый реечный механизм 15 поворачивает второй колоколиспаритель 2, заполненный модификато ром, также на угол 180, клапан 4 под собственным весом перекрывает загрузочное отверстие.

Одновременно реечный механизм 25 поворачивает коромысло 19 по часовой стрелке на угол 90 и останавливается на время уборки ковша 1 с модифицированным металлом и на время постановки следующего ковша 1 под заливку ме телла и его модифицирование, после чего включается реечный механизм 25 цилиндра 21 и поворачивается коромыслом

19 направо на угол 90о.

Правый колокол-испаритель 2 оетанав ливается под ковшом 1, а левый колоколиспаритель под загрузочным отверстием

37 дозатора 27. Срабатывает дозатор 27 и производится аналогичным способом загрузка модификатором левого колоколаиспарителя. После заполнения левого колокола-испарителя 2 модификатором сра батывает цилиндр 21. Коромысло 19 опускается до нижней отметки, колокол опускается в ковш, а реечный механизм

15 зажимается клешами механизма-зажима 26. Левый колокол 2, заполненный модификатором, реечным механизмом 15 поворачивается на угол 180 . ЧЪким образом, автоматический цикл модифициро вания металла в открытом ковше повторя- ется.

При использовании устройства для вво- . да модификатора при модифицировании чугуна в открытом ковше повысится произ водительность за счет сокращения .цикла,, в процессе модифицирования при сущест.вующей технологии операции передачи ков ша под заливку, подачи ковша с металлом к камерам модифицирования, извлечения. ковша из камеры модифицирования и подачи ковша к разливочной машине. Оста ется операция подачи ковша к вагранке и подача модифицированного чугуна к заливке. Остальные операции исключены, исключается необходимость использования камеры модифицирования.

Одновременно с модифицированием возможно производить рафийирование и легирование расплава за счет комбиниро вания состава модификатора,.перемешивание металла в процессе модифицирования повышает его качество в 2-3 раза и способствует усвоению паров модифика7 0086 тора металлом. Установка колокола-испарителя в ковш перед заливкой металла также обеспечивает сокращение времени модифицирования. Точность дозирования модификатора автоматическим дозатором 5 обеспечивает экономное его расходование, а введение модификатора в расплав в виде паров, обеспечивает полное его усвоение.

Модифицирование в открытых ковшах 10 исключает применение дорогостоящего вспомогательного оборудования (герметичных ковшей, автоклавов и других) и становится более безопасным.

При использовании предлагаемого уст- > ройства также обеспечивается автоматический отсос газов в процессе модифицирования металла, что обеспечивает необходимые условии для труда рабочих в цехе. 26

Формула изобретения

1. Устройство для ввода модификатора в открытом ковше, включающее дозатор 2S модификатора с загрузочныМ и разгрузочным отверстиями и колокол-испаритель, закрепленный на штанге, о т л и ч а юш е е с я тем, что, с целью автоматизации процесса и повышения производи гельцер

14 8 ности модифицирования, оно снабжено дополнительным колоколом-испарителем и коромыслом, установленным с воэможностью перемещения в вертикальной плоскости и поворота на 180 вокруг вертикальной оси, а на каждом плече коромысла установлены механизмы поворота колоколаиспарителя на 180 вокруг горизонтальо ной оси.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч аю ш е.е с я тем, что, с целью регулирования количества модификатора, дозатор выполнен в виде цилиндра с двумя поршнями, установленными на одной штанге с возможностью регулирования расстояния между ними, а отцерстия дозатора смещены относит ельно друг друга по оси цилиндра.

3. Устройство по п. 1, о т л и ч а— ю ш е е с я тем, что колокол-испаритель ,снабжен клапаном с хвостовиком, установленным свободно в отверстии колокола.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке Ме 2870044/22-02, кл. С 21 С 1/00, 1980., 2. Красавцев Н. И. и др. Внедоменная десульфурация чугуна, Киев, Техника, 1975, с. 94-95.

998514 с "

1

1

1

Составитель А, Кондратьев

Редактор Н. Рогулич Техред Л.Пекарь КорректорЕ. Рошко

Заказ 1076/45 Тираж 566 . 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