ВАКУУМ-КАМЕРА Российский патент 1995 года по МПК C21C7/10 

Изобретение относится к области металлургии, а конкретнее к внепечному вакуумированию жидкого металла.

Известна вакуум-камера для циркуляционного вакууматора, содержащая корпус с днищем, сливной патрубок, соединенный с днищем, устройство для подвода охлаждающего воздуха и защитный экран, которая является прототипом предложенной вакуум-камеры.

Недостаток известной конструкции состоит в том, что в ней недостаточно полно решен вопрос охлаждения нижней части вакуум-камеры и погружной части патрубка вакуум-камеры.

Существенным отличием предложенной конструкции вакуум-камеры является то, что коллектор для подвода охлаждающего воздуха расположен на нижней части вакуум-камеры, а защитный экран выполнен в виде быстросъемных сегментов коробчатого сечения с перфорированной верхней стенкой, которые оперты при помощи захватов на сливной патрубок и соединены с кольцевым коллектором для подвода воздуха при помощи сферических линз и клиновых соединений.

Коллектор для подвода воздуха образован стенкой корпуса, выступом днища, вертикальной обечайкой и верхним кольцом, которое в свою очередь расположено на высоте номинального уровня спокойного металла в вакуум-камере.

Указанные отличия позволяют устранить недостатки известного устройства, а расположение коллектора на наружной стенке корпуса и выполнение защитного экрана в виде сегмента с перфорированной верхней стенкой обеспечивают повышение эффективности охлаждения за счет организации душа.

Быстросъемное выполнение сегментов при помощи захватов, клиньев и сферических линз обеспечивает повышение ремонтопригодности.

На фиг.1 изображен общий вид вакуум-камеры; на фиг.2 узел I на фиг.1; на фиг.3 и 4 соответственно разрезы А-А и Б-Б на фиг.1, сделанные вдоль вертикальных коллекторов подвода и показывающие их соединение с кольцевыми коллекторами; на фиг.5 разрез В-В на фиг.2 с видом на один из экранов в плане; на фиг. 6 узел II на фиг.2, показывающий быстроразъемное соединение экрана с кольцевым коллектором; на фиг.7 разрез Д-Д на фиг.5, выполненный по дуге; на фиг.8 разрез Е-Е на фиг.5.

Вакуум-камера состоит из цилиндрического корпуса 1, днища 2, сливного футерованного патрубка 3, защитных экранов 4. К корпусу вакуум-камеры 1 приварены два вертикальных плоских коллектора, один коллектор 5 для подвода воздуха в полости охлаждения погружного патрубка 3, другой коллектор 6 для подвода воздуха в короба экранов 4. Каждый из вертикальных коллекторов 5,6 соединен со своим горизонтальным кольцевым коллектором 7,8. В кольцевом коллекторе 7 в его нижней стенке, являющейся продолжением днища 2, выполнены прорези 9, равномерно расположенные по окружности. К каждой прорези подведен воздуховод 10 коробчатого сечения, приваренный вначале к днищу 2, а затем к конической обечайке корпуса патрубка 3 и соединяющий полость коллектора 7 с внешней полостью 11 корпуса патрубка 3. В конической части корпуса патрубка 3 выполнены прорези 12, обеспечивающие выход отработанного воздуха из внутренней полости 12 корпуса патрубка 3.

В кольцевом коллекторе 8 в его боковой стенке выполнены прорези 13, равномерно расположенные по окружности. В местах расположения прорезей 13 к стенке коллектора 8 приварены платики 14 со сверленным каналом и прорезью, запрессованным седлом 15 и ушами 16 для клинового крепления защитного экрана 4.

Защитные экраны 4 со стороны патрубка 3 опираются своими захватами 17 на перегородки 18, приваренные к конической части корпуса патрубка 3, а с внешней стороны крепятся к платикам 14 через сферическую линзу 19, запрессованное в корпус экрана седло 20 с помощью клина 21. Корпус защитного экрана представляет собой замкнутую полость коробчатого сечения 22, футерованную с нижней стороны огнеупорной массой 23. Полость 22 посредством сверленных в корпусе каналов 24 соединяется с коллектором 8. В верхней стенке 25 корпуса каждого экрана выполнены отверстия 26 для обдува днища 2 вакуум-камеры. На наклонной торцовой стенке 27 корпуса экрана выполнены отверстия 28 для подачи холодного воздуха в поток отработанного воздуха, выходящего из корпуса патрубка 3.

Устройство работает следующим образом.

Вакуум-камера 1 своим патрубком 3 через отверстие в футерованной крышке вводится в полость емкости для металла (например, промковш МНЛЗ), включается подача воздуха в коллекторы 5 и 6, через вакуум-камеру и ее сливной патрубок 3 подается металл в емкость до образования феррозатвора, включается вакуумный насос отсосов газов из вакуум-камеры. При достижении заданного разрежения начинается выпуск металла из емкости и при непрерывном поступлении металла в вакуум-камеру происходит процесс поточного вакуумирования.

Воздух, поступив в вертикальные коллекторы 5 и 6, далее проходит соответственно в кольцевые коллекторы 7 и 8. Из кольцевого коллектора 7 через прорези 9 воздух по каналам 10 равномерно по окружности поступает в полость 11 корпуса патрубка 3, далее направляется вниз, огибает перегородку, поднимается вверх и выходит через прорези 12, также равномерно расположенные по окружности. Из кольцевого коллектора 8 через отверстия 13 в коллекторе 8 и отверстия 24 в экране 4, соединенные между собой полой сферической линзой 19, воздух поступает в полость 22 каждого из двенадцати экранов. Далее через отверстие 26 воздух подается на днище 2 вакуум-камеры, образуя эффект струйного охлаждения всей поверхности днища. Одновременно через отверстия 28 в наклонной стенке 27 экрана воздух подается навстречу потоку отработанного воздуха, выходящему из корпуса патрубка 3, снижая его температуру и экранируя от выходов наружу. Поток воздуха в полостях 22 экранов 4 также охлаждает стенки экранов, футерованные огнеупорной массой 23.

Предлагаемая конструкция охлаждения вакуум-камеры позволяет более эффективно охлаждать сливной погружной патрубок за счет более равномерного подвода воздуха по окружности, за счет автономного подвода воздуха резко улучшить охлаждение защитных экранов, днища вакуум-камеры и наиболее подверженной тепловой нагрузке нижней цилиндрической части корпуса вакуум-камеры.

Простая и надежная конструкция крепления защитных экранов повышает ремонтопригодность вакуум-камеры.

Изобретение может быть использовано в области металлургии, конкретнее при внепечном вакуумировании жидкого металла. Сущность: вакуум-камера содержит корпус с днищем, сливной патрубок, соединенный с днищем, кольцевой коллектор для подвода охлаждающего воздуха и защитный экран. Коллектор расположен на нижней части вакуум-камеры, а защитный экран выполнен в виде быстросъемных сегментов коробчатого сечения с перфорированной верхней стенкой. Сегменты защитного экрана оперты при помощи захватов на сливной патрубок и соединены с кольцевым коллектором при помощи сферических линз и клиновых соединений. 3 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. ВАКУУМ-КАМЕРА, содержащая корпус с днищем, сливной патрубок, соединенный с днищем, кольцевой коллектор для подвода охлаждающего воздуха и защитный экран, отличающаяся тем, что коллектор расположен на нижней части вакуум-камеры, а защитный экран выполнен в виде быстросъемных сегментов коробчатого сечения с перфорированной верхней стенкой. 2. Вакуум-камера по п.1, отличающаяся тем, что сегменты защитного экрана оперты при помощи захватов на сливной патрубок и соединены с кольцевым коллектором при помощи сферических линз и клиновых соединений. 3. Вакуум-камера по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что коллектор образован стенкой корпуса, выступом днища, вертикальной обечайкой и верхним кольцом. 4. Вакуум-камера по пп.1 3, отличающаяся тем, что верхнее кольцо расположено на высоте номинального уровня спокойного металла в вакуум-камере.