УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ЖИДКИХ МЕТАЛЛОВ ИЗ КОНТЕЙНЕРА ДЛЯ СБОРА В ПРИЕМНЫЙ КОНТЕЙНЕР Российский патент 2006 года по МПК B22D11/10 B22D37/00 

Настоящее изобретение касается устройства, пригодного для перемещения жидких металлов между двумя отдельными контейнерами, при использовании в области технологии литейного производства.

В процессах литейного производства часто возникает необходимость перемещения металлов в жидком состоянии между двумя различными местоположениями, например из плавильной печи или из промежуточного контейнера в приемный ковш, который, в свою очередь, предназначен для переливания металла в другое действующее устройство типа литейной формы, изложницы или промежуточного разливочного устройства.

Кроме того, в ходе различных операций по переливанию и перемещению металла также возникает необходимость обеспечения дегазации металла перед подачей его в вышеупомянутые действующие устройства.

Из документа RU 2081730 C1, C 21 B 37/00, 20.06.1997 известно устройство для перемещения жидкого металла из контейнера для сбора металла в приемный контейнер, содержащее средство перемещения с каналом перемещения жидкого металла, средство для генерации пониженного давления. Данное устройство является ближайшим аналогом заявленного изобретения.

Цель настоящего изобретения состоит в том, в частности, чтобы создать устройство, которое позволяет легко перемещать металлы в жидком состоянии между двумя местоположениями, независимо от их расположения и без ограничения времени или количества, с дополнительным преимуществом, состоящим в обеспечении функции дегазации переливаемого металла, объединенной последовательно с перемещением металла в приемный контейнер.

Дополнительная цель изобретения состоит в том, чтобы создать устройство, которое может ограничить время перемещения, а также тепловые потери, обязательно возникающие в ходе перемещения.

Ввиду вышеупомянутых целей предметом изобретения является устройство для перемещения жидкого металла из контейнера для сбора металла в приемный контейнер, содержащее средство перемещения с каналом перемещения жидкого металла, средство для генерации пониженного давления, характеризующееся тем, что приемный контейнер выполнен в виде ковша с горловиной для введения жидкого металла, устройство снабжено средством манипулирования, а средство перемещения жидкого металла содержит крышку, выполненную с возможностью герметичного соединения с горловиной ковша и с отверстием, соединенным с каналом перемещения жидкого металла, и с по меньшей мере одним отверстием, соединенным со средством для генерации пониженного давления, при этом средство манипулирования выполнено с возможностью управления средством перемещения между положением, в котором крышка соединена с горловиной ковша, а канал перемещения жидкого металла погружен в контейнер для сбора жидкого металла, и положением отсоединения крышки от горловины ковша.

Дополнительные характеристики и детали устройства согласно изобретению станут ясными из следующего подробного описания, данного со ссылкой на прилагаемые чертежи, неограничивающего примера выполнения изобретения, на которых:

фиг.1 представляет схематическое изображение устройства,

фиг.2 представляет схематическое изображение устройства фиг.1 на рабочем этапе перемещения жидкости, и

фиг.3 представляет схематическое изображение устройства на вспомогательном этапе дегазации.

Рассмотрим чертежи, на которых ковш обычно используемого в процессах литейного производства типа в общем обозначен ссылочной позицией 1 и содержит внешний металлический каркас 2 и огнеупорную футеровку 3. Средство захвата или зацепления может быть связано с внешней стенкой 2 ковша 1 обычным образом, чтобы обеспечить возможность управлять им при переливании содержащегося в нем жидкого металла в действующее устройство.

Ковш 1 имеет верхнюю горловину 4 для введения жидкого металла, не обязательно имеющую связанный кольцеобразный фланец 5, снабженный верхней кольцеобразной поверхностью 6, определяющей герметичную опорную поверхность для установки крышки 7. Можно использовать фланец 5 или аналогичное средство, подходящее для взаимодействия с герметичной крышкой 7, чтобы приспособить обычный ковш 1, который в общем не приспособлен для закрывания герметичным способом, для приема вышеупомянутой крышки 7 или эквивалентного уплотняющего средства.

Средство для перемещения жидкого металла из контейнера 9 для сбора, который представлен, например, плавильной печью, в ковш 1, в общем обозначено ссылочной позицией 8. Это средство содержит вышеупомянутую крышку 7, которая предпочтительно имеет уплотнение 10 для взаимодействия с горловиной ковша 1, чтобы уплотнять его герметичным способом.

Подобный сифону канал 11 перемещения металла соединен с крышкой 7 и имеет свободный конец 12 для погружения в жидкий металл контейнера 9 для сбора и другой конец 13, который укреплен в отверстии 14 крышки 7. Крышка 7 имеет по меньшей мере одно второе отверстие 16, через которое вводят всасывающий канал 17, соединенный с вакуумным насосом 18 и с клапаном 19 пониженного давления.

Средство 8 перемещения можно соединять со средством 20 манипулирования, например, содержащим шарнирный рычаг 21 и подъемный механизм 22 с пневматическим домкратом 23, который можно подсоединять к крышке 7, чтобы обеспечить возможность поднимать средство 8 перемещения и располагать на горловине 4 ковша 1 и в контейнере 9 для сбора.

Чтобы выполнить этап перемещения жидкости при помощи средства 20 манипулирования, конец 12 канала 11 погружают в жидкий металл контейнера 9 для сбора, а крышку 7 приводят в положение герметичного зацепления на горловине 4 ковша 1.

Полученная конфигурация изображена на фиг.2; на этой стадии систему для генерации пониженного давления в ковше 1 приводят в действие, чтобы осуществить перемещение жидкости из контейнера 9 в ковш 1. После завершения перемещения жидкости восстанавливают состояние давления окружающей среды, открывая клапан 19, и на этой стадии средство 8 перемещения можно передвигать и выводить за пределы рабочей зоны. С крышкой 7 можно предпочтительно соединить электроды 24, чтобы они действовали в качестве датчиков для обнаружения присутствия и уровня жидкого металла; эти датчики можно предпочтительно соединять с блоком управления и эксплуатации, приспособленным для приема сигнала, вырабатываемого электродами 24, который отображает присутствие жидкого металла в ковше 1, и для прерывания работы средства генерации пониженного давления и прерывания перемещения жидкости, когда уровень жидкости достигает заданного значения.

С каналом 11 можно также предпочтительно соединить вспомогательный предохранительный клапан 25 и приспособить для отвода наружу любых газов, образуемых расплавленным металлом, которые могут вызвать повышение избыточного давления в ковше 1 в ходе операций перемещения и переливания.

Устройство согласно изобретению дает возможность перемещать жидкость из любого желаемого контейнера 9 для сбора или из нескольких контейнеров для сбора без существенных ограничений времени или количества жидкости, подлежащей перемещению; кроме того, тепловые потери по существу ограничены.

Устройство также благоприятно можно приспособить для выполнения действия дегазации последовательно с перемещением жидкости. С этой целью можно соединить с ковшом 1 вспомогательную крышку 7а (фиг.3), снабженную каналом 26 для удаления газов дегазации, и каналом 17, соединенным с вакуумным насосом 18, как описано выше.

Процесс дегазации можно выполнять посредством уплотнения горловины ковша 1 герметичным способом и подачи инертного газа через нагнетательный канал 27, соединенный с пористой перегородкой 28 из керамического материала, действующей в качестве газового диффузора и помещенной в основание ковша 1. Операцию дегазации выполняют посредством вдувания инертного газа и одновременной генерации пониженного давления. Крышку 7а можно, в свою очередь, соединить с описанными выше средствами 20, 21 и 22 манипулирования.

Было выявлено, что операция дегазации, выполненная в упомянутых выше условиях, приводит к значительному улучшению качества шлака, исключая необходимость защищать ванну жидкого металла солями во время выполнения этой операции.

Подразумевается, что такую же операцию дегазации можно выполнить без необходимости использования вспомогательной крышки 7а, а с использованием описанной выше крышки 7, с которой канал 26, снабженный двухпозиционным клапаном, который должен быть закрыт в течение операции перемещения жидкости, может быть присоединен для откачки газов дегазации; в этом случае планируется, что двухпозиционный клапан, подлежащий закрыванию, в свою очередь, в течение операции дегазации можно соединить с каналом 11 или с отверстием 14 крышки 7.

В частности, устройство согласно изобретению обеспечивает возможность существенной и выгодной оперативной гибкости, которые требуется достигнуть для процессов перемещения жидкости и дегазации. Кроме того, устройство можно закреплять на ковшах, которые обычно используют с помощью простых адаптационных действий.

Естественно, принцип изобретения остается тем же, формы варианта осуществления и детали конструкции могут быть очень разнообразными относительно описанных и изображенных посредством неограничивающего примера, не выходя за рамки объема притязаний прилагаемой формулы изобретения.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к технологии литейного производства. Устройство содержит средство перемещения с каналом перемещения жидкого металла из контейнера для сбора в ковш, которое содержит крышку, выполненную с возможностью герметичного зацепления с горловиной ковша, имеющую первое отверстие, с которым соединен канал перемещения жидкости, и по меньшей мере одно второе отверстие, с которым соединено средство для генерации пониженного давления, средство манипулирования, выполненное с возможностью управления средством перемещения между положением, в котором крышка входит в зацепление с горловиной ковша, а канал перемещения погружен в контейнер для сбора, и положением отсоединения от горловины ковша. Использование изобретения обеспечивает ограничение времени перемещения и уменьшение тепловых потерь, возникающих в ходе перемещения. 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Устройство для перемещения жидкого металла из контейнера для сбора металла в приемный контейнер, содержащее средство перемещения с каналом перемещения жидкого металла, средство для генерации пониженного давления, отличающееся тем, что приемный контейнер выполнен в виде ковша (1) с горловиной (4) для введения жидкого металла, устройство снабжено средством (20) манипулирования, а средство (8) перемещения жидкого металла содержит крышку (7), выполненную с возможностью герметичного соединения с горловиной (4) ковша (1) и с отверстием (14), соединенным с каналом (11) перемещения жидкого металла, и с по меньшей мере одним отверстием (16), соединенным со средством (17, 18) для генерации пониженного давления, при этом средство (20) манипулирования выполнено с возможностью управления средством (8) перемещения между положением, в котором крышка (7) соединена с горловиной (4) ковша (1), а канал (11) перемещения жидкого металла погружен в контейнер (9) для сбора жидкого металла, и положением отсоединения крышки от горловины (4) ковша (1).2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что средство (20) манипулирования содержит подъемный механизм (22) с пневматическим домкратом (23) для присоединения к крышке (7).3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что средство (20) манипулирования содержит шарнирный рычаг (21), поддерживающий подъемный механизм (22).4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено средством (27, 28) нагнетания газа, расположенным в области основания ковша и соединенным с ним, для подачи инертного газа в ванну жидкого металла в ковше.5.Устройство по п.4, отличающееся тем, что средство нагнетания газа содержит канал (27) подачи газа, соединенный с элементом диффузора, содержащим пористую керамическую перегородку (28).6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно содержит вспомогательную крышку (7а), выполненную с возможностью герметичного уплотнения горловины (4) ковша (1), с которой соединено средство (17, 18) для генерации пониженного давления и по меньшей мере один канал (26) удаления газа.7. Устройство по любому из пп.1-6, отличающееся тем, что крышки (7, 7а) соединены со средством (24) датчика уровня, выполненным с возможностью вырабатывания сигнала, отображающего уровень жидкого металла в ковше, и с блоком управления и эксплуатации, оперативно связанным со средством (24) датчика уровня и выполненным с возможностью приема сигнала, отображающего уровень металла, от средства (24) датчика уровня и для прерывания генерации пониженного давления при достижении в ковше заданного значения уровня жидкого металла.