Устройство для рафинирования расплавов Советский патент 1984 года по МПК C21C7/72 

Од 00 СП Изобретение относится к литейному и металлургическому производству, .в частности к оборудованию для обработки жидких металлов инертным газом. Известно устройство для рафиниро вания расплавов в ковшах, содержащее погружаемую в расплав фурму, механиз перемещения фурмы и систему подачи инертного газа. Пневмосистема снабже на регуляторами расхода и давления инертного газа, что позволяет выбирать требуемый режим продувки жидкого металла 13. Наиболее близким к изобретению яв ляется устройство для обработки расплава инертным газом, содержащее двухканальные фурмы, механизм переме щения фурм, трубопроводы для подачи кислорода и защитного газа, редукционные клапаны и дроссели, установ ленные на трубопроводах 2. Недостаток известного устройства состоит в том, что оно не устраняет влияния металлостатического напора н параметр газового потока, вводимого в расплав. Поэтому для поддержания оптимального режима продувки операто ру приходится вручную корректировать давление газа в зависимости от плотности расплава и глубины погружения фурмы. Это снижает эффективность процесса рафинирования и усложняет обслуживание установки. Целью изобретения, является повыше ние эффективности работы устройства и упрощение его эксплуатации. Указанная цель достигается тем, что устройство для рафинирования рас плавов, содержащее фурму, механизм перемещения фурмы, канал подачи инертного газа, редукционный клапан и первый дроссель постоянного сечения, установленный в канале подачи инертного газа, снабжено стабилизатором давления, газа, в торгом и третьим дросселями постоянного сечения, дросселем переменного сечения, мембранной камерой, трехходовым электромагнитным клапаном, причем полость редукционного клапана с установленной в ней задающей пружиной выпрлнена герметичной и проточной, причем вход ее соединен с выходом стабилиза тора давления газа через второй дроссель постоянного сечения, а выход - с атмосферой через дроссель пе ременного сечения, регулирующий элемент которого механически соединен с подвижным основанием мембранной каме ры, полость же этой камеры соединена с нормально открытым входом трехходового электромагнитного клапана, нормально закрытый вход которого сое динен через третий дроссель постоянного сечения с выходной камерой редукционного клапана, а выход - с каналом подачи инертного газа и через первый дроссель постоянного сечения подсоединен к выходу стабилизатора давления газа. На чертеже приведена схема устройства. Ковш 1 с расплавом 2 установлен под фурмой 3, закрепленной на крон штейне 4. Механизм подъема и опускания фурмы выполнен в виде каретки 5 с приводом, установленной в направляющих колонны б. Сеть 7 инертного газа через вентиль 8 соединена с входной камерой 9 редукционного клапана 10. Его выходная камера 11 соединена со входом третьего дросселя 12. Канал фурмы соединен с выходом 13 трехходового электромагнитного клапана 14. Его нормально закрытый вход is подключен к выходу дросселя 12, а нормально открытый вход 16 - к полости 17 мембранной камеры 18 и Манометру 19. Кроме; того, канал фурмы 3 через первый дроссель 20 соединен с выходом стабилизатора 21 давления газа. Полость 22 редукционного клапана 10, содержащая задающую пружину 23, выполнена герметичной и проточной. Вход ее через второй дроссель 24 соединен с выходом стабилизатора 21 давления, а выход - с атмосферой через дроссель 25 переменного сечения. На подвижном основании 26 мембранной камеры 18 установлены упорная пружина 27 и шток 28, механически связанный с регулирующим элементом дросселя 25. В цепи питания обмотки 29 ;трехходового клапана 14 установлен выключатель 30. Устройство работает следующим об разом. Перед погружением фурмы в расплав выключатель 30 разомкнут, трехходовый клапан 14 отключен, его выход 13 соединен с нормально открытым входом 16, а канал, подводящий газ к входу 15, закрыт. После открытия вентиля 8 на выходе стабилизатора 21 устанавливается постоянное давление инертного газа. Это давление выбирают с учетом максимального металлостатического напора в ковше, а проходное сечение дросселя 20 вьабрано таким, что до погружения фурмы 3 в расплав в ее канале и, .следовательно, в полости 17 мембранной камеры 18 избыточного давления нет. Поскольку полость 22 редукционного клапана 10 выполнена герметичной и как междроссельная проточная полость подключена к выходу стабилизатора 21, давление Р в ней зависит- от соотношения проходных сечений дросселей24 и 25 и до погружения фурмы в расплав составляет 0,010- 0,015 ати. В выходной камере 11 редукционного клапана 10 давление PS определяется усилием Q сжатия задающей пружины .23 и давлением Р-, в по- лости 22: + ка, где к - постоянный коэффициент. После включения привода каретки 5 фурма опускается, входит в расплав и давление в ее канале и, следовательно, в полости 17 мембранной камеры 18 возрастает пропорционально металлостатическому напору, действующему на уровне выходного соп ла фурмы. Под действием избыточного давления Р в камере 18 ее подвижное основание 26, шток 28 и регулирующий элемейт дросселя 25 перемещаются, г проходное сечение дросселя уменьшается, а, давление Р в полости 22. и, следовательно, давление Р на выходе редукционного клапана 10 увеличивается. За счет конструктивных характеристик дросселя 25 легко получить требуемую зависимость между давлени ем Р, газа, поступающего в жидкий металл, и глубиной погружения фурмы После ввода фурмы в расплав на требуемую глубину, что можно зафиксировать по манометру 19, выключателем 30 подают напряжение на обмот ку 29 трехходового клапана 14, его нормально закрытый вход 15 соединяется с выходом 13, а нормально откр тый вход 16 закрывается. Поэтому в полости 17 сохраняется давление Р , пропорциональное металлостатическом напору, а инертный газ поступает в расплав под давлением Pj, зависящим от глубины погружения фурмы. Расход газа в через дроссель 20, составляющий лишь 1-2% его.расхода через редукционный клапан 10, не оказывает существенного влияния на параметры газового потока в фурме. По завершении продувки расплава выключатель 30 размыкают, трехходовый клапан 14 переключается в исходное положение, подача газа через редукционный клапан прекращается, и газ продолжает поступать в фурму через дроссель 20. После извлечения фурмы из расплава вентиль 8 закрывают. Таким образом,.без вмешательства оператора устройство сохраняет оптимальный режим продувки на любой глу- бине погружения фурмы. Возможность перемещать головку фурмы по врему объему жидкого металла без перенастройки пневмосистемы повышает эффективность и производительность процесса рафинирования, упрощает эксплуатацию устройства. Применение изобретения повысит на 8-10% производительность процесса обработки расплава и на 3-51 увеличит выход годного. Ожидаемый экономический эффект составит около 50000 руб. в год.на одно устройство.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАФИНИРОВАНИЯ РАСПЛАВОВ, содержащее фурму, механизм перемещения фурмы, канал подачи инертного газа, редукционный клапан и первый дроссель постоянного сечения, установленный в канале подачи газ а, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности работы устройства и упрощения, его эксплуатации, оно снабжено стабилизатором- давления газа, вторым и третьим дросселями постоянного сечения, дросселем переменного сечения, мембранной камерой, трехходовым электромагнитным клапаном, причем полость редукционного клапана с установленной в ней задающей пружиной выполнена герметичной и проточной, причем вход ее соединен с ВЫХОДОМ стабилизатора давления газа через второй дроссель постоянного сечения, а выход - с атмосферой через дроссель переменного сечения, регулирующий элемент котррого механически соединен с подвижным основанием мембранной камеры, полость же этой камеры соединена с нормально открытБМ в содом трехходового электромагнитного клапана, нормально закры- § тый вход которого соединен через (Л третий дроссель постоянного сечения с выходной камерой редукционного клапана, а выход - с каналом подачи инертного газа и через первый дроссель постоянного сечения подсоединен к выходу стабилизатора давления газа.