Стенд для исследований процесса циркуляционного вакуумирования Советский патент 1984 года по МПК C21C7/10 

со

:D о

QD 1 . Изобретение относится к металлур гии, а именно к лабораторному обору дованию для исследования процессов внепечного вакуумирования жидкой стали. Известен стенд для исследования процесса вакуумирования на горячей модели,.содержащий плавильную печь, вакуум-провод и футерованную изнутр вакуум-камеру с погруженным патрубком ll . Недостатками стенда являются отсутствие геометрического подобия пр моделировании промьшленной- установк ограниченные возможности визуальног наблюдения за поведением металла, затрудненные условия для контроля за параметрами процесса. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемым результатам является стенд для исследования процесса циркуляционно го вакуумирования, содержащий ковш, вакуум-провод и камеру с двумя отверстиями в днище и соответствующими им погружными патрубками 2j . Недостатки известного стенда связаны с отсутствием возможности изменения расстояния между патрубками. В действующих и создаваемых циркуляционных вакууматорах патрубки в днище камеры располагаются произвольно, исходя из конструктивных соображений. Обоснованные рбкомен-. дадим по выбору расстояния между патрубками отсутствуют. Эта величин должна быть как можно больше для увеличения времени нахождения части металла в вакууме, а ее увеличение вызывает увеличение диаметра камеры массы и габаритов вакууматора р целом. Кроме того, максимальное расстоя ние между патрубками лимитируется необходимостью погружения камеры в ковш, а минимальное - необходимостью исключения так называемого короткого замыкания между патрубками. Таким образом, исследование влия ния расстояния между патрубками на протекание процессов при циркуляционном вакуумировании является актуальной задачей. Отсутствие средств для проведения подобных экспериментов сужает функциональные возможности известного стенда и снижает эффективдиаметру сливного патрубка. 092 Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения исследований влияния расстояния между патрубками на эффект вакуумирования. Поставленная цель достигается тем, что в стенде для исследования процесса циркуляционного вакуумирования, содержап1ем ковш, вакуум-провод и камеру с двумя отверстиями в днище и двумя соответствующими им патрубками, одно из отверстий выполнено продолговатым с продольной осью, расположенной в плоскости, проходящей через оси патрубков, один из , которых, соответствующий продолговатому отверстию, снабжен основанием с уплотнением, при этом основание патрубка размещено в пазах направляющих, прикрепленных к днищу, и зафиксировано крепежными элементами, расположенными в направляющих и в двух поперечных, установленных в пазах направляющих, а профиль продолговатого отверстия образован Двумя параллельными прямыми, сопряженными по радиусу, причем расстояние между прямыми равно внутреннему диаметру сливного патрубка. На фиг. 1 показан стенд,, общий 1вид; на фиг. 2 узел I на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг, 5 - разрез В-В на фиг. 2. Стенд содержит ковш 1, вакуум-провод 2 и.камеру 3 с двумя отверстиями 4 и 5, в днище 6 камеры 3 и двумя соответствующими им погружными патрубками 7 и 8. Ковш 1, камера 3 и патрубки S и 7 выполнены из оргстекла. . Отверстие 5 выполнено продол оватым с продольной осью 9, расположенной в плоскости, проходящей через оси 10 и 11 патрубков 7 и 8. Патрубок 8 снабжен соплом 12 для подачи сжатого воздуха. Патрубок 7, соответствующий продолговатому отверстию 5, снабжен основанием 13 и уплотнением 14. Основание 13 размещено в пазах 15 направляющих 16, прикрепленных к нищу 6, и зафиксировано винтами 17, расположенными в направляющих 16 и двух поперечинах 18, установленных пазах 15 направляющих 16. Камера 3 закреплена на каретке меанизма подъема (не показана). BaKv3 . ум-провод 2 соединен с откачным оборудованием (не показан). Устройство работает следующим образом. В ковш .1 наливают жидкость, испол зуемую для моделирования поведения металла (вода, водно-солевой раствор глицерин и т.д.). Опуская камеру 3, погружают патрубки 7 и 8 в жидкость на глубину, достаточную для предотвращения попадания атмосферного воздуха в камеру. Затем в вакуумной сис теме создают разрежение и жидкость под действием разности давлений атмосферного и внутри камеры поднимается по патрубкам и заполняет нижнюю часть камеры. Величину разрежения в камере регулируют таким образом, чтобы высота барометрического сголба жидкости соответствовала выбранному масштабу уменьшения промьш1ленной установки. Через сопло 12 в патрубок 8 пода ется сжатый воздух. Смесь газа и жидкости поднимается по патрубку 8, сливает через патрубок 7 обратно, в ковш и затем непрерывно циркулирует по замкнутому контуру. При этом изучаются различные аспекты процесса циркуляционного вакуумирования, например явления перемешивания и массопереноса. Помещая под патрубок 8 индикатор, например окрашенные опилки, визу094ально наблюдают за поведением рабо- чей жидкости и получают качественные характеристики циркулирующего потока. Добавляя поваренную соль под патрубок 7, определяют с помощью солемеров, размещенных в различных участках ковша и камеры, распределение соли в объеме жидкости, что позволяет получить исходные данные для составления математической модели процесса. Затем вакуумный насос отключают, камеру заполняют воздухом до атмосферного давления и патрубки извлекают из ковша. Затяжку винтов 17 ослабляют, перемещая основание 13 патрубка 7 и поперечины 18 в направляющих 16. Расстояние между патрубками 7 и 8 изменяют на определенную величину, затем цикл исследований повторяют. Возможность оперативного и удобного изменения расстояния между патрубками позволяет подробно изучить влияние указанной величины на различные параметры процесса циркуляционного вакуумирования и тем самым повысить эффективность исследований. Ожидаемый экономический эффект, достигаемый за счет обоснованного уменьшения габаритов и массы вакуумкамеры промьш1ленного вакууматора, составляет около 25 тыс. руб.

СТЕНД ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ЦИРКУЛЯЦИОННОГО ВАКУУМИРОВАНИЯ, содержащий ковш, вакуум-провод и камеру с двумя отверстиями в днище и двумя соответствующими им патрубками, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения исследований влияния расстояния между патрубками на эффект вакуумирования, одно из отверстий выполнено продолговатым с продольной осью, расположенной в плоскости, прсходящей через оси патрубков, один из которых, соответствующий продолговатому отверстию, снабжен основанием с уплотнением, при этом основание патрубка размещено в пазах направляющих, прикрепленных к днищу, и зафиксировано крепежными элементами, расположенными в направляющих и в двух поперечинах, сл установленных в пазах направляющих, -а профиль продолговатого отверстия образован двумя параллельными прямыми сопряженными по радиусам, причем рас- а стояние между прямыми равно внутреннему диаметру сливного патрубка.

6

16

Фие.З

О 5

ФигЛ

б /3

/б

Фие.5