Вакууматор Советский патент 1992 года по МПК C21C7/10 

Изобретение относится к металлургии, а конкретно к оборудованию для внепечной обработки металла.

Известно устройство для контроля параметров металла, содержащее шлакопро- бойник и зонд, закрепленные на поворотной головке, смонтированной на поворотном рычаге.

К его недостаткам относятся сложность и низкая надежность вследствие большого числа механизмов, а также невозможность применения при порционном и циркуляционном вакуумировании, где требуется ввод зонда в узкий зазор между вакуум-камерой и ковшом.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является вакууматор, содержащий вакуум-камеру с погружным патрубком, установленную на подвижной площадке, шлакопробойник и зонд, закрепленные на штангах, установленных с возможностью перемещения в направляющих, а также приводы их перемещения.

Недостатками известного вакууматора являются сложность конструкции и ограниченная надежность, обусловленные большим числом деталей и их соединений, а также ограниченные функциональные возможности, связанные с невозможностью повторного замера параметров без прерывания технологического процесса.

Целью изобретения являются упрощение конструкции, повышение надежности и расширение функциональных возможностей.

Поставленная цель достигается тем, что в вакууматоре, содержащем вакуум-камеру с погружным патрубком, установленную на подвижной площадке, шлакопробойник и

XI

00

ел

00 00

ел

зонд, закрепленные на штангах, установленных с возможностью перемещения в на- правляющих, а также приводы их перемещения, направляющие со штангами и приводы перемещения штанг установлены на подвижной площадке, при этом продольные оси зонда и шлакопробойника расположены в одной наклонной в сторону оси вакуум-камеры плоскости и пересекаются в точке, отстоящей вниз от торца погружного патрубка на величину h, ограниченную значениями

CL-ZKF-CQ + L-q ;

Пмин - -р

макс

:Q,46L-(L-ZHF-Q) + l-q

где L-длина патрубка;

Z - ферростатическая высота;

F - поверхность зеркала металла в ковше;

Q - внешняя поверхность сечения патрубка;

q - внутренняя поверхность сечения патрубка.

Вакууматор может быть снабжен, по крайней мере, двумя зондами, расположенными симметрично по обе стороны от шлакопробоиника. Размещение приводов и направляющих на подвижной площадке способствует повышению надежности за счет экранирования механизмов от излучения от ковша и улучшает условия обслуживания. Размещение осей зонда и шлакопробоиника в одной плоскости под углом друг к другу позволяет исключить механизм совмещения осей указанных элементов, имеющийся в известном способе, и упростить конструкцию и повысить ее надежность, а также обеспечивает возможность проведения повторных замеров (при наличии дополнительных зондов).

Размещение осей шлакопробоиника и зонда в плоскости, наклонной в сторону от вакуум-камеры, позволяет удалить механизмы от поверхности расплава в ковше, а также исключить возможность ударов зонда или шлакопробоиника о вакуум-камеру или ковш вследствие недостаточности зазора.

Расстояние между крайними положениями точки пересечения осей определяется положением поверхности металла относительно торца патрубка и положением точки замера по отношению к поверхности металла. В первом случае оси пересекаются на границе шлака и металла, при этом обеспечивается точное вхождение зонда в лунку, пробиваемую шлакопробойником, при незначительном отклонении точек повторных замеров. Во втором случае зонды попадают в одну и ту же точку и вписываются в лунку

несмотря на отклонения точек пересечения с поверхностью металла.

При выходе точки пересечения осей за пределы указанного интервала наблюдается значительное отклонение точек замера или непопадание зонда в лунку.

Положение точки замера (0,4-0,9 м) определяется технологией взятия проб и замера металла и длиной патрубков

0 существующих вакууматоров.

Наличие, по крайней мере, двух зондов расширяет функциональные возможности оборудования за счет повторного замера параметров, а их симметричное расположе5 ние облегчает ввод в лунку и, тем самым, способствует повышению надежности.

На фиг. 1 изображен вакууматор, общий вид; на фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.2.

0 Вакууматор содержит вакуум-камеру 1 с погружным патрубком 2, установленную на подвижной площадке 3, шлакопробойник 4 и зонды 5, 6, закрепленные на штангах 7-9 установленных с возможностью перемеще5 ния в направляющих 10-12, а также приводы 13-15, выполненные в виде лебедок.

Направляющие 10-12 и приводы 13-15 смонтированы на подвижной площадке 3. Продольные оси зондов 5, 6 и шлакоп0 робойника 4 расположены под углом друг к другу в одной плоскости, наклонной в сторону от вакуум-камеры 1, и пересекаются в точке 16, отстоящей вверх от торца погружного патрубка 2 на расстоянии 0,4 м, т.е. h

5 ,4 м.

Для порционного вакууматора ВП-130 L/ 1,94м, Z 1,43м, F 7,85м2, Q 1,47м2, q 0,238 м2, Имин -0,55 м; ЬМакс 0 ,34 м. т.е. Ьмин h Ьмакс.

0 Подвижная площадка 3 закреплена на рычажном механизме 17 перемещения вакуум-камеры 1, которая посредством колпака 18 и газоохладителя 19 соединена с откачным оборудованием (не показано).

5 Каждая из направляющих 10-12 выполнена в виде кронштейна 20 с роликами 21. На фиг.1 и 2 зонд 5 опущен в ковш 22 с металлом 23 и шлаком 24, установленный на сталевозе 25.

0 Вакууматор работает следующим образом.

Патрубок 2, опущенный в металл 23, совершает вертикальные возвратно-поступательные перемещения. При этом в

5 вакуум-камеру 1, в которой создано разрежение, в нижней точке рабочего хода затекает порция металла, подвергаемая дегазации в вакууме. При подъеме вакуум- камеры 1 в верхнюю точку рабочего хода дегазированный металл сливается в ковш. В

требуемый момент времени, определяемый технологией обработки, осуществляют замер температуры, окисленности и (или) отбор пробы металла одним из унифицированных сменных датчиков, уста- навливаемых на зондах. При необходимости операцию повторяют при помощи второго зонда. Перед погружением зонда опускают шлакопробойник 4, который пробивает в шлаковой корке 24 лунку, достаточ- ную для свободного погружения датчиков. Замер производится в верхней точке рабочего хода. Замеренная температура и окис- ленность показываются на табло и вводятся в систему автоматического управления про- цессом.

Проба металла передается в химлабора- торию и результаты химанализа также вводятся в систему управления.

После достижения требуемых парамет- ров процесс прекращают, вакуум-камеру за полняют инертным газом и поднимают в крайнее верхнее положение, извлекая патрубок из металла.

Затем ковш передают на разливку, а вакууматор, включая устройство для контроля параметров металла, готовят к новой плавке, после чего цикл обработки повторяют.

По сравнению с лучшими образцами аналогичного оборудования предлагаемое устройство обладает более простой и надежной конструкцией вследствие уменьшенного количества деталей и их соединений, повышенной надежностью за счет экранирования механизмов, удаления их от расплава и лучшего использования зазора между ковшом и вакуум-камерой, более широкими функциональными возможностями за счет повторных замеров.

Формула изобретения 1. Вакууматор, содержащий вакуум-камеру с погружным патрубком, установленную на подвижной площадке, шлакопробойник и зонд, закрепленные на штангах, установленных с возможностью перемещения в направляющих, а также приводы их перемещения, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, повышения надежности и расширения функциональных возможностей, направляющие со штангами и приводы перемещения штанг установлены на подвижной площадке, при этом продольные оси зонда и шлакопробой- ника расположены в одной наклонной в сторону от оси вакуум-камеры плоскости и пересекаются в точке, отстоящей вниз от торца погружного патрубка на величину h, ограниченную значениями

к (L-ZKF-CQ + L-q .

ПминF

(L-ZKF-Q) + L.q F

1макс

0,46 L-

где L - длина патрубка;

Z - ферростатическая высота; F - поверхность зеркала металла в ковше;

Q - внешняя поверхность сечения пат- рубка;

0 - внутренняя поверхность сечения патрубка.

2. Вакууматор по п.1,о т л и ч а ю щ и й- с я тем, что он снабжен по крайней мере двумя зондами, расположенными симметрично по обе стороны от шлакопробойни- ка.

Вакууматор. Использование: оборудование для внепечной обработки. Сущность: в вакууматоре продольные оси зонда и шла- копробойника установлены на той же подвижной площадке, что и вакуум-камера с погружным патрубком, расположены в одной плоскости, наклонной в сторону от оси вакуум-камеры и пересекаются в точке, отстоящей вниз от торца погружного патрубка на величину h, которую определяют по расчетным формулам. Вакууматор может быть снабжен, по крайней мере, двумя зондами, расположенными симметрично по обе стороны от шлакопробойника, 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

п

it.

i-a

Щ-1ЙГП Tffl

:,з

22