Установка для внепечной обработки жидкого металла Советский патент 1978 года по МПК C21C5/56 C21C7/00 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при внепечной обработке стали вакуумированнем и фильтрованием для получения вьсококачёственной ст ли с повышенной степенью очистки от неметаллических включений, газов и вредных примесей. Известна установка для обработки стали в вакууме и стопбе шлака, содержащая ваку умную камеру, соединенную в верхней части с промежуточным устройством или сталераз ливочным ковшом и вакуумным насосом для создания разрежения в камере, а в нижней части вакуумной камеры, посредством стального вертикально расположенного нефутерованного шлакового рукава- с приемным ковшом, под которым размещена изложница для отливки слитков Однако недостаточно полная рафинировка металла не позволяет использовать такое устройство при отливке качественных заготовок, особенно крупного сечения, вследствие химической и структурной неоднородности. Известно также устройство для обработки металла шлаком в вакууме, содержащее вакуумную камеру, соединенную вверху со сталеразпивочным ковщом вакуумной системой, а снизу оно оборудовано шлаковым рукавом с электромагнитными перемешивателями и сочленено с воронкой для накапливания металла 2j. Недостатком известного устройства является получение заготовок с химической и структурной неоднородностью в связи с запутыванием в металле щлаковых частиц. Известно также вращающееся промежуточное устройство, в котором предусматри. вается в данной части футеровки вращающейся емкости выполнение канала с одним выводом внутрь емкости на некотором расстоянии от центра вместе coiстопором и с другим выводом за пределы емкости Bi центре ее дна 3. Недостатком этого устройства является невозможность очистки жидкого металла, отливаемые заготовки получаются с неплотным внутренним строением в поперечном сечении. Цель изобретения - многократная комппвкснгш обработка металла и увеличение степени очистки от неметаллических включений, газов и вредных примесей. Это достигается тем, что установка сна жена.механизмом дпя вращения вакуумной камеры вокруг вертикальной оси, а фильтр расположены по всей окружности камеры в ее верхней рабочей части, соединены каналами с разбрызгивателем и снабжены обогревателями., В верхней части футеровки с внутренней стороны вакуумной камеры по всей ее окру ности выполнена полость, соединяющаяся с вертикальным каналом в ее стенке, а в образованной полости размешен огнеупорный фильтр с обогревателем. Внутри вакуумной камеры в центральной части установлен разбрызгиватель, соединенный с донным каналом. Верхний торец разбрызгивателя располо жен ниже уровня огнеупорного фильтра. На чертеже изображена предлагаемая установка для внепечной обработки жидкого металла, общий вид. Установка содержит цилиндрическую футерованную вакуумную камеру 1, в которой врашают жидкий обрабатываемый металл 2. Футерованная вакуумная камера сверху имеет съемную вакуу)-плотную кры ку 3 для герметизации камеры. Штуцер 4 служит дпя подключения к вакуумному насо су для создания в камере вакуума и поддер жания разрежения во время обработки метаг ла, В верхней части футеровки с внут ренней стороны вакуумной камеры по всей ее окружности выполнена полость, в которой размешен огнеупорный фильтр 5 с обогревателем (на чертеже не показан). В сте ках вакуумной камеры расположены вертикальные каналы 6 в количестве от и более по периметру камерь. Вертикальны каналы в верхней части соприкасаются с огнеупорным фильтром, а в нижней части через донный канал 7 вакуумной камеры соединяются с полостью 8 разбрызгивателя х идкого металла, расположенного в центра ной части камеры и выходящего внутрь ее. При этом верхний торец разбрызгивателя в камере расположен ниже уровня огнеупо ного фильтра. Таким образом, в установке образуется замкнутая циркуляционная система жидкого обрабатываемого металла: рабочий объе вакуумной камеры - огнеупорный фильтрканал в стенке камеры-донный канал-полость разбрызгивателя-рабочая полость вакуумной камеры. В нижней части вакуумной камеры распо ложен разл-твочный канал 9, служащий для выпуска и разливки нз вакуумной камеры обработанного металла. Разливочный канал имеет задвижку Ю для открывания при вь пуске из него металла или закрывания при прекращении разливки. Установка снабжена механизмом 11 для вращения ее вокруг вертикальной оси, Установка для внепечной обработки жидкого металла работает следующим образом. Вакуумную камеру 1 наполняют жидким металлом 2, предназначенным для обработки. Затем камеру накрывают вакуум-плотной крышкой 3, подключают щтуцер 4 к вакуумному насосу и создают в камере необходимое разрежение, которое поддерживается в течение всего времени обработки жидкого металла. С помощью механизма 11 вращения придают камере вращательное движение вокруг ее вертикальной оси с заданной скоростью, вращение осуществляют в течение необходимого времени обработки. При вращении поверхность жидкого металла 2 приобретает форму параболоида, высота краев которого поднимается с увеличением скорости вращения. При достижении верхним краем параболоида огнеупорного фильтра 5, обрабатываемый металл приходит в сопри- косновение с ним. Под действием центробежных сил жидкий металл проходит через всю толщину огнеупорного фильтра и очищается . Жидкий металл, пройдя сквозь огнеупорный фильтр, поступает в вертикальные каналы 6 и через донные каналы 7 направляется в полость 8 разбрызгивателя, а затем через верхнюю часть разбрызгивателя распыляется D рабочую часть вакуумной камеры. Провакуумированный в каплях .металл оседает на общую массу жидкого металла, перемешивается в ним и снова поступает к огнеупорному фильтру, Далее цикл повторяется. Таким образом достигается многократная комплексная очистка жидкого металла за счет прохождения через фильтр и за счет дегазации. Дли7 ельность такой обработки устанавливается в зависимости от необходимости получения заданной чистоты металла. По окончании задат1ной продолжительности обработки выключают механизм 11 вращения установки и разливают металл через разливочный канал 9, открыв задвижку 10, Реализация установки- для обработг и жидких металлов и сплавов обеспечивает многократную глубокую комплексную их очистку от неметаллических включений, газов и вредных примесей, а также достигается получение отливаемых заготовок с плотнь1м внутренним строением по eceNfy поперечному сечению. Формула изобретения Установка для внепечной обработки жидкого металла, включающая цилиндрическую футерованную вакуумную камеру с установленным в ней фильтром и разбрызгивателем и выполненн ми заливочным и выпускным каналами и штуцером в верхней ее части для подключения к вакуумной системе, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью многократной комплексной обработки металла и увеличения степени очистки от неметаллических включений, .тазов и вредных примесей, установка снабжена механизмом для вращения вакуумной камеры вокруг вертикальной оси, а фильтры расположены по всей окружности камеры в ее верхней рабочей части, соеди.нены, каналами с разбрызгивателем и снабжены обогревателями. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Авторское свидетельство СССР № 213076, кл. С 21 С 7/1О, 1968. 2.Авторское свидетельство СССР № 448234, кл. С 21 С 7/1О, 1974. 3.Патент Японии № 17 5О, кп. 11 ВО, 1965.