Шиберный затвор металлургической емкости Советский патент 1981 года по МПК B22D41/08 

(54) ШИБЕРНЫЙ ЗАТВОР МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЙ ЕМКОСТИ

1

Изобретение относится к металлургическому и литейному производству, а именно к конструкции устройства для разливки и обработки расплава различными присадками: рафинирующими, легирующими, модификаторами. Устройство может использоваться для одновременной разливки и эффективной обработки расплава.

Известно устройство для разливки и выпуска жидких металлов, включающее стакан для слива металла и расположенное под ним поворотное запорное устройство, которое выполнено в виде стакана с несколькими эксцентрично расположенными отверстиями различного диаметра.

Устройство позволяет осуществлять надежное отсечение струи металла и регулирование скорости истечения металла 1.

Однако при его использовании обработку металла можно осуществлять либо в ковше, либо путем подачи присадок непосредственно на струю. В обоих случаях эффективность обработки жидкого металла металлургическими присадками снижается.

Известен затвор, включающий неподвижную и подвижную плиту с выпускными отверстиями 2.

К недостаткам известного устройства относится то, что при его использовании невозможно осуществлять эффективную обработку расплава присадками в процессе его выпуска. Ввод присадок непосредственно на струю не всегда гарантирует высокий коэффициент усвоения присадок, так как в струе трудно создать наиболее эффективные условия для массообмена расплава и присадки. При вводе присадок на зеркало расплава имеет место их отшлакование.

Цель изобретения - обеспечение эффективности обработки расправа присадками в процессе его выпуска.

Цель достигается тем, что в подвижной плите выполнены соединенные с вертикальным отверстием подвижной плиты каналы, каждый из которых снабжен, по крайней мере, одной проходной реакционной камерой с отверстием для загрузки присадки.

При этом канал выполнен ступенчатым, входной участок канала соединен с верхней частью реакционной камеры, а выходной - с ее донной частью.

Кроме того, выходной участок канала снабжен огнеупорной решеткой.

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство в момент одновременной разливки и обработки расплава присадками, общий вид; на фиг. 2 - то же в момент загрузки присадки; на фиг. 3 - 5 - варианты исполнения выходного участка канала.

Устройство включает расположенную под емкостью 1 для расплава 2 неподвижную плиту 3 с вертикальным отверстием 4, подвижную плиту 5 с вертикальным отверстием 6. В подвижной плите 5 выполнены сквозные каналы 7, которые соединены с вертикальным отверстием 6 подвижной плиты 5. В зависимости от типа разливаемого и обрабатываемого расплава, его массы в емкости, типа п.рисадки и других факторов каналы 7 могут быть выполнены из различных материалов. При разливке и обработке сплавов, имеющих низкую температуру плавления, каналы 7 можно изготовить из металла, а для сплавов с высокой температурой плавления ,из различных огнеупорных материаХчое, например циркона, графита, хромомагнезита, шамота, нитрида бора, нитрида кремния и других. Для повышения стойкости каналов и предотвращения взаимодействия протекающего сплава с материалов

каналов предусмотрена возможность облицовки последних различными огнеупорными и инертными к жидкому сплаву покрытиями.

Каждый из каналов 7 снабжен, по крайней мере, одной проходной реакционной камерой 8, в верхней части которой выполнено отверстие 9 для загрузки присадок 10 и 11 из бункеров 12 и 13, расположенных над неподвижной плитой 3. Бункеры 12 и 13 снабжены лотками 14, а в неподвижной плите 3 выполнены полости 15, объем которых соответствует объему -присадок, загружаемых соответственно в каждую из проходных реакционных камер 8. Для перемещения подвижной плиты служит механизм 16. Предусмотрен вариант конструкции шиберного затвора, отличающийся тем, что канал 7 выполнен ступенчатым, при этом входной участок 17 канала 7 соединен с верхней часью реакционной камеры 8, а выходной участок 18 канала 7 расположен в донной части 19 проходной реакционной камеры 8.

Другой вариант консрукции заключается в том, что выходной участок 18 канала 7 снабжен сменной втулкой 20 и огнеупорной решеткой 21. В подвижной, неподвижной плите и сменнойвтулке 20 вмонтированы нагреватели 22.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении отверстие 4 неподвижной плиты 3 и отверстие 6 в подвижной плите 5 разобщены, расплав 2 из емкости 1 не поступает в канал 7 и проходную реакционную камеру 8. В этом время осуществляют загрузку присадок 10 и 11 из полостей 15 неподвижной плиты 3 которую присадки предварительно подаю,

. из бункеров 12 и 13 по лотку 14).

После загрузки присадок 10 и II в проходные реакционные камеры 8 подвижную плиту 5 с помощью механизма 16 перемещают так, что совмещаются вертикальное отверстие 4 неподвижной плиты 3 и отверсие 6 подвижной плиты 5. Расплав 2 из емкости 1 через отверстия 4 и 6 поступает в каналы 7, а затем в проходные реакционные камеры 8. При этом происходит взаимодействие расплава и присадки, а обработанный расплав через выходные участки 18 каналов 7 поступает в ковш, литейную форму и др. (на чертеже не показаны).

Выполнение канала 7 ступенчатым, когда входной участок 17 канала соединен с верхней частью проходной реакционной камеры 8, а выходной расположен в донной

части камеры 8, позволяет осуществить наиболее эффективный массооб.мен расплава и присадки.

Наличие сменной втулки 20 на выходном участке 18 канала 7 позволяет в широких

5 пределах, в случае необходимости, изменять характер струи и массу расплава, одновременно поступающего в литейные формы. Огнеупорная решетка 21 предотвращает попадание нерастворившихся кусков присадки в литейные формы (емкости). С по .мощью нагревателей 22 возможно регулировать в заданных пределах те.мпературу подвижной и неподвижной плиты и сменной втулки.

Предлагаемый шиберный затвор метал, лургической емкости позволяет осуществить эффективную обработку расплава различными присадками непосредственно в процессе выпуска расплава, исключить ошлакование присадок, так как снизу поступает наиболее чистый расплав.

0 Повышению усвоения легирующих модифицирующих и рафинирующих присадок при использовании пред.чагае.мого устройства способствует и то, что в процессе обработки проходная реапионная камера закрыта сверху. Устройство позволяет осуществлять различные варианты внепечной обработки расплава в процессе выпуска, напри.мер первичное модифицирование за счет загрузки в одну проходную камеру графитсфероидизирующего модификатора, например на основе магпийсодержащих сплавов, во вторую камеру - вторичный, например на основе ферросилиция и др., а также получить из одного исходного расплава в процессе выпуска сплавы различного хромического состава, что дает значительный эффект.

Формула изобретения

о. У°.-п- -°-- . ь- о .°-о-- а -о-.: .с --°-о:-- i:.i/i..А-.;О.°,-. oj .u;,lД.:,..o.;JJ.:.,.;.j

частью реакционной камеры, а выходной - с ее донной частью.

Источники инфОр.мации, принятые во внимание при экспертизе

Фиг. 1 / 13 Ю П 1 22 6

22 20 5

Фиг.З

0 S

Фиг А

21 20 5

Фиг.5