Устройство для удаления металлических отходов при помощи струй воды и сбора отходов при огневой зачистке прокатных заготовок Советский патент 1982 года по МПК B23K7/06 

Изобретение относится к удалению металлических отходов при помощи струй воды и сборку металлоотходов при огневой зачистке, используемого при удалении поверхностных дефектов со слитков, литых и прокатных заготовок .

Известно устройство С1, в котоfpoM удаление дефектов производится (за счет сжигания и оплавления дефектной поверхности. При этом происходит грануляция и быстрое охлаждение металлоотходов. .

Это устройство не позволяет улавливать водяную струю с гранулятом, очищать воду и собирать металлоотходы.

Известно также устройство для удаления металлических отходов при помсвци струй воды при огневой зачистке прокатных заготовок, содержащее водяные форсунки и гидроуловитель, выполненный в виде изогнутой трубы круглого или прямоугольного сечения, расположенный так, что верхний срез ее установлен напротив водяных форсунок. Форсунки формируют и направляют высоконапорные водяные струи вдоль зачищаемой поверхности для удаления потока расплавленных метал-;

лоотходов t2 T. Гидроуловитель принимает водяные струи с гранулятом и из: меняет их движение в требуемом нас правлении, предотвращая при зтом разбрызгивание воды и гранулированных метаьплоотходов в окружающее пространство и удаление шлака во время термохимической зачистки..

Q . Однако это устройство не позволяет осуществлять сбор металлоотходов и отделение их от воды .

Наиболее близким к изобретению является устройство для удалений металлических отходов при помощи струй

Y5 воды и сбора отходов при огневой . зачистке прокатных заготовок, содержащее смонтированные на фундаменте Транспортное средство Для заготовок и форсунку для подачи струй воды, а

20 также узел для сбора воды и отстойник со сливным отверстием для Boti

да 3.

Недостатке известного устройства является низкая степень очистки

25 вода оборотного цикла от мелкой фракции металлоотходов в отстойнике, в результате чего имеют место больидае потери металла (до 20-80%) и быстрый абразивный износ водяных

30 насосов оборотного цикла. Недостаточная очистка воды в отстойнике объясняется постоянным перемешиванием всего объема воды потоком, поступающим из системы для подачи вод При этом мелкие частицы металлоотходов, скорость осаждения которых меньше скорости перемещения воды, не опускаются на дно, а уносятся во дой через сливное отверстие. Как показали проведенные исследования, в зависимости от температу ры зачищаемых заготовок металлоотходы на 79-80% состоят из неокислен ного металла, а при зачистке нержавеющих сталей металлоотходы содержа 79% никеля и 12-15% хрома. Причем Наиболее ценные и дефицитные легирующие элементы: никель, хром, содержат в виде самых мелких частиц, большая часть (до 80%) которых теря ется из-за недостаточной очистки во ды оборотного цикла в отстойнике устройства. Целью изобретения является ликви дация потерь металлических отходов ценных легирующих элементов: никеля и хрома, которые в виде мелкой фрак ции металлоотходов огневой зачистки сливаются из отстойника вместе с водой оборотного цикла. Эта цель достигается тем, что в устройстве для удаления металлических отходов при огневой зачистке прокатных заготовок, содержащем смо тированные на фундаменте тележку дл заготовок и форсунку для подачи струй воды, а также узел для сбора воды и отстойник со сливным отверстием для воды, узел для сбора воды выполнен в виде закрытой камеры с окном в боковой стенке со стороны размещения водяной форсунки, и с до зирующим клапаном в донной части, а отстойник снабжен сливным патрубком, закрепленным на его боковой стенке внутренней стороны. Сливное отверстие перекрыто передвижной крышкой для регулирования площади поперечного сечения. Один конец патрубка выведен в сливное отверсти а другой расположен между фундаментом и краем сливного отверстия. Сущность изобретения заключается в том, что предварительно в узле для сбора воды производится гашение icKopocTH струи за счет вязкости, трения и. упорядоченного слива воды из замкнутого объема через дроссели рующее отверстие клапана с одновременным регулированием расхода в отстойник, равным сбросу воды из отстойника. Затем в отстойнике осущес вляется очистка воды путем пропускания ее снизу вверх между Г-образп ной пластиной -и стенкой отстойника со скоростью, вертикальная составляющая которой меньше критической скорости осаждения частиц металлоотходов, подлежащих улавливанию, а скорость движения воды регулируется изменением площади сечения сливного отверстия. На чертеже показано предложенное устройство. Устройство содержит водяную форсунку 1. узел для сбооа воды 2 и отстойник 3. Узел для сбора воды 2 выполнен в виде закрытой камеры с об-, рамленными отбойными листами 4, ок-. ном 5 в боковой стенке со стороны водяной форсунки 1, наклонным отбойным листом б, расположенным напротив окна 5, и дозирующим клапаном 7 в донной части камеры. Клапан 7 выполнен в биде заслонки с контргрузом 8.Отстойник 3 содержит сливной патрубок 9, образованный Г-обр зной пластиной и стенкой отстойника, слив ное отверстие 10 с пластиной 11 для изменения площади сечения сливного отверстия. Патрубок 9 установлен внутри отстойника таким образом, что его нижнее входное отверстие расположено между фундаментом и краем сливного отверстия, а верхнее отверстие выведено в сливное отверстие 10 отстойника 3. Струю 12 направляют форсункой 1 на поверхность заготовки 13, подаваемой тележкой 14.. Отстойник 3 оборудован чалочными приспособлениями для транспортировки и опорожнения с помощью подъемного крана. Устройство работает следующим Образом. Зачищаемая заготовка 13 транспортируется транспортным средством 14, например тележкой, форсунка 1 формирует if направляет на обрабатываемую поверхность струю воды, которая удаляет поток расплавленных металлоотходов. Одновременно производят их . грануляцию и охлаждение. Струя 14 поступает через приемное окно 5 в узел 2 и после удара об отбойный лист 6 меняет направление движения. Для предотвращения выбросов воды из узла 2 приемное окно 5 обрамлено отбойными листами 4. Накопление воды приводит к отпиранию дозирующего клапана 7, и вода вместе с гранулированными металлоотходами сливается в отстойник, В результате действия сил трения, вязкости и упорядоченного истечения воды через дросселирующее отверстие клапана происходят гашение кинетической энергии струи и спокой-, ное стекание воды в отстойник 3. Расход воды с помощью контргруза 8 дозирующего клапана 7 устанавливают равным сбросу воды из отстойника 3 с целью поддержания в нем постоянного уровня воды между сливным патрубком и стенкой отстойника и,

следовательно, стабильных условий осаждения частиц металлоотходов.

При превышении уровня сливного отверстия вода по принципу сообщающихся сосудов начинает вытекать из отстойника 3, предварительно проходя между сливным патрубком 9 и стенкой отстойника. Вода и осаждающиеся металлоотходы движутся между патрубком 9 и стенкой отстойника в противоположные стороны. При этом, если скорость осаждения частиц больше скорости воды, то они остаются в отстойнике. За счет изменения положения пластины 11 и соответственно площади сечения сливного отверстия 10 устанавливают скорость воды между патрубком 9 и стенкой отстойника меньше скорости осаждения частиц металлоотходов мелкой фракции.

Таким образом, за счет последо- вательного гашения -кинетической энергии струи, ограничения и стабилизации скорости подъема воды между патрубком 9 и стенкой отстойника производится полное осаждение металлоотходов, в том числе и мелкой фракции.

По мере накопления металлоотходов в отстойнике 3 производят его опорожнение. Из-за того, что размеры отстойника в предлагаемом устройстве не влияют на извлечение металлоотходов из воды, он выполнен в виде сменного короба, опорожнение которого выполняют подъемным краном.

Предлагаемое устройство позволяет разделять металлоотходы, образующиеся при зачистке сталей различных марок. Это обеспечивается возможностью быстрой замены одного отстойника другим при переходе на зачистку стали другой марки.

Улавливание мелкой фракции металлоотходов позволяет значительно повысить экономичность операции огневой зачистки стали кислвродно-флюсовым способом. При годовой производственной программе механизированной огнезачистной установки 28000 т нержавекнцей стали, и съеме металла 4% массы зачищаемых заготовок увели- чение извлечения мелкой фракции составляет 30%.

Формула изобретения Устройство для удаления металли-

0 ческих отходов при помощи струйводы и сбора отходов при огневой зачистке прокатных заготорок, содержащее смонтированные на фундаменте транспортное средство для заготовок

5 и форсунку для подачи струй водэ

а также узел для сбора воды и отстойник для воды со слившлм отверстием, отличающееся тем, что, с целью ликвидации потерь мелких металлических отходов, содержащих ценные легирукяцие элементы, узел для сбора воды выполнен в виде закрытой камеры с окном в боковой стенке со стороны размещения водяной форсунки и с дрзирукнцим клапаном в донной части, а отстойник снабжен сливным патрубком, закрепленным на его. боковой стенке с внутренней стороны, при этом сливное отверстие перекрыто

Q передвижной крышкой для регулирования площади поперечного сечения, один конец патрубка выведен в сливное отверстие, а другой расположен между фундаментом и краем сливного отверстия.

5

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент Японии 46-14126,1971.

2.Патент США 3436276, кл. 149-95, 1.04.69.

0. 3. А.Л. Дайкер, А.Н. Морозов, А.И. Вейс и др. Машины огневой зачистки в потоке обжимных станов, М., 1975, с. 49, ХНИИинформтяжмаш, сер. 21-75 3/9 (прототип). 1 fj гг V7/7/.7/