Устройство для внепечной обработки жидкого металла Советский патент 1989 года по МПК C21C7/10 

Изобретение относится к устройствам для внепечной обработки жидкого /металла модификаторами в вакууме или при избыточном давлении.

Известно устройство, включаняцее вакуумную камеру, и которой установ лен тигель с жидким металлом. В донной части тигля находится проплавляемая пробка в виде металлической емкости с модификатором.

Однако такое устройство рассчитано только для одноразового использования всего жидкого металла, находящегося в тигле, что сужает технологические возможности его по сравнению с модифицированием металлов непосредственно в ковшах.

Ф Ф

Цель изобретения - уменьшение габаритов и повьш1ение производительноСПсти устройства, а также сокращение времени обработки зкидкого металла.

О5

Цель достигается тем, что в устройстве для внепечной обработки жидкого металла герметичная камера снабжена опорным поясом, расположенным на ковше, причем цапфы размещены с н.арулшой стороны пояса, а с внут-ренней .его стороны выполнены сквозные каналы, соединяющие рабочие емкости. Одна из цапф ковша может быть снабжена втулкой, фиксирующей положение носка ковша относительно крьшки. .

Кроме того, точка слива носка может быть расположена от оси цапф ковша на расстоянии, превьшающем наибольший габарит опорного пояса. Данное устройство позволяет резко уменьшить объем герметичной камеры, в .которой производится вакуумирование и модифицирование жидкого металла, т.е. на два порядка сократить время получения рабочего вакуума (вместо 10-15 мин за 7-10 с), за счет чего повышается производительность установки. Этому же способствует и быстрая фиксация носка ковша относительно крышки, вследствие чего устраняются потери времени на прицеливание и исключается необходимость постоянного внимания оператора в мойент стыковки ковша с камерой. Ра;сположение точки слива на указанном расстоянин позволяет максимально использовать обьем ковша при заполнении его яшдким металлом (в ковшах с обычным HockoM объем ковша может , быть использован толькб на 2/3). и исключает попадание металла на рабочую поверхность опорного пояса при разливе металла в Ш1тейные формы, . что гарантирует нормальную работоспособность Bciro устройства.

На фиг. Г изображено предпагаемое устройство, разрез; на tir. 2 - то же, вид сверху со снятой крышкой.

Устройство включает футерованный ковш 1 с траверсой 2, установленный в герметичной Камере 3, разделенной опорным поясом 4 на две рабочие емкости. Нижняя емкость 5, ограниченная опорным поясом 4, корпусом камеры 6 и фланцем 7, с одной стороны, и верхняя емкость J8, образованная крьш1кой 9, фланцем 10, опорным поясом 4j с другой стороны, соединены между сог бой сквозными каналами 11. Эти канады находятся между корпусом ковша и внутренней частью опорного пояса 4. Общая площадь сечения каналов 11 равна или превьштает площадь сечения трубопровода 12, соединяющего рабоп .чие полости устройства с вакуумным оборудованием (на чертеже не пока- . зано). Фланцы 7 и 10 выполнены водоохлаждаемыми и снабжены резиновыми уцлотнякяцими элементами 13,

; . Опорный пояс 4 срарной конструкции жестко соединен с корпусом ковша и имеет вакуумплотную обечайку 14, в которую вварены с наружной стороны

цапфы 15. Для свободного обхода выступающего на ковше 1 носка 16 форма крьш1ки 9 повторяет форму опорного пояса и может быть, например, эллиптической, овальной и т.п.

Конструкция носка 16 может быть приподнято над верхней кромкой ковша или удлиненной настолько, что его точка слива отстоит от оси цапф 15 на расстоянии R, превышакмцем наибольший габарит опорного пояса 4.

На крьш1ке 9 расположена промежуточная емкость 17 со средствами герметизации отверстия, выполненными, например, в виде проплавляемой пробки 18. Крышка 9 поворачивается в вертикальное положение 19 механизмом 20 перемещения.

На цапфах 15 ковша с одной стороны установлен редуктор 21, обеспечивающий поворот траверсы 2 из исходного положения 22 в наклонное или горизонтальное рабочее положение,а с другой стороны имеется центрирующая втулка 23, свободно входящая в паз направляющего кронштейна 24 и фиксирующая положение носка 16 ковша относительно крьш1ки 9.

На днище ковша уложена решетка с модификатором 25.

Устройство работает следующим образом.

При открытой крышке 9 ковш 1с уложенной на днище решеткой с модификатором 25 устанавливают любым подъемным краном за траверсу 2 в камере 3 так, чтобы противоположная редуктору 21 цапфа с втулкой 23 вошла в направляющий кронштейн 24 и тем самым зафиксировала положение носка 16 ковша относительно крьш1ки 9 Затем траверсу 2 устанавливают в наклонном или горизонтальном положении, механизмом перемещения 20 закрывают крьш1ку 9. В рабочих емкостях 5 и 8 через трубопровод 12 и кан.алы 11 создается ра бочий вакуум. За счет атмосферного давления на крышку 9 или специальным механизмом фиксации (на чертеже не показан) фланцы 7 и 10 с уплотняющими элементами 13 плотно прижимаются к рабочей поверхности опорного пояса 4.

Одновременно с началом вакуумирования в промежуточную емкость 17 заливают жидкий металл (например, чугун). Толщи проплавляемой пробки 18 подбирают из такого расчета, 5 чтобы проплавить ее к тому времени, когда в замкнутом герметичном объеме будет достигнут рабочий вакуум. После проплавления пробки 18 жидкий металл, подвергаясь струйному вакзгумированию, очищается от газовых, и посторонних примесей. Вьщеляющиеся при этом газы отсасываются из емкостей 5 и 8 через каналы 11 и трубопровод 12 По окончании процесса обработки металла.механизмом перемещения 20 открывают крьппку 9, и она занимает положение 19. Редуктором 21 поворачивают траверсу 2 в исходное положение 22, после чего ковш с лощким металлом транспортируют на разливочный участок. . Разлив металла в литейные формы производят путем наклона ковша 1 редуктором 21 оФносительно траверсы 2. Благодаря тому, что точка слива носка ковша находится от оси цапф на расстоянии R, превышакяцем наибольший габарит опорного пояса 4, исключается попадание металла на поверхность I пояс. По окончании разливки после , бозвращения ковша з исходное вертибальное положение описанный цикл ва куумной обработки металла пойторяется.. 66 Данное устройство, может работать не только в вакууме, но также и при избыточном давлении. В этом случае промежуточная емкость 17 заменяется, например, на бункер для вторичного модификатора, а через трубопровод 12 и каналы 11 подается под давлением воздух или инертньй гаэ. Использование неразъемной траверсы при такой конструкции устройства устраняет потери времени и существенно повышает меры безопасности при эксплуатации. Оба варианта устройства «обеспечивают заданные параметры технологии обработки металла как в ручном, так и в полуавтоматическом режимах. Экономическая эффективность от использования предлагаемого устройства достигается за счет сокращения габаритов и соответствующего снижения занимаемой производственной площади примерно в 2 раза; сокращения цикла внепечной обработки металла на один порядок и повышения производительности устройства в целом в 2-2,5 раза; повышения мер безопасности ft улучшения условий обслуживания установки, Ож1адаемьй экономический эффект составит около А80 тыс.руб. при годовой программе 3,5 тыс.т высокопрочного чугуна на одном предприятии.

1.УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВНЕПЕЧНОЙ ОБРАБОТКИ ЖИДКОГО МЕТАЛЛА, включающее герметичную камеру с двумя рабочими емкостями, ковш с крьшкой, цапВСЕСОЮЗНДЯ ПАтеш тиго гккАЯ Bi.5jiMOiE,4A фами и траверсой, от л ич а ю щ ее с я тем, что, с целью уменьшения габаритов устройства и повьшения его производительности, герметичная камера снабжена опорным поясом, расположенным на ковше, причем цапфы размещены с наружной стороны пояса, а с внутренней его стороны выполнены сквозные каналы, соединяюцие рабочие емкости. 2.Устройство по п, 1, о т л и чающееся тем, что одна из цапф ковша снабжена втулкой, фиксирующей положение носка ковша относительно КРЬШ1КИ. 3.Устройство по пп. 1 и 2, о т :личающееся тем, что точка СЛ слива носка расположена от оси цапф -ковша на расстоянии, превьппающем наибольший габарит опорного пояса.