Устройство для вакуумирования жидкого металла Советский патент 1982 года по МПК C21C7/10 

Изобретение относится к металлургии, в частности к оборудоваиию для порционного вакуумирования жидких металлов и сплавов при внепечной обработке модифицирукндими и легирующими добавками.

Известно устройство для вакуумной обработки и разлиэки металла, содержащее вакуум-камеру, внутри которой установлен обогреваемый тигель с проплавляемой пробкой в донном отверстии для слива металла, причем проплавляемая пробка выполнена в виде закрытой крылки металлической емкости, внутри которой размещен модификатор 1J.

Однако данное устройство характеризуется низкой эффективностью вакуумирования, поскольку для вакуумирования каждого ковма необходимо длительное время на установку ковша в вакуумную камеру и ее герметизацию.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для вакуумирдвания жидкого металла, включающее вакуум-камеру с всасывающим металлопроводом и металлоприемник 2.

Недостатком известного устройства является низкая эффективность вакуумиров&ния, обусловленная малым вре- менем пребывания расплава под вакуумом в момент его всасывания в вакуум-кги еру и перетекания его по шлакопроводу в металлоприемник. Кроме то- го, наведение жидкого шлака в металлоприемнике существенно увеличивает расход легирующих и модифицирующих добавок, а необходимость его перето10ка в вакуум-камеру снижает нгщежность работы устройства в целом ввиду зарастания шлакопровода и необходимости поддержания его температуры на уровне, достаточном для обеспече15ния жидкотекучести шлака.

Цель изобретения - повыиюние эффективности вакуумирования.

Поставленная цель достигается тем, что вакуум-камера выполнена асиммет20ричной и снабжена установленной внутри нее емкостью для ввода присадок с наклоном днища емкости 3-10 в сторону металлопровода.

На чертеже изображена конструкция

25 асимметричной вакуум-камеры с емкостью для ввода присадок и подсоединенная к ней система лериодического вакуумирования.

Устройство для вакуумирования жид30кого металла включает асимметрично выполненную вакуум-камеру 1 с всасывающим металлопроводом 2, погруженны под зеркало расплава металла 3 в металлоприемнике 4. Внутри вакуумкамеры на верхнем ее ярусе установле на емкость 5 для ввода присадок б че рез загрузочный шлюз 7 с наклоном дн днища 3-1о в сторону сливного канала 8 в барьерной стенке 9 сферическо формы. При углах наклона донной площадки меньше 3° в сторону сливного канала металл постоянно нарастает на нее и прекращает выработку присадок, а при углах наклона более 10° присадки высыпаются в объем вакуум-камеры, что недопустимо. Установка емкости с присадками в верхней части асимметрично выполненной камеры существенно снижает расход легирующих и модифицирующих добавок, обеспечивая их полную выработку в процессе порционного вакуумирования. Система пе Жодического вакуумирования содержит всасываняцие клапаны 10 и 11, отсечной клапан 12, вакуумметр 13, установленный на шлюзе, и подсоединена к вакуум-насосу 14. Работа устройства происходит следующим образом. Предварительно через загрузочный шлюз 7 загружают в емкость 5 присадки б. Всасывающий металлопровод 2 погружают в металлоприемник 4 с расплавом металла 3 и включают систему периодического вакуумирования. При этом всасывающие клапаны 10 и 11 закрываются, одновременно открывается. отсечной клапан 12 и вакуум-насос 14 создает разрежение в вакуумкамере i таким образом, чтобы обеспечить подъем расплава металла на высоту Н. Затем клапан 12 закЕмвают и открывают всасывающие клапаны 10 и 11. Происходит опускание расплава металла до прежнего уровня. Процесс вакуумирования периодически повторяют 15-20 раз. Затем, закрывая клапаны 10 и 11 и открывая клапан 12, соз дают разрежение в вакуум-камере вакуум-насосом 14, обеспечивая подъем чугуна на величину Н рабочего объема вакуум-камеры. Чугун заполняет площадку с добавками и происходит взаимодействие модифицирующих присадок с расплавом чугуна. После этого клапан 12 закрывают, а клапаны 10 и 11 открывают и чугун опускается из вакуум-камеры в ковш. Обработанный добавками чугун с наклонной площ.адки стекает через сливной канал 8 также в.ковш. Процесс подъема, и опускания расплава на высоту Н повторяют до полного растворения присадок. Повышение эффективности вакуумного модифицирования существенно снижает расход легирующих и модифицирующих добавок. На этом процесс /вакуумирования заканчивают и порция чугуна готова для заливки в формы. Устройство может быть использовано в металлургии и литейном произво цстве для вакуумного рафинирования жидких металлов и сплавов. Ожидаемый экономический эффект от внедрения данного устройства за счет повышения эффективности вакуумирования , например снижения содержания серы с 0,12% в исходном чугуне до 0,04% в вакуумированном чугуне, а также снижения содержания, кислорода в чугуне на 30%, что приводит к снижению расхода модификаторов на 40%, составляет по предварительным, расчетам порядка 150 тыс. руб. в год. Формула изобретения Устройство для вакуумирования жидкого металла, включающее вакуум-камеру с всасывающим металлопроводом и металлоприемник,отличающее с я тем, что, с Целью повышения эффективности вакуумирования, вакуум-камера выполнена асимметричной и снабжена установленной внутри нее емкостью для ввода присадок с наклоном днища емкости 3-10 в сторону металлопровода. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 407960, кл. С 21 С 7/10, 1973. 2.Авторское свидетельство СССР № 213076, кл. С 21 С 7/10, 1969.