Устройство для ввода модификатора в открытом ковше Советский патент 1983 года по МПК C21C1/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА МОДИФИКАТОРА ,В ОТКРЫТОМ КОВШЕ

1

Изобретение отгносится к литейному производству и может быть использовано при модифицировании,- например, для получения высокопрочного чугуна в открытых ковшах..

Известно устройство для модифицирования металла, выполненное в виде герметичного колокола-испарителя, содержащего пустотелый стакан, конусное дно которого вершиной направлено внутрь стакана, с загрузочным отверстием в вершине конуса, а у основания конуса имеются сквозные отверстия и ряд прорезей tl . .

Недостатком этого устройства является то, что загрузка модификатора и закрытие загрузочного отверстия пыжом - производятся вручную.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для вводя в чугун гранулированного магния,- состбящее из шнекового дозатора модификатора с загрузочным и разгрузочным отверстиями, бункера, штанги.

привода, дозатора и колокола-испарите ля 2 ..

Недостатком известного, устройства является нагромождение механизмов на штанге шнекового дозатора с приводом и бункером, неудобство загрузки, от сутствие устойчивости устройства в про цессе моди({мдирования. При незначительном перекосе штанги пары магния начинают выходить с одной стороны испарителя и уносят не испарившийся магний. Процесс с таким испарителем идет бурно, плохо управляется, .возможен выброс чугуна из ковша, степень использования магния при этом резко снижается, не

15 решается вопрос автоматизации процесса.

Целью изобретения является автоматизация процесса, повышение производительности модифицирования.

Поставленная цель достигается тем,

20 что в устройство для ввода модификатора в открытом ковше, включаюшее дозатор модификатора с загрузочным и разгрузочным отверстиями и, закреплен39686144

ный на штанге, колокол-испаритель,крепится разрезная труба 22, служащая

снабжено дополнительным колоколом-испа- направляющей для коромысла 19 и исрителем и коромыслом, установленнь м с возможностью перемещения в вертикаль ной плоскости и поворота на 180° вок- руг вертикальной оси, а на каждом плече коромысла установлены механизмы поворота колокола-испарителя на 180° вокруг горизонтальной оси, С целью регулирования количества модификатора, дозатор вьшолнен в виде: цилиндра с двумя поршнями,установленными на одной штанге с возможностью ;регулирования расстояния между ними, а загрузочное и разгрузочное отверстия дозатора смешены относительно друг дру га по оси цилиндра. Колокол-испаритель снабжен клаланом с хвостовиком, установленным свободно в отверстии колюкола. Н0 фиг, 1 показана левая часть устройства, общий вид; на фиг. 2 - то же, правая часть; на фиг. 3 - колокол-ис паj ритель с ковщом, продольный разрез; на фиг, 4 - автоматический дозатор, про-, дольный разрез; па фиг, 5 - колокол-испаритель с открытьпу клапаном, продольный разрез; на фиг. 6 - реечный механизм поворота колокола-испарителя; на фиг. 7 - кинематическая схема устройст ва для ввода модификатора; на фиг. 8 зажим Поворотного механизма. Устройство для ввода модификатора при модифицировании чугуна в открытом ковше состоит из ковша 1, колоколовиспарителей 2, которые имеют лопасти 3 для перемешивания металла в процессе модифицирования, клапана 4 с хвосто виком 5 и вала 6, на котором закреплен колокол-испаритель 2, отражатель 7 и турбинки 8. На вал 6 насажен упорный подшипник 9, закрепленный гайкой 1О, и радиальны . подшипник 11. Подшипники 9 и 11 с валом 6 закреплены в обойме 12, состоящей из двух половин, а обойма 12 крепится к лапе 13, которая установлен па валу 14 реечного механизма 15 с возможностью поворота в одну и другую сторону на угол 180°. На валу 14 крепится и кронштейн 16, в котором сопло 17 зажимается винтом 18. К соплу 17 подключается сжатый воздух для вращен турбинки 8 в процессе модифицирования металла. Два реечных механизма 15 поворота колокола-испарителя 2 закреплен на концах плеч коромысла 19, которое крепит пя к штоку 2О вертикального цилиндра 21, а к нему с верхней стороны ключающая его поворот при подъеме и опускании. С стороны г илиндр 21 фланцем 23 крепится к фланцу 24 реечного механизма 25 поворота цилиндра 21 на угол 180° в два приема по 90°, а также при обратном ходе. Механизм 26 зажима для зажима реечного механизма 15 и жесткой фиксации связанного с ним колокола-испарителя 2 в ковше 1. Дозатор 27 с бункером 28 закреплен на корпусе 29 и снабжен цилиндром 30 с двумя поршнями 31, насаженными на щток 32. Расстояние между поршнями 31 регулируется гайками 33 и 34 в зависимости от потребной дозы модификатора. Поршни 31 снабжены двумя манжетами 35. для герметизации каждого из них. Цили1щр ЗО имеет два смещенных отверстия - загрузочное 36 и разгрузочное 37. Над загрузочным отверстием 36 установлена горловина 38, которая крепитсяк цили1адру 30. К горловине 38 крепится гибкий рукав 39, а на фланце 40 горло.вины 38 крепится бункер 28 фланцем 41. Бункер 28 заполнен гранулированньш магнием 42, По желобу 43 в ковш подают металл. Вытяжное приспособление для удаления газов из ковша в процессе модифицирования снабжено поворотным вытяжным зонтом 44, соединенным с вытяжкой трубой 45 и пустотелым дилиндрон 46, который соединен с пальцем 47 поворотного реечного механизма 48. Цилиндр имеет окно 49 и свободно вращается в цилиндре 50, соединенном с вытяжной трубой 51, подключенной к вентилятору. Устройство работает следующим образом. Пунктиром показано расположение механизмов устройства (фиг. 1 и 2) перед загрузкой правого колокола-испарителя 2 модификатором, гранулированным магни: ем 42. В таком положении правый колокол 2 отверстием 52 находится под разгрузочным отверстием 37 дозатора 27. При этом срабатывает вправо поршень 31 дЪзатора 27, находящийся там гранулированный магний 42 поступает в пространство колокола-испарителя 2 через отверстие 52. По ходу движения вправо левый поршень 31 перекрывает отверс- тие гибкого рукава 39. При обратном ходе правый поршень 31 перекрывает разгрузочное отверстие 37. При этом происходит заполнение магнием простран5ScTBia между поршнями 31, после чего дозатор отключается до подхода под загруз ку левого колокола-испарителя. После залолнения правого колокола-ис парителя модификатором срабатывает диI л ИНД р 21 и из верхнего положения опускае ся коромысло 19 и реечный механизм 15, левый с колоколом 2 - в нижнее положение до упора в клещи мезЦнизма зажима 26, . цилиндр которого срабатывает и зажимает корпус реечного механизма 15, свя. занного с колоколом-испарителем и обеспечивает его устойчивое вертикальное положение в ковше при модифицировании и перемешивании металла 6 ковше. После введения левого колокола-испарителя 2 , ранее заполненного модификатором, в ковш срабатывает реечный механизм 15, зонтом 44 вытяжного приспособления поворачивается вправо на угол 9О и накрьшает ковш 1, который затем заполняют металлом. В процессе модифицирования срабатьшает вытяжное приспособление и производит отсос газов из ковша. В процессе заполнения ковща металл омьгоает стенки колокола-испарителя, за счет теплопередачи гранулированный . магний плавится и через калиброванное отверстие в конусной части дниша из колокола-испарителя тонкими струйками вытекает на зеркало металла. Испаряясь под давлением пары модификатора вььходят из-под колокола через калиброванные прорези (по.периферии конусного днища). В это время сжатый воздух подается через сопло 17 на турбийку 8, которая врашает колокол-испаритель 2, перемешивает металл лопастями 3 и дробит струйки паров модификатора на отдельные пузырьки. .При вращении металла образуется турбулентное движение, при котором пузырьки модификатора удлиняют сво путь и усваиваются металлом, при этом улучшается качество металла. После окончания модифицирования автоматически отключаете вентиляционно приспособление. Зонт 44 реечным механизмом 15 поворачивается на угол 90 против часовой стрелки в исходное положение. Одновременно срабатывает ци- линЩ) зажима 26 и освобождает рееч1Пз1й механизм 15. Включается цилиндр 21 и поднимает коромысло 19 до верхней отметки по напр)авляющёй трубе 22. Включается левый реечный -механизм 15, кото .рый поворачивает колокол-испаритель на угол 180 , загрузочное отверстие 52 4 клапаном 4 открывается под собственным весом, хвостовик 6 клапана свободно скользит в отверстии внутри колокола-испарителя, а правый реечный механизм 15 поворачивает второй колоколиспаритель 2, заполненный модификатором, также на угол 18О°, клапан 4 пещ собственным весом перекрывает загрузочное отверстие. Одновременно реечный механизм 25 поворачивает коромысло 19 по часовой стрелке на угол 90° и останавливается на время уборки ковша 1 с моди ящированным металлом и на время постановки следующего ковша 1 прц заливку металла и его модифициров)аниб|, после чего включается реечный механизм 25 цилиндра 21 и поворачивается коромыслом 19 направо на угол 90°. Правый колокол-испаритель 2 останавливается под ковшом 1, а левый колоколиспаритель под загрузочным отверстием 37 дозатора 27. Срабатывает дозатор 27 и производится аналогичным способом загрузка модификатором левого колоколаиспарителя. После заполнения левого колокола-испарителя 2 модификатором срабатывает цилиндр 21. Коромысло 19 опускается до нижней , колокол опускается в ковш, а реечный механизм 15 зажимается клешами механизма-зажима 26. Левый колокол 2, заполнешшй модификатором, реечным механизмом 15 поворачивается на угол 18О. IbKKM образом, автоматический цикл модифицирования металла в открытом ковше повтсфяется. При использовании устройства для ввода модификатора при модифицировании «зЕугуна в открытом ковше повысится производительность за счет сокращения цикла . ; ь процессе модифицирования при существующей технологии операции передачи коб- ша под заливку, подачи ковша с металлом к камерам модифицирования, извлечения, ковша из камеры модифицирования и подачи ковша к разливочной машине. Остается операция подачи ковша к вагранке и подача модифицированного чугуна к заливке. Остальные операции исключены, исключается необходимость использования камеры )ицироваиия. Одновременно с модифицированием возможно производить рафи/шрование и легирование расплава за счет комбинирования состава модификатора,. перемешивание металла в процессе модифицирования повьаиает его качество в 2-3 раза и способствует усвоению паров модифика-

тора металлом. Установка колокола-испарителя в ковш перед заливкой металла также обеспечивает сокращение времени модифицирования. Точность дозирования модификатора автоматическим дозатором обеспечивает экономное его расходование а введение модификатора в расплав в виде паров, обеспечивает пол}1ое его усвое ние..

Модифицирование в открытых ковшах исключает применение дорогостоящего вспомогательного оборудования (герметичных ковшей, автоклавов и других) к становится более безопасным.

При использовании предлагаемого устройства также обеспечивается автоматический отсос газов в процессе модифицирования металла, что обеспечивает необходимые условия для труда рабочих в цехе.

Формула изобретения

1. Устройство для ввода модификатора в открьгюм ковше, включающее дозатор модификатора с загрузочным и разгрузочным отверстиями и колокол-испаритель закрепленный нй штанге, отличающееся тем, что, с целью автоматизации процесса и повышения производи ел

ности модифицирования, оно снабжено дополнительным колоколом-испарителем и коромыслом, установленным с возможност перемещения в вертикальной плоскости и поворота на 18О вокруг вертикальной оси, а на плече коромысла устанрвлены механизмы поворота колоколаиспарителя на 1 ВО ° вокруг горизонтальной оси.

2.Устройство по п. 1, отличающее с я тем, что, с целью регулирования количества модификатора, дозатор вьтолнен в виде цилиндра с двумя поршнями, установленными на одной штанге с возможностью регулирования расстояния между ними, а отверстия дозатора смещены относительно друг друга по оси цилиндра.

3.Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что колокол-испаритель снабжен клапаном с хвостовиком, установленным свободно в отверстии колокола.

Источники информации, принятью во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2870044/22-02,

кл. С 21 С 1/00, 1980. .

2.Красавцев Н. И. и др. Внедоменная десульфурация чугуна, Киев, Техника 1975, с. 94-95. ,« . л к 1f} 5.1::зг:: . ft

Фиг.З 11 111 I IJIIHH .7 TEC iff

/9

0

/

Фиг.

Фиг.6