Устройство для обработки жидкого металла

СОЮЗ ССВЕТСНИХСОЛМПЮФЕПЕПРЕСПУБЛИК 09 (И) ОПИСАН М АВТОРСКО РЕТ ТВУ 54)(57) УСТРОЙ ЖИДКОГО МЕТАЛЛАт л и ч а ю щ с целью повьппенимешивания, рабочшалки выполненас плоскими попер установленными увеличиваяцимся ного конца штан ширина штанги-мминимального внуковша,МРРСТВЕННИЙ КОМИТЕТ СССР и июпаан и щныа(71) Научно-исследовательский институт специальных способов литья(56) . Авторское свидетельство СССРУ 344000, кл, С 21 С 1/10,В 22 Р 1/00, 1970.8 ТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ по авт.св. В 344000, е е с я тем, что, я интенсивности переая часть штанги-ме- П-образного сечения ечными перемычками,переменным шагом, в направлении свободги-мешалки, при этом ешалки равна 0,2-0,4 треннего диаметраИзобретение относится к литейномупроизводству, а именно к устройствам для обработки жидкого металла, напри мер чугуна, модификаторами.Известно устройство для обработки 5жидкого металла, включающее герметичную емкость с механизмом перемешивания, состоящим из привода, системы рычагов, соединенных со штангой-мешалкой и бункером для модификатора, 1 О расположенного на стыке системы рыча- гов со штангой-мешалкой И .Недостатком известной конструкцииявляется низкая интенсивность перемешивания расплава, так как значительная часть металла не участвует в процессе перемешивания, находясь в застойных зонах.Целью изобретения является повыше. ние интенсивности перемешивания.Поставленная цель достигаетсятем, что в устройстве для обработки жидкого металла рабочая часть штанги-мешалки выполнена П-образного. сечения с плоскими поперечными перемыч 25ками, установленными с переменным шагом, увеличивающимся в направлении свободного конца шчанги-мешалки, при этом ширина штанги-мешалки равна 0,2-0,4 минимального внутреннего диа- ЗО метра ковша.На чертеже показано устройство,общий вид.Устройство содержит.футерованнуюгерметичную емкость 1, в которую по мещается ковш 2 с расплавленным металлом и которая закрывается сверхукрншкоЯ 3.В камере размещен механизм перемешивания, содержащий систему рыча 46 гов, в том числе рычаг 4, жестко зак-репленный иа валу 5, соединенном с при водом (не показан), причем в гнезде рычага 4 расположен рычаг-держатель 6, фиксируемьй в заданном положении за щелкой 7, К рычагу-держателю 6 крепится бункер 8 для модификатора 9, Внутри бункера 8 закреплена штанга-мешалка 10. Рабочая часть штанги-мешалки 11, контактирующая с жидким ме" 5 О таллом, выполнена в виде П-образного сечения и обращена своей открытой частью в полость ковша 2. Внутри полости П-образного сечения размещены плоские поперечные перемычки 12, 55 , расстояния между которыми выполнены уменьшающимися в направлении от конца штанги-мешалки, а ширина штангимешалки равна 0,2-0,4 минимального внутреннего диаметра ковша 2.В полости П-образного сечения выполнены отверстия. Все части мешалки, контактирующие с жидким металлом, выполнены из термостойких материалов, инертных по отношению к обрабатываемому металлу и вводимым присадкам.Устройство работает следующим образом.В бункер .8 загружается модификатор 9, например магний. Ковш 2 с расплавленным металлом помещается в емкость 1. Затем крьппка Э закрывается и в камере 1 создается требуемое избыточное газовое давление, после создания которого включается привод механизма перемешивания (не показан), При этом вал 5 начинает поворачивать рычаг 4 вместе с рычагом-держателем 6, в результате чего штанга-мешалка 10 начинает входить в металл, а модификатор 9 - в металла иэ бункера 8.Затем штанга-мешапка 10 погружается в металл, доходит до крайнего нижнего положения, после чего она начинает двигаться в обратную сторону до крайнего верхнего рабочего положения. После нескольких циклов модификатор 9 (магний) полностью расплавляется и растекается тонким слоем на поверхности расплава (чугуна). Штанга-мешалка 10 совершает колебательные движения вверх и вниз, интенсивно перемешивая расплав и модификатор. После окончания процесса перемешивания избыточное давление снимается, штанга- мешалка поднимается до своего крайне го верхнего положения, крьппка поднимается и ковш с жидким металлом, обработанным присадками, извлекается из камеры. Цикл модифицирования на этом заканчивается.Выполнение рабочей штанги-мешалки, контактирующей с жидким металлом, в виде П-образного сечения позволяет существенно интенсифицировать процесс перемешивания за счет. большого возмущающего действия мешалки. Наличие плоских поперечных перемычек внутри мешалки интенсифицирует процесс перемешивания,кроме того позволяет захватить часть слоя жидкого модификатора с поверхности расплава и переносить его внутрь ковша. Переменный шаг перемычек учитывает изменение угла, под которым штанга-мешалка входит в расплав. Ширина штангн-меЗаказ 3378/22Тираж 540 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул,Проектная, 4 3шалки равна 02-0,4 минимального внутренного диаметра ковша..Исходной чугун выплавляют в индук ционной печи ИЧТ 2,5 и модифицируют в автоклаве в ковше емкостью 0,5 т. Параметры процесса модифицирования (длительность перемешивания, расход модификатора, величина избыточного давления в автоклаве, температура исходного чугуна и другие) идентич О ными во всех случаях. Ширину П-образ- ного сечения изменяют и назначают равной 0,1, 0,2, 0,4 и 0,5 наименьшего внутреннего диаметра ковша.Для сравнения в идентичных,усло виях проводят эксперименты с использованием известных мешалок. Степень усвоения магния определяют по форму- ле биост+ Од 76 (ноч - Ясов х 100320 МАМмд ввеУ где А - степень усвоения магния,7М - остаточное содержание магния в чугуне после модифицирования1Яцков - содержание серы в исходномчугуне, 78- содержание серы в чугунепосле модифицирования, 7 1М - количество введенного маг 30ния, 7.Данные о степени усвоения магния приведены в таблице.При применении машелки шириной более 0,4 наименьшего внутреннего 35 диаметра ковша наблюдаются выплески чугуна иэ ковша, кроме того, уменьшение ширны ниже нижнего предела(0,27) приводит к уменьшению интенсивности перемешивания и снижениюза счет этого степени усвоения модификатора. Кроме того, при использовании ковшей малой емкости карманы,образуемые перемычками, быстро эашлаковываются и эффективность перемешивания из-за этого снижается,В случае модифицирования чугуна, например магнием, сокращается длительность перемешивания чугуна и магния на 15-203 и на 252 уменьшается расход магния, что позволяет получить экономический эффект лг 3,0 руб. на 1 т чугуна.