Устройство для вакуумирования жидкого металла

Сефз Сфеетских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕДЬСТВУ34295(51)М. Кл.2 с присоединением заявки Мо С 21 С 5/56 Государственный комнтет СССР по делам нзобретеннй н отнрытнй(54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ВАКУУМИРОВАНИЯ ЖИДКОГО МЕТАЛЛАИзобретение относится к области металлургии, в частности, к конструкциям устройств для вакуумной обработки жидкого металла, позволя ющих получить высококачественные сплавы за счет динамического вакуумирования металла в процессе перелива.Известен агрегат для вакуумирования, содержащий плавильную печь, вакуумный миксер, металлопровод для подачи металла из печи в миксер с задорным клапаном и системой .управления, элементы индукционного подогрева металла в металлопроводе и указатель уровня металла в печи, в котором запорный клапан выполнен в виде наклонного в сторону миксера металлопровода с вертикальным патрубком, ограниченного изнутри выступами и имеющего снаружи кольцевые индукторы, электрически связанные с датчиками указателя уров. ня металла в печи, а металлопровод в миксере переходит в расширяющий,ся лоток 11) .Однако агрегат имеет следующие недостатки. Наличие вертикального ,патрубка с запорным вентилем для подачи металла в магистраль и образовани я жидкометаллического стопора, обуславливает ненадежность работы установки, так как возможенпрорыв металла и полный его переливиз печи в миксер со срывом вакуумаиз-за отключения электроэнергиидаже при значении вакуума в миксере далеким от расчетного.Целью изобретения является повы шение надежности устройства и эффективности вакуумированил.Поставленная цель достигаетсятем, что в устройстве для вакуумирования, включающем печь, миксер, 15 П-образный металлопровод и запорныйклапан последний выполнен в видеповоротной заслонки с продольнымижелобами на ее верхней рабочей поверхности, закрепленной шарнирно на 20 горизонтальном участке металлопровода и шарнирно связанной с приводом ее поворота, а на стыке горизонтального и вертикального участков металлопровода выполнены дваканала, один из которых прелназначен для перелива металла и дробления его потока на вертикальныеструи, а второй - для связи металлопровода с газовой атмо Ферой мик сера.Иа фиг. 1 - общий вид агрегата вразрезе, а на фиг. 2 - разрез А-Афиг. 1,Агрегат состоит из вакуумногоювксера 1 и плавильной печи 2, связанных между собой П-образным металлопроводом 3. Горизонтальный участок 4 металлопровода имеет съемнуюкрыаку 5, на которой закрепленынагревательные элементы б, напримерспиральные электрические, для поддержания требуемого температурногорежима, исключающего замерзаниеметалла при переливе. Участок 4 связан с миксером 1 отверстиями 7 дляпрохода жидкого металла н вертикальный участок 8 металлопровода отдельными струями, а также каналом 9 дляпостоянного сообщения с газовойсредой миксера. Верхняя точка канала 9 расположена выше максимальновозможного уровня подъема металла.Внутри горизонтального участка металлопровода раэмешена поворотнаязаслонка 10, укрепленная шарнирноосью 11, и имеющей с нижней стороныподнутрение 12, исключающее попадание под заслонку металла при переливе. Заслонка 10 связана посредством шарнира с приводом 13, например,пневмоприводом с регулируемым ходом. Регулирование хода осуществляется одним из известных методов,например при помощи набора втулок,установленных на шток привода (условно не показаны), Таким образомможно регулировать положение заслонки относительно уровня Металла, аследовательно толщину слоя металлапри переливе, что является однимиз важнейших технологических параметров, влияющих на качество полуаемого металла, Поток металла дрочаенбит ся н а отдел ьные струи продал ь ыми желобами 14, выполненными наверхней рабочей поверхности заслонки 10 Привод заслонки может работать также в пульсирующем режимес заранее заданной частотой, чтообеспечивает подачу металла в миксер отдельными порциями. По боковыманям заслонка 10 уплотняется плитами 15, которые прижимаются к плте посредством упругих элементов 16иэ брикетов каолиновой ваты или другого подобного материала.В кармане печи 2 установлен поплавковый указатель 17 уровня, стержень 18 которого взаимодействуетс индуктивными датчиками 1919 и 20.Эти датчики электрически связаны ссистемой управления приводом поворота 13.Устройство работает,следующимобразом. Перед окончанием плавкиметалла в гречи 2 заслонку 10 усталивают в верхнее положение. Зананна еватем включают элемент б для нагрметаллопровода 4 и. систему создания вакуума н миксере, а по достижениив нем остаточного давления 1-,5 мм рт.ст, агрегат готов к работе,После этого включают датчики уровня металла 19 и 20, а также привод13Заслонка поворачивается и металл по желобам 14 через отверстия7 и участок 8 отдельными струямиустремляется под воздействием перепада давления в миксЕр 1. Попадаяв разреженную атмосферу миксера 1н металле происходит за счет перепада давления между атмосферой миксера и пузырьком. При этом эффектдегаэации резко возрастает вследствие многократного дробления метал 15 ла на струи в желобах 14 и отверстиях 7. Дробление потока увеличиваетудельную поверхность металла, которая соприкасается с вакуумом, чтоприводит к увеличению количества20 выделяемого газа в единицу времени.Для повышения эффективности процесса привод 13 можно включить в пульсирующий режим с заданным интерналом. При этом металл будет поступать в миксер отдельными порциями,объем которых можно регулироватьв широких пределах путем изменениявеличины хода привода 13 н зависимости от начальной газонасыщенностиметалла в печи,Когда стержень 18 указателя уровня опустится до индуктивного датчика 20, поступает сигнал на привод13 и начинается поворот заслонки10 в нерхнее исходное положение,подача металла н миксер прекращается,После успокоения ванны металлав миксере и технологической выдержки, начинают подавать в миксеринертный газ, например аргон, при40 обработке алюминиевых сплавов, Подостижении в миксере заданного остаточного давления 1,05 - 1,1 атмпроизводят разливку расплава и циклработы агрегата повторяется Н тойже последовательностиОжидаемое повышение производительности устройства на 10-15 содновременным улучшением качестваполучаемого металла,50Формула изобретенияУстройство для вакуумированияжидкого металла, включающее плавиль 55 ную печь, вакуумный миксер, П-образный металлопровод для подачи ме-талла иэ печи в миксер и запорный клапан, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства и эффективности вакуумирования, запорный,клапан выполнен в виде поворотной заслонки с продольными желобами на ее верхней рабочей поверхности, закрепи ленной шарнирно на горизонтальном734295 струи, а второй - для связки металлопровода с газовой атмосферой боксера,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 556183, кл. С 21 С 5/56. 1975. Составитель Е, дактор Т. Авдейчик Техред ,М.Петкого к й и Рауш 4/ ал ППППатент , г. Умгород, ул. Проектная участке металлопровода н шарнирносвязанной с приводом ее поворота,ана стыке горизонтального и вертикального участков металлопровода выполнены два канала, один иэ которых для перелива металла и дробле"ния его потока на вертикальные Тираж 608 И Государственно делам изобретен 5, Москва, Ж