Устройство для внепечной обработки металла

СОЮЗ СОВЕТСНИХссцшавюеснижРЕСПУБЛИН С 21 С 7 10 С 5 5 СУДАРСТЯЕННЫИ ДЕЛАМ ИЗОБРЕ ОМИТЕТ СССРий и отнРытий ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМЪГ СО ВУ о Софр Машг н и и(71) Институт проблем литья АН Украинской ССР(56) 1. Ващенко К,И Софр ни Л. Магниевый чугун. М., МашгиЗ, 1960, с. 131-141.2. Ващенко К.И., они Л. Магниевый чугун. М. из, 1960, с, 142-158.3. Волощенко М.В., Варе ик П.А., Пшенный А.П.Установка для олучения высокопрочного чугуна.-Л тейное производство, 1978, Р 2, с. 38.4. Авторское свидетельство СССР 9 608839, кл. С .21 С 7/10, 1978ЯОА(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВНЕПЕЧНОЧ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛА, включанвее приемный резервуар с кожухом и уплотняющим фланцем, вакуумную камеру, разливочной ковш с цапфами, механизм перемещения приемного резервуара и вакуумную систему, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью упрощения конструкции, повышения.надежности и производительности устройства в условиях часто повторяющихся циклов непечной обработки расплава, кожух приемного резервуара вакуумно плотно соединен с его днищем, расположен ниже днища до уплотняющего Фланца, а уплотняющий фланец расположен на уровне цапф разливочногоФ ковша, приемный резервуар выполнен с возможностью перемещения относительно вакуумной камеры в горизонтальной и вертикальной плоскостях,Изобретение относится к литейному производству и может быть . использовано для получения чугуна с вйсокими Физико-механическими свойствами.5Наиболее эффективное воздействие на физико-механические свойства чугуна оказывает его обработка магнием или магнийсодержащими лигатурами. Известны устройства для реализации этого процесса, обеспечинающие в0 различной степени ограничение пироэфФекта и газо-и дымовыделений, обычно сопровождающих этот процесс. К таким устройствам относятся ковши с тяжелыми крышками, специальные каме ры, снабженные вытяжкой, поворотные ковши и, ковши конвертерного типа, автоклавы 11 и 2.Известно устрвйство, где введение в чугун магния ь составе лигатур, когда скорость реакции магния с распланом несколько снижается, упрощает необходимые для реализации это" го процесса устройства; однако тре-бует принудительного перемешиваниЯ лигатуры и расплава для активизацйи их взаимодействия 1.31Недостатками такого устройства являются либо обильные газо-дымовы- деления, либо сложйость в эксплуатации и невысокая производительность.Наиболее близким по техническОй сущности и достигаемому эффекту к изобретению является устройство для вакуумирования больших масс чугуна 35 в металлургических цехах, включающее приемный резервуар с уплотняющим Фланцем, вакуумную камеру, раэливоч, ный ковш с цапфами, механизм перемещения приемного резервуара и ва р куумнуюсистему 43.Однакоприменение известного устройства затруднительно в условиях машиностроительных предприятий, когда внепечной обработке подвергают 45 небольшие массы металла, а цикл обра" ботки повторяют несколько минут.Известное устройство имеет следующие недостатки. Наличие футеронанной 5 О вакуумной камеры удлиняет путь струи вакуумированного металла от огнеУпор-. ного стакана до зеркала металла н конше.и поэтому при небольшйх массах обрабатываемого металла прйводит к чрезмерному остыванию.,Необходимость двух ваКуумных уплотнений (между приемньм ковшом и крышкой вакуумной камеры и между вакуумной камерой и чугуновозным ковшом) усложняет обслу". живание и конструкцию устройства, а 60 в итоге снижает надежность его работы. Перемещение вакуумной камеры только в вертикальной плоскости исключает нозможность ее многопоэиционного использования и затрудняет 65 передачу ковша из-под вакуумной камеры на транспортный кран.Целью изобретения является упрощение конструкции, повышение надежности и производительности устройства в условиях часто повторяющихся цик.лов внепечной обработки расплава.Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, включающем приемныйреэернуар с уплотняющим Фланцем, вакуумную камеру, разливочный ковш с цапфами, механизм перемещения приемного резервуара и вакуумную систему, кожух приемного резервуара вакуумно плотно соединен с его днищем, выполнен ниже днища до уплотняющего фланца, а уплотняющий Фланец расположен на уровне цапф разливочного ковша,прйемный резервуар выполнен с воэможностью перемещения относительно вакуумной камеры в гориэон" тальной и вертикальной плоскостях.На чертеже изображено Устройство, общий вид.Кожух 1 приемного резервуара 2соединен вакуумно плотно с его днищем3, что позволяет исключить вакуумное резиновое уплотнение между приемным резервуаром и крышкой вакуумной камеры. Кожух 1 приемного реернуара 2 выполнен ниже его днища 3 до уплотняющего Фланца 4. Таким об" разом, часть кожуха ниже днища и само днище образуют верхнюю полость вакуумной камеры, что упрощает конструкцию устройства. Расположение ун.лотняющего фланца 4 на уровне цапф разливочного ковша 5 позволяет, во-. первых, удалить резиновое уплотнение иэ термически нагруженной зоны (от зеркала расплава в разливочном ковше 5) и, во-вторых, обеспечивает свободный доступ к цапфам разливочного ковша 5 при крановых операциях, нсе это повышает надежность работы устройства в условиях часто повторяющихся циклов обработки расплава. Устройстно может быть снабжено двумя или несколькими вакуумными камерами б, которые обслуживаются однимприемным резервуаром 2, что позволяет увеличить производительность устройства при незначительном увеличении металлоемкости. В связи с этим возникает необходимость перемещения приемного резервуара не только в вертикальной, но и н горизонтальной плоскости, например, с помощью механизма перемещения 7, представляющего собой консоль, перемещающуюся вдоль продольной оси колонны и вращающуюся вокруг нее. Кроме того, перемещение приемного резервуара и горизонтальной плоскости освобождает пространство над вакуумной камерой б, что облегчает раноные операции установки и изъятие разливочного ковша 5,30 Причем размещение уплотняющего Фланца 4 ниже уровня цапф разливочного ковша 5 нецелесообразно, так как приведет лишЬ к необходимости увеличения вертикального п .емещения приемного резервуара 2 при изъятии ковша иэ вакуумной камеры б.Устройство модет работать при подаче расплава непосредственно из плавильного агрегата, например иэ индукционной печи,.илн иэ промежуточного ковша, если устройство по каким-либо причинам нерационально устанавливать рядом с плавильньм агрегатом. В последнем случае проме. жуточным ковшом служит свободный раз ливочный ковш 5.При подаче металла в устройство с помощью разливочного ковша 5 устройство имеет два разливочных ковша (по количеству вакуумных камер 6).-., Когда приемный, Футерованный огнеупором резервУар 2, находится .в положенииа н иа его днище уложена проплавляемая пластина (например чугунная), разливочный ковш 5 с уложенной в нем лигатурой устанавливают в вакуумной камере б й с помощью механизма перемещения 7 закрывают вакуумную камеру приемным резервуаром 2, переводя его в положение о . При этом, благодаря реэиноМой прокладке между уплотня-З 0 .ющими фланцами вакуумной камеры иожуха приемного резервуара под возействием Силы тяжести йриемногоезервуара достигается герметизация вакуумируемогообъема по уплотняющемуЗ 5 Фланцу. Второй разливочный ковш, наполненный металлом из плавильной- печи транспортируют к приемному резервуару в положение сГ и переливают металл в его Футерованную емкость, 40 При этом происходит герметизация расплавом зазоров между проплавляемой.пластиной и 4 утеровкой приемного резервуара,посйе чего вакуумированный объем подсоединяется к системе 45 откачки воздуха. Необходимое разрежение (например 20 мм рт,ст.) достигается до проплавления пластины, за. счет малого объема вакуумной камеры и Высокой скорости отКачки. После проплавления пластины металл, вакуумируясь в струе, попадает на лигатуру, уложенную на дне ковша, и взаимодействует с ней. Единственное в устройстве уплотнение при этом не ис 55 пытывает термонагрузок, а струя металла, проходя. короткий путь, чрезмерно не охлаждается.Опорожненный разлнвочный ковш устанавливают в вакуумную камеру в положении а и загружают на.его дно. В это же положение.Ь переводят приемный резервуар 2 и укладывают проплавляемую пластинуустройствО подготовлено к следующему циклу обработки расплава. Ковш с обрабо" танные расплавом с помощью съемной траверсы тем же краном легко извлекает иэ вакуумной камеры в положении д и. подается на разливку.Устройство может работать при подаче расплава непосредственно из плавильного агрегата, например, из индукционной печи, В этом случае устройство снабжено одной вакуумной камерой б, устанавливаемой рядом с печью, и перевод приемного резервуара в положение Ц .необходим только для изъятия из камеры ковша с обработанным металлом и установки ковша с лигатурой.1 аким образом, в обоих случаях достигается высокая производительность устройства, сопоставимая с про"изводительностью технологии модифицирования в открытом ковше,Предлагаемое устройство, имея простую конструкцию обеспечивает реализацию способа внепечной обра ботки при высокой. ритмичности, надежности и производительности. Процесс в целом легко поддается автоматизации.В настойщее время изготовлены рабочие чертежи промышленной установки, в основу которой положено предла- . гаемое устройство, Установка рассчитана на ковш емкостью 0,8 т и производительностью около 10 т чугуна в час.По предварительным расчетнж дан" ник экономический эффект от внедрения изобретения и реализации его с помощью способа внепечной обработки чугуна составляет около 400 тыс.руб. ,в год. Внедрение устройства в производство позволяет повысить производительность обработки расплава присадками бо. лее чем в 3 раза по сравнению с существу ющими установками, при этом достигают снижение расхода присадок в 3 раза.1036763 Составитель А.ЩербаковРедактор Н.Джуган Техред А.Бабинец Карре каэ Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4 43/26 Тираж 568 НИИПИ Государственного к о делам изобретений и от 303 5, Москва, Ж, Рауы Подп имитета СССРрытийкая наб , д