Устройство для обработки расплава

ОЮЭ СОВЕТСНИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН П 9) (П)ре а переней часАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Р 1) 3482167/22-02( 2) В,П,Сабуров и В,П.Кочеков (71) Омский политехнический институт(56) 1. Авторское свидетельство СССР В 530057, кл. С 21 С 7/00, 1974.2. Авторское свицетельство СССР 9 461130, кл, С 21 С 7/00, 1970.3, Авторское свидетельство СССР 9 280505, кл, С 21 С 7/00, 1969.(54) (57) 1. УСТРОИСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ РАСПЛАВА, включакщее перемешиватель с конусной полостью и сквозными отверстиями по периферии в верхней час ти, несущую раму с укрепленным на ней приводным валом, соединенным сперемешивателем и приводом, устаноленным с возможностью вертикальногперемещения, о т л и ч а ю щ е е стем, что, с целью повышения эффектности обработки расплава добавкамиюгерметизации пространства над перемешивателем и расплавом, оно снажено погружным колоколом и полымрукавом с коническим раструбом,водной вал выполнен полым, полыйкав размещен внутри приводного ва перемешиватель - внутри колоко2. устройство по п, 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что но нижнемуторцу колокола шарнирно зак пленыотражатели в виде стержней,мешиватель по периферии верхти снабжен лопастями.Изобретение относится к металлур-гии и литейному производству, в частности к устройствам для обработкирасплавов с целью модифицированияи рафинирования,Известно устройство для перемешивания металла, выполненное в видеметаллических стержней. При этом набоковых гранях поперечного стержня,воздействующего на металл, от торцов к середине выполнены скосы под 10углом 10-50 к горизонтальной плоскости 1Недостатком этого устройства является неудовлетворительная стойкость поперечного стержня в условиях высоких температур.Известно также устройство для обработки металла, включающее опорнуюраму, на которой установлен приводвращения вала с перемешивателем, щ 0выполненным в виде диска из огнеупор.ного материала 2.Недостатком этого устройства является низкая эффективность перемешивания металла в ковше, посколькудвижение слоев металла осуществляется только под воздействием сил сцепления его с движущимся диском. Приэтом перемешиваются в основном верхние слои металла,30Наиболее близким к изобретениютехническим решением по достигаемому является устройство для обработки металла шлаком в ковше, состоящее из привода и несущей рамы с.укрепленным на ней приводным валом,соединенным с перешивателем, выполненным в вцце закрытой камеры с ко-.нусной полостью, разделенной перегородками на наклонные каналы, верхние отверстия которых открыты с боков, а нижние соединены вертикаль-.ной заборной трубой 3.Недостатками известного устройства являются окисление металла в процессе его движения над поверхностьюшлака и неполное использование шлака вследствие его загрязнения окислами в участках падения капель приотсутствии перемешивания, что необеспечивает высокую эффективность 50обработки.Цель изобретения - повышение эффективности обработки расплава добавками и герметизация пространстванад перемешивателем и расплавом, 55Цель достигается тем, что устройство для обработки расплава, состоящее из Lеремешивателя с конуснойполостью с сквозными отверстиями попериферии в верхней части, несущей 60рамы с укрепленным на ней приводнымвалом, соединенным с перемешивателем и приводом, оно снабжено погружным колоколом и полым рукавом с коническим раструбом, приводной вал выполнен полым, полый рукав размещен внутри приводного вала, а перемешнватсль - внутри колокола.Кроме того, по нижнему торцу колокола шарнирно закреплены отражатели в виде стержней, а перемешиватель по периферии верхней частиснабжен лопастями,На фиг, 1 представлено предлагаемое устройство, вертикальный разрез 1 на фиг, 2 - сечение А-А нафиг. 1Устройство состоит из погружногоколокола 1, открытый торец которогопогружают в расплав 2, находящийсяв тигле 3, На закрытом торце колокола установлен механический приводперемешинателя 4 с возможностью вертикального перемещения и,трехходовой кран 5,Полный вал б со встроеннымв него полным рукавом 7 для ввода добавок проходит через отверстие в колоколе 1, имеющем уплотнение 8, еговерхний конец соединен с приводом 4,а нижний конец имеет фланец, к которому крепится перемешиватель 9, исполнительный механизм его выполненв виде колеса центробежного насосас лопастями 10 и 11, равномерно расположенными по его внутренней поверхности и периферии соответственно, В теле перемешивателя выполненысквозные отверстия, На открытом торце погружного колокола 1 равномернопо периметру юбки с помощью шарниров12 закреплены отражатели 13.Устройство работает следующим образом.В тигель 3 с расплавом 2 помещают погружной колокол 1, Lредваритель. но установив кран 5 в положение, сообщающее внутреннюю полость колокола с атмосферой. Под действием собственного веса колокол погружается, а находящийся под ним воздух вытесняется в атмосферу. Эатем кран 5 устанавливают в положение, сообщающее внутреннюю полость колокола с емкостью, содержащей инертный или нейтральный газ под избыточным давлением, и поднимают колокол над уровнем металла После этого включают привод 4 перемешивателя 9, предварительно погрузив его в расплав на требуемую глубину. Уплотнение 8 вала б допускает его вращение и перемещение в вертикальной плоскости. Вращение перемешивателя образует воронкообразную повврхнссть расплава, находящегося под колсколом за счет. действия лопастей 11, расположенных по периферии верхней части перемешивателя, Лопасти 10 перемешивателя 9 обеспечивают вращение расплава, в котором за счет действия центробежных сил и геометрии внутренней полости перемешивателя образуется разность давлений относительно объема расплава, поднимающая его над воронкообразной поверхностью, Отверстия в теле перемешивателя формируют струи металла. Черезполый рукав 7 добавки поступают вкамеру перемешивателя и со струямирасплава попадают на воронкообразнуюповерхность, внедряясь в расплав,Вращение расплава под погружным колоколом 1 приводит к его вращениюво всем объеме тигля, а наличие отражателей 13 создает в расплаветурбулентные потоки, снижающие величину воронкообразной поверхности иулучшающие условия усвоения добавок,Отражатели 13 укреплены на нижнем пе 15риметре погружного колокола 1 с помощью шарниров 12 и могут перемещатьсяв радиальном направлении с возможнос.тью установки устройства в тигли,имеющие конусность к донной части. Предлагаемое ус тройс тв о може т найти применение для введения добавок с целью модифицирования и рафинирования металла, Приобретая скорость струи расплава, добавка проникает в его верхние слои при падении на воронкообразную поверхность,а затем равномерно распределяетсяв объеме металла за счет интенсивного турбулентного перемешивания,обеспечивая высокую эффективностьобработки расплава,Использование предлагаемого устройства обеспечивает по сравнениюс известным следующие преимущества:повышается степень усвоения добавокв 1,5 раза; в 2 раза повышается эффективность рафинирования расплавовпри введении порошкообраэных рафини"рующих реагентов в 1,3-1,5 разаповышаются механические свойства отливок,Экономический эффект от использования предлагаемого устройства определяется снижением расхода добавоки повышением качества отливок и сос-.тавляет не менее 2 руб. на тонну получаемого литья,