Устройство для дегазации жидких металлов

.7) С 2 С 7/10 осударотееннын ноетет ссср оо делам нзооретеннй и отнрытнй) ЪДК 6 Ь 9.046. 5.09.79. Опубликовано ллете 517(088.8 Дата опубликования о 79 кани Л. Голь Л. П. Кузи н зобретения Донецкий ордена Трудового Красного Знал)ен политекцическцй институт71) Заявитель 54) УСТРО 11 СТВО Д,Г 11, ДЕ ГАЗ ЛЦ 1Изобрстсцис с)тцс)сится к цвстнои и цсрной металлургии, цепосрелствено к вцецечном 1 Вдкуъмц)ОВЗНЦ)О кцлг цх )стал;)ОВ, и может использоваться при це)црс рывном литье .)с)1 а,.),)ов и сплавов.Известны способы и устройства внепецнои дсгазацци жилки металлов и сплавов путем вакуумцравация 11.Известен способ извлсцсия волоролд цз жилкик Гегкоцлавких металлов црц 260- 7 ЬОС с помощью вол;родопроцицдсмой бцметаллической мембраны, заклк) нюши йся в том, цто с олцой стороны полуцроцицдемой мембраны находится жидкий мсталл, в котором растворс и Водорода. с другой - создается окисляюшая атмосфера, связывд)ошая продиффундировдвцНй церсз мембрану водород. Исцс)льзусмое цри этом устройство в принципе аналогично известным диффузионным фильтрам из сплавов цаллалия для выделения волорола из газовык смсссй, рассчитанных также для работы при низкцк темпердтурдк 1,ссс 800 С) 2.Однако конструкция такого устройства не обеспечивает эффсстивной дегаздцци прц движении жидкого металла. Ндиоолсе близки и к прслг)д Геазом изобрстенцо 1)о текцццс:кой сушцостц ц достигаем.м эффект является ) стройство лля де газа ццц )кцдки.с металлов, солерждццее вдкуммцмсэ камер; с мстс)ллсн)роволс, вы по )ценным цз атерис)лд, ц 1 оцц)11)с.ого л,яГаза ц цспРОн 1 цает 101 с) л 1 Я )ц)с тд;1,1 д. Мс Г)1 л.)Тоцровол устдцовгсц внутри сцфоцд цо всей СГО ллццс и сослццяст емкости, сслсрж;)шц). жилкци )етдл,) ЛОлнакс) это ) стростнс) цс обссцсццвдет с)ЛОСТДТОЦ)1 К Г,1 ОЦН ДСГДЗЦЦЦ ЦО ВСЮ) об ьему металла прц со.;ранении высокой скорости перелива. Кроме того, метдллопровол не обладает лс)статочной мс.;ацццсской прочностью, цсм о)мсловгсн 1 малдя надежность устройства цри нсос)олц)о увелцчециц производительности.Цель изобретения) велцчсцце глубины легаздциц металла. новы)иенце произвол,)тсльцостц, цдлсжнстстц ц ассцицеской стойкости метдллопровола.0Это достигается тем, цто в устройствелля лсгазаццц жцлкцк металлов, вкл)очаю- )ЦС) СОСЛЦНСЦЦО . БДК)М НЬ);)1 НДСОСОМ ВС 1 ку) мную камеру, снабкецн)о по всей дли%1 О зо15 не металлопроводом, выполненным из материала, непроницаемого для жидких металлов и проницаемого для газов, и соединенным с патрубками для ввода и вывода металлов, металлопровод выполнен в виде объемного тела, имеющего две системы каналов и (или) полостей, одна из которых образована каналами, выполненными в объемном теле, сообщающимися с патрубками для ввода и вывода металла, а другая - состоит из каналов, выполненных в объемном теле и отделенных от первой системы внутренними газопроницаемыми перегородками, и сообщающихся с вакуумной камерой.Другим отличием является то, что отношение длины металлопроводящих каналов к их приведенному диаметру составляет 5 - 100 Кроме того, с целью предварительного подогрева металлопровода и поддержания необходимой температуры жидкого металла, в каналы, сообщающиеся с вакуумной камерой введены электрические нагреватели, Эффективность устройства достигается уменьшением диаметра дегазируемого металла при сохранении суммарного диаметра протекания. Так, при замене канала металлопровода диаметром 100 мм четырьмя каналами по 50 мм даст увеличение производительности в 4 раза при сохранении степени обезгаживания. Существенно важно, чтобы длина металлопроводящих каналов была в 5 - 100 раз больше, чем их приведенный диаметр. Если это соотношение меньше 5, то производительность устройства падает и эффективная дегазация металла не достигается. Если это соотношение больше ста, то необходима повышенная скорость разливки в связи с чем эффективность аппарата уменьшается.На фиг. 1 изображено устройство для дегазации жидких металлов, общий вид; на фиг, 2 - металлопровод. Устройство для дегазации жидких металлов содержит вакуумную камеру 1, соединенную через патрубок 2 с вакуумным насосом (на фиг. 1 не показан). Вакуумная камера 1 по всей ее длине снабжена металлопроводом 3, который выполнен из полупроницаемого материала (проницаемого для жидкого металла) в виде цельного объемного тела произвольной формы, например цилиндра, в котором имеются две системы каналов или полостей: одна система каналов 4 произвольной формы (например, круглые), расположенная вдоль направления протекания жидкого металла, служащая для протекания жидкого металла. Отношение длины металлопроводящих каналов 4 к их диаметру составляет 5 - 100. Другая система каналов 5 так же произвольной формы и расположения (например, круглые), разделенная от первой полупроницаемыми перегородками, которыми служит тело ме 15 1 О 15 40 45 5 О 55 таллопровода, предназначена для эвакуации выделившихся из металла газов, и со. общается с вакуумной камерой 1.В каналы 5 введены электрические нагреватели. Количество и мощность нагревателей определяется производительностью устройства,Металлопровод 3 соединен с патрубками 6 и 7 для ввода и вывода металла.Взаимное расположение каналов не имеет принципиального значения, равно как и их форма, и должны компановаться с учетом получения достаточной механической прочности дегазатора и обеспечения компактности изделия.Один из вариантов выполнения металло- провода может быть следующим.Металлопровод 3 (см, фиг. 2) выполнен в виде цилиндрического объемного тела диаметром 10 мм, в котором по площади поперечного сечения выполнены каналы 4 круглого сечения диаметром 10 мм, сообщающиеся с патрубками 6 и 7 для ввода и вывода металла. Каналы расположены во всем объеме металлопровода 3 в количестве 30 шт, при котором отношение длины металлопроводящих каналов 4 к их приведенному диаметру составляет 12,5.В этом же металлопроводе 3 по его высоте выполнена другая система каналов 5 диаметром 5 мм в количестве 36 шт для отвода выделяющихся из металла газов. Эти каналы круглого сечения расположены так, чтобы не было пересечения каналов 5 с каналами 4, т. е. в промежутках между каналами 4.Каналы 5 сообщаются с вакуумной камерой 1. Таким образом, каналы 5 отделены полупроницаемыми перегородками, образованными материалом тела металлопровода 3 от каналов 4. В восемнадцати из тридцати шести каналов 5 расположены электронагреватели (на фиг. 2 не показаны), которые необходимы для подогрева металлопровода при разливке металла и запуске установки.Форма каналов металлопровода в предлагаемом изобретении не играет существенной роли и может выбираться, исходя из конструктивных соображений и материала металлопровода. Предпочтительно, однако из соображений технологии и прочности, изготовлять круглые, цилиндрические каналы,Устройство работает следующим образом.Патрубок 6 погружают в жидкий металл, который заполняет каналы 4 и затем включают вакуумный насос (на фиг. 1 не показан), соединенный с вакуумной камерой 1 патрубком 2. Из вакуумной камеры 1 каналов 5 и полупроницаемого металлопровода 3 удаляют воздух и создают оптимальное заданное давление. С этого моментаначинается перелив металла. Во время перелива металла разрежение в вакуумной камере 1 повышают до величины, необходимой для интенсивного удаления газов из металла, движущегося по металлопроводу 3 устройства. Таким образом, устройство осуществляет перелив металла с одновременной дегазацией. Для прекращения действия устройства отключают вакуумный насос,соеди, няют вакуумную камеру с атмосферой и прекращают заливку металла.В случае необходимости, устройство мо жет быть непосредственно сблокировано с кристаллизатором непрерывной разливки металла, что обеспечивает рост качества металла при непрерывной разливке.Расположение устройства - горизонтальное, наклонное, вертикальное - определя 5 ется технологией разливки металла в конкретных условиях.Данное устройство обеспечивает повышение производительности и увеличение глубины дегазации металла. 20 Общий экономический эффект будет слагаться из экономии, полученной за счет улучшения качества металла в результате снижения его газонасышенности, увеличения производительности металлопровода, увеличения межремонтных периодов, за счет повышения механической стойкости металло- провода и надежности. 6 фор,иула забрет на1. Устройство для дсгазации жидких металлов, содержащее вакуумную камеру с металлопроводом, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности устройства и увеличения степени дегазации металла, металлопровод выполнен в виде объемного тела с расположенными в нем двумя системами каналов, при этом одна из систем образована металлопроводящими каналами, выполненными вдоль металлопровода по всей его длине, причем отношение длины каналов к их приведенному диаметру составляет 5 в 100, а другая система состоит из каналов, сообщающихся с вакуумной камерой и отделенных от каналов первой системы газопроницаемыми перегородками.2. Устройство по п. 1, от.шчаоиеееч тем, что, с целью предварительного подогрева металлопровода и поддержания необходимой температуры жидкого металла, каналы, сообщающиеся с вакуумной камерой, снабжены электрическими нагревателями.Источники информации,принятые во внимание прн экспертизе 1. Морозов А. Н. и др. Внепечное вакуумирование стали. М., Металлургия, 1975.2, Патент Великобритании1117881, кл. С 22 В 27/ОО, опублик. 1970.3. Авторское свидетельство СССР417491, кл, С 21 С 710, опублик. 1972.Составитель Г. Прусс Редактор Л. Лашкова Техред О. Луговая Корректор М, Вигула Заказ 5678/27 Тираж 653 Подписное ЦН И И ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 филиалППП сПатентэ, г, Ужгород, ул. Проектная, 4