Устройство для распыления жидких металлов

Союз СоветскихСоциалистическииРеснубпии ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОУСКО МУ СВИДИИЛЬСТВУ оц 899663 Б.Н.Пойгинр В.АеГоряиновр Н.Н.Ершов, С.И.По А.М.ПанФилов и В.НеЯмов(72) Авторы изобретения йт ййА ЮГНрцентральный научно-исследонательскнй инсти уйтатериалов 1.1и технологии тяжелого и транспортного маши строЖИЮРСдЛчЦНИИТтяжмаш и Уральский ордена Трудового К асноЗЯЩрщвирв(7) Заявители политехнический институт им. С,М.Кирова(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПЬШЕНИЯ ЖИДКИХ МЕТАЛЛОВИзобретение относится к металлургии и может быть использовано при внепечном рафинировании. металлов, а также для получения металлических порошков.Известно устройство для рафинирования жидких металлов, включающее металлоприемник с тангенциальным подводом металла, выполненный в виде воронки, и стопор, снабженный сменной фурмой и образующий с донным отверстием щелевое сопло 13 .Недостатком этого устройства являются большие расходы по переделу при рафинировании, обусловленные тем, что на распыление одной тонны .металла расходуется не менее 3 м3 дорогого и пеФипитиого аргона. Экономически целессообразнее для дробле. ния на капли жидкого металла, подлежащего последующей обработке шпаком, использовать электрический ток, поскольку расход электроэнергии на дробление составляет 2 кВт-ч/т. Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности является устройство для получения металлическихпорожков, включающее два электрода,один иэ которых расположен в днищеметаллоприемника, имеющего выпускноеотверстие, а второй закреплен наконце огнеупорной трубы, входящейв выпускное отверстие с зазором 23,Недостатком этого устройства является то, что электрический токпроходит не только через нижнювчасть струи, которая разрушается накапли, но и через верхнюю, находящуюся в зазоре между стенкой отверс. 3тия и огнеупорной трубой. Это приводит к бесполезным потерям энергиив кольцевом зазоре и к разрушениюогнеупорной трубы вследствие постоянного ударного воздействия на, нее со стороны разрывающейся струи. Цель изобретения - повышение надежности работы устройства,8996 Поставленная цель достигаетсятем, что н устройстве, включающемдва электрода, один из которых расположен в днище металлоприемника1имеющего выпускное отверстие, а вто- Эрой закреплен на конце огнеупорнойтрубы, входящей в выпускное отверстие с зазором, электуод днища оформлляет нижнюю часть выпускного отверстия, выполненного сужающимся по ходу 1 Одвижения металла, при этом нижнийторец огнеупорной трубы расположенвыше электрода днища,На фиг. 1 изображено предлагаемоеустройство, общий вид; на фиг; 2 - 1%узелна фиг, 1Устройство включает металлоприемник 1 с нерасходуемым электродом 2и выпускным отверстием 3 в днище.В металлоприемнике установлена огне- рупорная труба 4, снабженная нерасходуемым электродом 5 и приводом вертикального перемещения (не показан).Конец огнеупорной трубы установленв верхней части выпускного отверстия д3 металлоприемника, Электроды 2 и 5подключены к источнику 6 тока с помощью токоподвода 7. Металлоприемникустановлен на емкости 8 со шлакомдля рафинирования металла. Металлв металлоприемник поступает из сталеразливочного ковша 9. Под выпускным отверстием ковша 9 в днище металлоприемника 1 выполнен зумпф, предотвращающий размывание футеровки3струей металла. Для слива остатковметалла из зумпфа металлоприемникснабжен механизмов 10 наклона и шарнирной опорой 11.Узел распыления совмещен с выпускным отверстием, расположеннымв днище металлоприемника. В кладкеднища установлен гнездовой кирпич12 с коническим отверстием. Под кирпичом 12 установлена плита с кони 43ческим отверстием, которая служитэлектродом. Отверстие в плите является продолжением отверстия в кирпиче 12. В целом, выпускное отверстиеметаллоприемника, образованное отверстиями в кирпиче 12 и плите,50сужается книзу. Электрод 12 можетбыть выполнен из электропроводногоогнеупора (например, графитушамота)или металла и установлен в охлаждаемую металлическую обойму 13. Трубы14, через которые к обойме 13 подаютохладитель, одновременно соединяютэлектрод 2 с одним иэ полюсов источ,63 аника 6 тока. Обойма 13 прикреплена к кожуху металлоприемника 1 с помощью разъемов 15 и электрически изолирована от него. Огнеупорная труба 4, входящая нижним концом в выпускное отверстие металлоприемника, набрана по образу обычного стопора. На стопорный стержень 16 на- винчена стонорная пробка 17 и надеты катушки 18, Стержень 16 имеет продольное отверстие для подачи сжатого воздуха, охлаждающего огнеупорную трубу.Конструктивные особенности пробки 17 и стержня 16 позволяют закрепить на конце огнеупорной трубы не- расходуемый электрод 5, который выступает из выпускного отверстия. Электрод 5 соединен со вторым полюсом источника 6 тока через стержень 16.Стопорная пробка 17 введена в отверстие в кирпиче 12 на 0,2-0,8 часть его глубины и образует со стенкой отверстия кольцевой зазор, ширину которого можно изменять, перемещая огнеупорную трубу с помощью специального привода,Устройство работает следующим образом. Перемещая огнеупорную трубу, устанавливают требуемую ширину кольцевого зазора. Затем открывают стопор ковша 9 и заполняют металлом зумпф в днище металлоприемника 1. Металл поднимается дс уровня выпускного отверстия и поступает в кольцевой зазор между стенкой отверстия в кирпиче 12 и огнеупорной пробкой 17. При этом струя металла формируется в виде полого конуса. В нижней части отверстия струя контактирует с электродом 2. Затем струя вытекает из отверстия и попадает на электрод 5. При замыкании струей электродов 2 и 5 свободный участок струи распадается на капли, которые падают в шлак, находящийся в емкости 8. После разрушения нижней части струи электрическая цепь размыкается. Металл, стекающий через выпускное отверстие, снова замыкает электроды 2 и 5, и цикл повторяется. Ширину кольцевого зазора регулируют, меняя положение огнеупорной трубы, Зазор выбирают с учетом физико-химических свойств металла и требуемой дисперсности образующихся капель. Очевидно, что899большой зазор обеспечивает повышен-. ный расход металла в ущерб качеству распыления и наоборот. При необходимости, с помощью огнеупорной трубы можно прекратить разливку. После 5 выпуска всего металла ковш 9 убирают и сливают остатки металла из металлоприемника, наклоняя его с помощью механизма 10.Технико-экономические преимущест ва предлагаемого устройства обусловлены повышением надежности устройства и КПД. Повышение надежности устройства достигается тем, что электрод днища установлен в нижней части 15 выпускного отверстия, а огнеупорная труба - в верхней. Этим устранено прохождение электрического тока че - рез кольцевой зазор между огнеупорной трубой и стенкой выпускного от верстия, формирующий полую струю, и ударное воздействие разрывающейся струи на огнеупорную трубу. Повышение стойкости огнеупорной трубы 663 4обеспечивает безаварийность работывсего устройства.Формула изобретенияУстройство для распыления жидкихметаллов, включающее два электрода,один из которых расположен в днищеметаллоприемника, имеющего выпускноеотверстие, а второй закреплен наконце огнеупорной трубы, входящейв выпускное отверстие с зазором,отличающееся тем, что, сцелью повышения надежности работыустройства, электрод днища оформляетнижнюю часть выпускного отверстия,выполненного сужающимся по ходу движения металла, при этом нижний торецогнеупорной трубы расположен вышеэлектрода днища.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9384883, кл. С 21 С 7/00, 967.2, Авторское свидетельство СССРР 430962, кл. В 22 Г 9/00, 1972, 899663899663 и Составитель В.КусоРедактор И.Николайчук Техред И. Гайду орректор Ю.Макарен Зака Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектна 12075/35 ВНИИПИ по 113035, МоТираж 586Государственного комитета СССРелам иэобретений и открытийва, Ж, Раушская наб., д. 4/5