Установка непрерывного действия для получения сплавов с заданными свойствами

 

Изобретение относится к литейному производству и металлургии, а частности к получению сплавов с заданными свойствами . Цель изобретения - повышение уровня механических свойств чугуна и производительности установки. Установка включает металлоприемник с заливочным каналом, устройство для ввода проволоки и систему дозирования готового расплава. Предложенная установка обеспечивает повышение производительности в 1,25-1,33 раза и оь в 1,1-1,5 раза. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 21 С 1/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 ч Ы

СО ю () (21) 4816046/02 (22) 16.03.90 (46) 07.05.92, Бюл, ¹ 17 (71) Институт проблем литья АН УССР (72) В.И. Григо рчук, И. Г. Раздобари н, В.С,Шумихин и В.Ф,Злобин (53) 621.745,56 (088.8) (56) Патент США № 3991808, кл, В 22 D 27/20, 1981.

Патент ФРГ ¹ 2923236, кл. С 21 С 1/10, 1980.

Изобретение относится к металлургии и литейному производству, в частности к оборудованию для непрерывной обработки жидких сплавов добавками в виде проволоки, Цель изобретения — повышение уровня механических свойств металла и и роизводительности установки, На чертеже представлена установка непрерывного действия для получения сплавов с заданными свойствами, Металлоприемник 1 установки имеет ванну 2 для расплава, состояющую из двух емкостей 3 и 4, соединенных между собой придонным каналом 5 в огнеупорной перемычке 6. В емкости 4 над уровнем дна размещен сливной носок 7, а в емкости 3 над уровнем сливного носка 7 расположено шлаковое окно 8 с регулирующей заслонкой

9, аккумуляционная камера 10 с каналамилабиринтами 11, Устройство 12 для одновременного ввода добавок в виде одной или

„„ЯЦ„„1731823 А1 (54) УСТАНОВКА НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СПЛАВОВ С ЗАДАННЫМИ СВОЙСТВАМИ (57) Изобретение относится к литейному производству и металлургии, в частности к получению сплавов с заданными свойствами. Цель изобретения — повышение уровня механических свойств чугуна и производительности установки. Установка включает металлоприемник с заливочным каналом, устройство для ввода проволоки и систему дозирования готового расплава, Предложенная установка обеспечивает повышение производительности в 1,25 — 1,33 раза и ob в

1,1 — 1,5 раза. 1 з,п. ф-лы, 1 ил., 3 табл, нескол ьких проволок 13 снабжено коллектором 14 для ее подогрева отходящими газами, соединяющим направляющие трубы 15 устройства.12 с патрубком 16 и вытяжной вентиляцией 17.

Металлоприемник 1 снабжен приводом

18 качания и наклона и выполнен съемным, свободнолежащим двумя парами цапф 19 и

20 на опорных гнездах 21 и 22 без дополнительного крепления.

Заливочный канал 23 расположен на уровне сливного носка 7 или над ним. Приемная воронка 24 расположена под сливным носком заливочного (дозирующего) устройства 25.

Установка работает следующим образом, Для вывода установки на заданный режим работы в ванну 2 металлоприемника 1 из заливочного (дозирующего) устройства

25 через приемную воронку 24 и заливочный канал 23 непрерывно заливается исходный

1731823 ный расплав, Одновременно в емкость 3 с расплавом подающим механизмом 7 через коллектор 14 направляющего устройства 12 вводятся добавки в виде одной или нескольких проволок 13 со скоростями, пропорциональными массовой скорости поступления расплава. Растворяясь в расплаве в необходимых пропорциях, добавки придают ему заданные свойства.

Заполнение ванны 2 металлоприемника 1 обработанным расплавом до уровня сливного носка 7 является исходным положением для работы установки в одном из двух заданных режимов; в режиме непрерывной обработки и выдачи готового расплава; в режиме непрерывной обработки и циклической (дозированной) выдачи готового расплава, B режиме непрерывной выдачи установка работает следующим образом. Включается заливка расплав;..13 заливочного (дозировочного) устройства 25, одновременно срабатывает привод 18 качания и наклона, наклонняя металлоприемник 1 в сторону сливного носка 7 на 3 — 5 до упора цапф 19 в опорные гнезда 21, и начинается ввод проволоки 13. При этом в емкость 3 через канал 23 и приемную воронку 24 непрерывно заливается исходный расплав с заданной массовой скоростью, а через устройства 12 в эту же емкость 3 с расплавом непрерывно вводятся добавки в виде одной или нескольких проволок 13, Поступающий исходный расплав в емкости 3 непрерывно взаимодействует с вводимыми добавками, растворяя их в процессе своего перемещения (опускания) от верхнего уровня до придонного канала 5.

По принципу сообщающихся сосудов обработанный расплав из емкости 3 через придонный канал 5 в перемычке 6 переходит в емкость 4 и в процессе спокойного, без барботажа, перемещения — вверх к сливному носку 7, гомогенизируется по составу в обьеме емкости 4 и сливается из нее за счет перелива через носок 7 непрерывно со скоростью, равной скорости заливки исходного расплава в емкость 3.

Процесс непрерывной обработки и слива расплава с заданными свойствами продолжается до тех пор. пока продолжается заливка исходного расплава или пока привод 18 не вернет металлоприемник 1 в исходное положение и, таким образом. не прервется струя сливаемого расплава.

В режиме циклической (дозированной) выдачи обработанного расплава с заданными свойствами установка работает следующим образом. Заливка исходного расплава из заливочного (дозировочного) устройства

25 и его обработка производятся непрерывно или циклически аналогично предыдущему режиму при непрерывном вводе проволок. Привод 18 качания и наклона обеспечивает необходимую дозировку выдачи расплава с заданными свойствами из емкости 4 за счет периодического наклона (качания) металлоприемника 1 на угол 3 — 5 в сторону сливного носка 7 и обратно с заданными интервалами времени. При наклоне металлоприемника 1 производится слив (выдача) готового расплава через сливной носок 7, при его возврате в исходное положение струя прерывается на заданный промежуток времени. При этом процесс заливки исходного расплава и ввода добавок может не прекращаться. Циклы выдачи расплава могут повторяться в автоматическом или в ручном режиме.

Конструкция металлоприемника 1, выполненного проходным, позволяет за счет относительного взаимного расположения его элементов совместить во времени операции. выполняемые в емкости 3 (непрерывная заливка исходного расплава. непрерывный ввод добавок, интенсивное их смешивание и взаимодействие, наведение рабочего слоя шлака заданной толщины и активности, удаление излишков шлака, улавливание, дожигание и удаление выделяющихся газообразных продуктов с отбором и аккумулированием части их тепла, подогрев вводимых проволок) с операциями, выполняемыми отдельно в емкости 4 (гомогенизация непрерывно поступающего из емкости 3 через придонный канал 5 в перемычке 6 отработанного расплава по температуре и свойствам во всем обьеме, более глубокое усвоение введенных элементов и слив сплава с высокими свойствами из металлоприемника 1 через сливной носок 7).

Такое совмещение и конструктивное исполнение делает процесс обработки непрерывным, обеспечивает повышение производительности работы установки и повышение механических свойств металла.

Съемная конструкция металлоприемника 1, установленного своими цапфами 19 и

20 в опорных гнездах 21 и 22 без дополнительного соединения с ними и приводом 18, позволяет снять его любым грузоподъемным механизмом и установить обратно или заменить новым. Это также сокращает время на обслуживание установки и повышает производительность.

Исходные данные для сравнения при использовании известной и предлагаемой установок при получении высокопрочного магниевого чугуна приведены в табл. 1, дан1731823 ные по расходу проволоки на 1 т чугуна — в табл. 2, а химический состав получаемого чугуна — в табл. 3.

Предварительный анализ работы предлагаемой установки показывает, что рост производительности составляет 40... 60 Д и механических свойств до 20%.

Кроме того, предлагаемая установка имеет значительно более широкий диапазон возможностей как по видам вводимых добавок и свойствам полученных сплавов, так и по обеспечению требуемых технических характеристик, и наряду с простотой конструкции и гибкостью процесса позволяет без значительных капитальных затрат использовать ее в любом технологическом потоке с непрерывным или циклическим режимом работы, в том числе и в действующем производстве.

Формула изобретения

1. Установка непрерывного действия для получения сплавов с заданными свойствами, включающая металлоприемник с заливочным каналом, устройство для ввода проволоки и систему дозирования готового расплава, отличающаяся тем, что, с

5 целью повышения уровня механических свойств чугуна и производительности установки,металлоприемник выполнен проходным с ванной, состоящей из двух емкостей, соединенных между собой придонным ка10 налом в огнеупорной перемычке, в одной из емкостей над уровнем дна размещен сливной носок, во второй емкости над уровнем сливного носка расположены шлаковое-окно с заслонкой и аккумуляционная камера с

15 каналами-лабиринтами, а устройство для ввода проволоки снабжено коллектором для ее подогрева отходящими газами, при этом металлоприемник выполнен съемным и снабжен приводом качания и наклона, 20 2.Установка поп.1,отл и ч а ю щая-. с я тем, что заливочный канал расположен на уровне сливного носка или над ним, Таблица 1

Свойства

Показатели ля становки известной п едлагаемой

5

Непрерывн.

Ци клич.

Периодично с вынужденной остановкой процесса

700

Постоянная

1450 †15. активн.

Переменная

1250 — 1300. пдссивн.

Испол ьз, Любые

Не использ.

Только М

Таблица 2

Диаметр порошковой проволоки (ПП), мм

Масса магния в 1 м проволоки. г

Масс 1 пог.м проволоки, г

Скорость подачи ПП, мlмин

Режим ввода ПП (т.е„режим обработки)

Температура чугуна при обработке, С

Удаление шлака

Емкость металлоприемника, кг

Глубина жидкой ванны в металлоприемнике

Температура, С, и активность шлака в процессе обработки

Использование тепла отходящих газов

Возможность использования добавок с азличной плотностью

1400

Непрерывно в процессе работы

700

1731823

Продолжение табл.2

Таблица3

Продолжение табл.3

1731823

50

Составитель В.Григорчук

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Н.Король

Редактор Н,Тупица

Производственно-издательский комбинат "Патент". r. Ужгород, ул.Гагарина. 101

Заказ 1557 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35. Раушская наб.. 4/5