Устройство для дегазациижидкого металла

 

"1= т

О П И С А Н Й- -Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ и1) 510"151 баюз Советских

Соииалистических

Республик

К ПАТЕНТУ (б1) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 04,06.73 (21) 1939674/22-02 (23) Приоритет — (32) 05.0б.72 (31) 2б2925 (33) США (43) Опубликовано 05.04.76. Бюллетень № 13 (45) Дата опубликования описания 11.05.78 (51) М. Кл.з С 21С 7/10

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 669.046.56. .4-982 (088.8) (72) Автор изобретения

Иностранец

Эрнест Андриас Мевиссен (США) Иностранная фирма

«Драво Корпорейшн» (США) (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕГАЗАЦИИ ЖИДКОГО МЕТАЛЛА

Изобретение относится к внепечной вакуумной обработке жидкого металла, в частности к дегазационному устройству.

Известно устройство для вакуумной дегазации жидкого металла, состоящее из вакуумной камеры циркуляционного типа с двумя патрубками внизу, один из которых всасывающий, а другой — сливной.

Камера размещена на опорных средствах и снабжена приводом возвратно-поступательного перемещения относительно ковша с металлом, установленного на тележке. Камера снабжена загрузочным бункером с трубопроводом и средствами разъемного соединения с линией вакуумной системы.

Камеры, используемые в процессе вакуумной -дегазации футерованы огнеупорным кирпичом, после определенного времени эксплуатации футеровка должна заменяться.

Для поддержания непрерывности дегазационного процесса используются дегазационные системы, включающие две вакуумные камеры, причем одна камера применяется для дегазации, а вторая — подвергается замене футеровки. Обычная двухкамерная дегазационная система предполагает использование двух зон обслуживания и ремонта, расположенных по о6е стороны дегазационной зоны, что занимает значительную производственную площадь.

Целью изобретения является обеспечение удобства обслуживания, ремонта и сокращение занимаемой производственной площади.

Для этого предлагаемое устройство для дегазации снабжено опорными средствами, поддерживающими вакуумные камеры, установ1п ленными на расстоянии друг от друга по окружности, имеющими возможность индивидуального вращения относительно одной вертикальной оси. Кроме того, опорные средства выполнены в виде платформы ступенчатой

15 формы, каждая из которых предназначена для поддержания одной из камер, при этом нижние ступени платформ установлены на одном валу со свободой вращения вокруг него, а в верхней ступени выполнено отверстие, в котором свободно установлена вакуумная камера. Устройство снабжено средствами для индивидуального привода опорных средств.

Наружный край верхней ступени платформ снабжен колесом, опирающимся на кольцевой рельсовый путь. Средство для возвратнопоступательного перемещения вакуумной камеры в процессе дегазации выполнено в виде приводной тележки, захватывающей верхнюю

510151 часть камеры и перемещаемой по направляющим колоннам.

На фиг. 1 представлен общий вид предложенного дегазационного устройства; на фиг. 2 — то же, вид спереди, с дополнительными подробностями конструкции; на фиг. 3 — разрез по А — А на фиг. 2; на фиг. 4 — платформа, несущая камеру и главное перекрытие (увеличено); на фиг. 5 — разделительная стенка между зоной дегазации и зоной обслуживания, а также детали платформы обслу>кивания.

Вакуумное дегазационное устройство включает опорную конструкцию 1, выполненную из взаимно соединенных конструктивных элементов, поддерживающих главное перекрытие 2, расположенное над уровнем земли, перекрытие 3, на котором устанавливаются загрузочные воронки. Главная опорная конструкция 1 сконструирована таким образом, что главное перекрытие 2 расположено в горизонтальной плоскости, находящейся над уровнем земли на расстоянии, достаточном для обеспечения возможности перемещения ковша 4 с расплавленным металлом на колесной переносящей тележке 5, конструкция которой позволяет ей перемещаться по установленному на земле рельсовому пути 6. Уровень земли под главным перекрытием 2 разделен на дегазационную зону ?, на которую передается несущая ковш переносящая тележка 5, и на зону 8 обслуживания, ремонта и предварительного нагрева. Кроме того, в главном перекрытии 2 выполнено большое круглое отверстие 9 (фиг. 1), через которое внутрь зоны 7 и 8 могут быть введены некоторые другие элементы дегазационного устройства, Зоны 7 и 8 разделены между собой вертикальной разделяющей стенкой 10 с центральной секцией 11, отходящей от уровня земли до точки строго над верхним краем ковша 4. Разделяющая стенка 10 также снабжена концевыми секциями 12, которые находятся ниже центральной секции 11, благодаря чему определяются отверстия, обеспечивающие транспортировку камер дегазационного устройства между зонами 7 и 8. Разделительная стенка 10 в целом выполнена из материала, обеспечивающего теплоизоляцию между дегазационной зоной и зоной обслуживания, ремонта и предварительного нагрева, так что персонал может с удобством, и безопасно работать в зоне обслуживания во время хода процесса дегазации расплавленного металла.

Главная опорная конструкция 1 поддерживает также другое вспомогательное оборудование, например средства управления, установленные в кабине управления 13, находящейся под главным перекрытием 2, отсек электрооборудования, лестницы и другое оборудование (на чертежах не показано).

Предусмотрена пара одинаковых, футерованных огнеупором вакуумных камер 14 и

15. Каждая из камер включает донную секцию, содержащую патрубки 16 и 17, высту5

G5 пающие вниз, причем один из патрубков является всасывающим, а другой — сливным.

Каждая камера 14 и 15 включает также эксгаустерную или выпускную коробку 18 с пылеуловителем в нижней части коробки. Эксгаустерная коробка 18 для газа выполнена таких размеров, что в нее телескопически входит выпускной трубопровод 19, соединенный с устройством, обеспечивающим вакуумирование, например, с многостадийным инжектором пара и т. и. (на чертежах не показан).

Верхняя секция каждой камеры 14 и 15 снабжена трубопроводом 20 предварительного нагрева, сопрягающимся с вертикально подвижным узлом предварительного нагрева 21, расположенным над секцией предварительного нагрева зоны 8 обслуживания, ремонта и предварительного нагрева, для обеспечения подачи тепла в резервуар до переноса его в дегазационную зону 7. Верхняя секция каждой камеры 14 и 15 также снабжена трубопроводом 22 для введения добавок, размеры которого обеспечивают сопря>кение с вертикальным лотком 23, соединенным с содержащими добавки бункерами (на чертежах не показаны), но нормально установленными на перекрытии 3.

Обе камеры 14 и 15 поддерживаются таким образом, что могут перемещаться по окружности между дегазационной зоной 7 и зоной

8 обслуживания, ремонта и предварительного нагрева. Опора 24 камеры включает вертикальную стойку 25, расположенную в упоре с центральной частью 11 разделительной стенки 10 и со стороны, обращенной к зоне 8.

Стойка 25 расположена на.1,74 м и над верхней центральной частью 11 разделительной стенки. В центральном положении на стойке

25 установлен вертикальный вал 26 неподвижной платформой 27 в виде диска, закрепленной на его верхнем конце и входящей в отверстие 9 в главном перекрытии 2, причем верхняя поверхность платформы находится в горизонтальной плоскости, в которой расположена верхняя поверхность главного перекрытия 2. Каждая камера 14 и 15 установлена на платформе 28, имеющей ступенчатую форму с удлиненной верхней ступенью

29 в виде лопасти вентилятора, выступающей радиально наружу от платформы 27. Наружный радиальный конец верхней ступени 29 имеет очертания дуги и расположен вблизи стенки отверстия 9 в главном перекрытии 2, а внутренний радиальный конец верхней ступени также является дугообразным и расположен вблизи наружного края платформы 27.

Каждая ступень 29 снабжена отверстием 30, размер которого позволяет свободно войти в пего вакуумной камере 14 или 15. Камеры могут свободно взаимно перемещаться возвратно-поступательно через отверстие 30, причем каждая камера снабжена фланцем 31, прикрепленным к верхней ее секции. К каждому фланцу 31 прикреплено множество направленных вниз выступающих подушек 32, 510151 нижние поверхности которых размещены в радиальном направлении над отверстием 30 в верхней ступени 29 платформы 28 каждой камеры, благодаря чему платформы поддерживают камеры, когда они опущены. Каждая платформа 28 включает нижнюю ступень 33.

Нижние ступени 33 установлены одна над другой на валу 26 со свободой вращения относительно него. Таким, образом, каждая платформа 28 может вращаться вокруг вертикальной оси вала 26.

Каждая из платформ 28 снабжена собственным приводным средством, благодаря чему они могут приводиться во вращение независимо друг от друга или при необходимости синхронно. Нижняя ступень 33 платформы 28 (фиг. 2) снабжена выступающей вниз гильзой 34, размеры которой позволяют ей охватить гильзу 35.

Наружные края платформы 28 выполнены таким образом, что опи направляются и поддерживаются кольцеобразным рельсовым путем 36, примыкающим изнутри и расположенным ниже внутреннего края отверстия 9 в главном перекрытии 2. Рельсовый путь 36 прикреплен к верхней поверхности конструктивного элемента 37, поддерживаемого главным перекрытием 2, в виде косынки, закрепленной между элементом 37 и нижней поверхностью главного перекрытия. Одна из таких косынок показана на фиг. 4. У нижней внешней торцовой поверхности каждой платформы 28 установлено вращающееся. колесо 38, размер и форма которого позволяют ему зацепляться с рельсовым путем 36. Каждое колесо установлено на валу 39 зубчатого редуктора 40, который, в свою очередь, соединен с реверсируемым электродвигателем 41, связанным с источником электроэнергии (на чертежах не показан), Электродвигатель 41 и зубчатый редуктор 40 поддерживаются на нижней стороне платформы 28 несущим кожухом

42, прикрепленным между зубчатым редуктором и платформой. Каждый вал 39 опирается также на два роликовых подшипника 43, установленных в корпусе подшипника 44, прикрепленном к нижней стороне платформы 28, Тележка 45 предусмотрена для возвратнопоступательного перемещения вакуумной камеры 14 или 15, когда она находится внутри дегазационной зоны 7. Камера .14 (фиг. 1, 2) находится в положении операции в дегазационной зоне 7 и поддерживается узлом тележки 45 над ковшом 4. Узел тележки 45 для подъема камеры содержит главную секцию

46 прямоугольной формы, размеры которой позволяют установить ее и совместить с верхней поверхностью фланца- на верхней концевой секции камеры 14. Секции 47 прикреплены к заднему концу главной секции 46 и снабжены отверстиями в лапках, которые предназначены для скольжения вокруг вертикальных направляющих колонн 48, поддерживаемых между главным перекрытием 2 и подъемным полом 49. Предусмотрена пара

25 зо

65 блоков 50 и 51, которые прикреплены к каждой концевой части верхней поверхности главной секции 46 подъемными тросами 52, проходящими вокруг блоков. Подъемные тросы 52 проходят вертикально вверх к другой паре блоков 53 и 54, поддерживаемых подьемным полом 49, а затем к приводимой электродвигателем лебедке 55 барабанного типа, также опирающейся на подъемный пол.

Следует заметить, что на фиг. 1 показан только один из блоков 53 и 54, а в конструкции предложенного устройства предусмотрсны два блока, установленные в подъемном полу 49. На внешней поверхности фланца блока 53-закреплены три подъемных пальца

56, входящих в три отверстия в главной секции 46 подъемной тележки 45. В верхней зоне пальцев 56 предусмотрены пазы, в которые вводятся клинья 57, блокирующие пальцы в подъемной тележке. Если нужно поднять или опустить камеру 4 относительно платформы 28, подъемная тележка 45 опускается до сопряжения пальцев 56 с верхней секцией 46, а клинья 57 устанавливаются на место. Когда камера 14 должна транспортироваться при помощи платформы 28, подъемная тележка 45 разъединяется с пальцами 56 и поднимается над верхней частью камеры. Таким образом, узел подъемной тележки 45 обеспечивает поднятие и опускание камер 14 и 15 в ковш 4 с целью выполнения операций дега зации и одновременно обеспечивает транспортировку их без помех между дегазационной зоной 7 и зоной 8.

Когда нужно передвинуть камеру 14 или

15 между зонами 7 и 8, камера 14, находящаяся в дегазационной зоне 7, опускается, пока подушки 32 не совместятся с противоударными прокладками 58, укрепленными на верхней ступени 29 платформы 28. Камеры

14 и 15 могут быть заблокированы и зафиксированы на месте путем закрепления платформы 28 зажимами 59, один из которых показан на фиг. 1 в поло>кении блокировки и фиксации камеры 14 на месте в дегазационной зоне 7. После того как все использовавшиеся зажимы удалены, камеры 14 и 15 - могут быть блокированы на своем месте на платформе. Платформы 28 могут быть затем синхронно приведены в движение, пока камеры 14 и 15 не поменяются местами в соответствующих зонах 7 и 8. Камера 14 или 15, находящаяся в зоне обслуживания, ремонта и предварительного нагрева, может быть перемещена внутрь этой зоны, например, от стенда 60 замены донной части (фиг. 2), где донная секция камеры может быть заменена или отремонтирована. Кроме того, в камере

14 или 15 может быть заменена футеровка во время нахождения на стенде 60 замены донной части путем снятия верхней части резервуара с помощью потолочного крана. После замены футеровки камера 14 или 15 может быть транспортирована до совмещения с узлом 21 (фиг. 1) для предварительного нагрева камеры перед транспортировкой ее в дегазационную зону 7. Транспортировка камеры 14 и 15 в зону 8 может осуществляться независимо от камеры, находящейся в дегазационной зоне 7, которая может оставаться неподвижной в своем рабочем положении.

Предусмотрена также платформа обслу>кивания 61 (фиг. 5) поворачивающаяся внутри дегазационной зоны 7 для того, чтобы рабочие могли устанавливать, ремонтировать или заменять части нижней секции камер 14 или

15 во время их нахождения в дегазационной зоне. Платформа обслуживания 61 включает главную секцию 62, установленную на уровне выше верхнего края ковша 4, таким образом, чтобы ковш мог транспортироваться под ней без помех. Главная секция 62 прикреплена к двум рычажным элементам 63 и 64, каждый из которых имеет свободный конец, окружающий вертикальную колонну 65, закрепленную между уровнем земли и нижней стороной кабины управления 13. Между свободными концами рычажных элементов 63 и

64 закреплена цилиндрическая гильза бб, также окружающая колонну 65.

Рычажные элементы 63 и 64 и гильза 66 имеют размеры, позволяющие им вращаться относительно неподви>кной колонны 65. К промежуточной секции гильзы 66 прикреплено зубчатое кольцо 67, зацепляющееся с ведущей шестерней 68, закрепленной на ведущем валу электродвигателя 69, соединенного с источником электроэнергии (на чертежах не показан) .

Электродвигатель 69 жестко прикреплен к другой колонне 70, проходящей между уровнем земли и кабиной управления 13. Главная секция 62 платформы обслуживания 61 также снабжена размещенным в центре хомутом

71 с расположенными рядом отверстиями 72 и 73, размеры которых согласованы с размерами патрубков 16 и 17, благодаря чему они могут быть удалены от камер 14 или 15 и перенесены за пределы дегазационной зоны для ремонта или замены. Новые или отремонтированные патрубки могут затем обычным путем транспортироваться обратно к камерам.

Во время транспортировки камер между зонами подвод энергии и управляющие соединения остаются ненарушенными, донная секция и патрубки могут быть заменены без перерыва в операциях по обслуживанию, ремонту или замене футеровки. При желании вращающееся опорное средство может включать единую платформу с двумя или тремя резервуарами, а опора ковша может быть скон5 струирована таким образом, чтобы перемещать ковш вверх и вниз внутри дегазационпой зоны, а не перемещать камеру относительно ковша.

10 Формула изобретения

1. Устройство для дегазации жидкого металла, содержащее по крайней мере две вакуумные камеры, например циркуляционного

15 типа, средство для вертикального возвратнопоступательного перемещения относительно ковша с металлом, установленного на перемещаемой тележке, загрузочный бункер с трубопроводом, подогреватель и средства разь20 емного соединения с линиями вакуумной системы, отличающееся тем, что, с целью удобства обслуживания, ремонта и сокращения занимаемой производственной площади, оно снабжено опорными средствами, поддерживающими вакуумные камеры, установленными на расстоянии друг от друга по окружности, имеющими возможность индивидуального вращения относительно одной вертикальной оси.

50 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что опорные средства выполнены в виде платформ ступенчатой формы, каждая из которых предназначена для поддержания одной из вакуумных камер, при этом нижние стуЗ5 пени платформ установлены на одном валу со свободой вращения вокруг него, а в верхней ступени выполнено отверстие, в котором свободно установлена вакуумная камера.

3. Устройство попп.1и2, отличающее"я тем, что оно снабжено средствами для индивидуального привода опорных средств.

4. Устройство по пп. 1 — 3, от л и ч а ю щ е еся тем, что наружный край верхней ступени платформ снабжен колесом, опирающимся на

45 кольцевой рельсовый путь.

5. Устройство по пп. 1 — 4, о т л и ч а ю щ е еся тем, что средство возвратно-поступательного перемещения вакуумной камеры в процессе дегазации выполнено в виде приводной тележки, снабженной механизмом для захвата верхней части вакуумной камеры и установленной на направляющих колоннах.

Фиг 5

Составитель Т. Морозова

Техред О. Москвитина Корректоры: И. Позняковская и Л. Брахнина

Редактор Е. Братчикова

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 91 1/2 Изд. № 312 Тираж 654

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5