Устройство для транспортирования жидкого металла

 

(72) Автор изобретения

Л ..Я. Любман (71) Заявитель

Алма-Атинский институт народного хозяйства (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ ЖИДКОГО МЕТАЛЛА

Изобретение относится к металлургии цветных металлов, в частности к конструкциям вакуумных устройств для транспортировки и подъема на высоту жидких металлов, и может быть использовано в металлургии цинка, свинца, кадмия н других металлов.

Известно устройство для транспортировки жидкого свинца в вакуумный аппарат по барометрической трубе, например Ч-образной, включающее барометрическую трубу, одним концом опущенную в питающую емкость, а другим — соединенную с вакуумным аппаратом (1).

Такая барометрическая труба позволяет длительное время транспортировать жидкий свинец в аппарат, од.нако высота подъема металла здесь ограничена величиной барометрического столба, который для свинца составляет 910 мм. Кроме того, по такой барометрической трубе невозможно перекачивать жидкость иэ одной емкости в другую, если обе они находятся под атмосферным давлением, Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для транспортировки жидкого металла, содержащее трубу, одним концом опущенную в питающую емкость, и регулятор давления (2).

Это устройство позволяет сократить барометрический столб при подаче металла в вакуумные печи. Для подъема же металла на большую высоту, когда барометрический столб надо увеличить, и для транспортировки жидкости иэ одной емкости в другую оно непригодно.

Цель изобретения — снижение расхода электроэнергии, увеличение надежности устройства и уменьшение окисления при транспортировке жидкого металла.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем трубу, одним концом спущенную в питающую емкость, и регулятор давления, выполнен ряд расположенных друг над другом секций с кольцевыми каналами, соединенными между собой барометрическими трубами с жидкостными эат25 ворами.

На чертеже изображено предлагаемое устройство для транспортировки ме- талла..

Устройство имеет стальной цилиндрн 30 ческий вакуумный корпус 1, выполнен987344

15 ный из отдельных секций I-IV. В нижней части каждой секции имеется барометрическая труба 2, причем ее длина несколько меньше барометрического столба для данного металла. Труба 2 нижней секции I опущена в питающий котел 3 с жидким металлом.

Внутри каждой секции имеется графитовый стержень 4, служащий для образования кольцевых каналов 5 с угдублением 6 в верхней части для создания ванны жидкого металла, преднаэначенной для образования барометри- ческого затвора трубы каждой верхней секции. В самой верхней секции

IV имеется графитовая футеровка 7, служащая для образования определенного слоя жидкого металла, удаляемого из верхней секции IV через патрубок 8, барометрическую трубу 9 в котелок 10. Разрежение создаетСя посредством вакуумного насоса, подсоединенного к устройству через патрубок 11. Для изменения давления в устройстве служит регулятор 12, выполненный в виде натекателя. Верхняя часть каждой барометрической трубы

2 закрыта стаканом 13 иэ плотного материала (фарфора, алунда) для предотвращения разгерметизации отдельных секций при работе.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Включается нагрев котелков 3 и 10, в которые производится наплавление транспортируемого металла, барометрических труб 2 и 9, патрубка 8 и корпуса 1. После расплавления металла в котелках 3 и 10 включается вакуумный насос и создается разрежение . Металл из котелка 10 поднимается по барометрической трубе 9 и образует барометрический затвор. Металл иэ котелка

3 поднимается по барометрической трубе.

Вследствие того, что длина барометрической трубы 2 меньше высоты барометрического столба для данного металла, он перетекает из трубы 2 в нижнюю часть секции I корпуса 1.

Когда металл в котелке 3 опустится ниже уровня нижнего образа трубы 2, произойдет проброс металла иэ трубы

2 в секцию I и она соединяется с атмосферой.

Под действием атмосферного давления металл по кольцевому каналу 5секции 1 проталкивается вверх и заполняет углубление в верхней части стержня 4, образуя жидкую ванну, которая препятствует попаданию воздуха иэ секции 1 в верхние секции. После того, как весь металл иэ кольцевого пространства 5 перетечет в ванну углубления б в верхней части стержня 4, металл под действием атмосферного давления поднимается по барометрической трубе 2 в секцию II, 20

50 и

65 заполняя ее нижнюю часть, проталкивае-.ся через кольцевой канал 5 секции II заполняет углубление б верхней части стержня 4 секции III затем поднимается по барометрической трубе в секцию III и т д.

Пройдя последовательно все секции, металл поднимается в верхнюю секцию

ХЧ, заполняет нижнюю часть футеровки

7 и переливается по патрубку 8 и барометрической трубе 9 в котелок 10, откуда расходуется на технологические нужды.

В тот момент, когда вся порция металла перетечет в верхнюю секцию, воздух иэ нижней части корпуса 1 ,удалится вакуумным насосом, в нижней части устройства опять создается разрежение и следующая порция металла из котелка 3 начинает свой подьем в верхнюю секцию.

Скорость подъема металла регулируется при помощи регулятора 12, поэволякщего подавать воздух в устройство из атмосферы.

Непреложным условием стабильной работы устройства является согласование скорости поступления свежего металла в котелок 3 со скоростью

его подъема, что достигается при помощи регулятора 12.

Длина барометрической трубы 2 зависит от удельного веса и температуры металла и подбирается эмпирическим путем. ширина кольцевого канала 5 также влияет на работу устройства, так как при увеличении ее более определенного значения металл может не протолкнуться вверх, а оттиснуться воздухом к одной из стенок канала. При этом произойдет прорыв воздуха в верхнюю секцию и подача металла вверх прекратится. Поэтому ширина кольцевого канала должна иметь определенное значение и подбирается эмПирическим путем, а для увеличения производительности устройства следует увеличить диаметр корпуса 1 и стержня 4, оставляя ширину кольцевого канала неизменной. Для снижения окисления металла в устройство вместо воздуха можно подавать инертный газ. укрупненно-лабораторный вариант устройства был испытан для подъема на высоту 3 м жидкого свинца при температуре 450 С. Длина барометрической трубы составила 700 мм, ширина кольцевого канала 5 мм, внутренний диаметр корпуса - 30 мм. Вакуумный насос типа ВН-461 с двигателем мощностью 0,37 кВт обеспечил подъем 3 т металла в течение часа.

Следует отметить, что производительность устройства ограничилась наличием металла и могла быть существенно увеличена, Согласно расчетам наибольшая производительность могла

987344

Заказ 10272/23

13 Подписное бы составить до 36 т/ч свинца. Для того, чтобы поднять такое же количество металла на указанную высоту при помощи насоса, понадобилась бы по крайней мере в 10 раз больше мощность двигателя. При работе не было замечено окйсления металла.

Таким образом, данное устройство позволяет в 10 раз снизить расход электроэнергии1 умеиьшить окисление металла в процессе транспортировки; повысить надежность устройства в работе.

Экономический эффект составит

50 тыс руб. в год.

Формула изобретения

Устройство для транспортирования жидкогО металла, содержащее трубу, одним концом опущенную в питающую емкость, и регулятор давления, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения расхода электроэнергии, повышения надежности работы и умень5 шения окисления при транспортировке жидкого металла, оно выполнено в виде расположенных друг над другом секцией с кольцевыми каналамигсоединенными между собой барометрическими

)p трубами с жидкостными затворами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ Р 805189, кл. 40 а 13/06, 1949.

2 . Ав торское свидетельство СССР

9 191126, кл. F 27 d 3/14, 1964.

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул.Проектная,4