RU2064411C1

RU2064411C1 - Plant for manufacturing casting slim articles

Info

Publication number: RU2064411C1
Application number: RU93026159A
Authority: RU
Inventors: Николай Владимирович Орининский; Михаил Никитович Курбацкий; Виктор Александрович Лесин; Валерий Сергеевич Плошкин; Василий Фомич Евстифеев; Сергей Николаевич Сильвестров; Виктор Васильевич Вагин
Original assignee: Николай Владимирович Орининский; Михаил Никитович Курбацкий; Виктор Александрович Лесин; Валерий Сергеевич Плошкин; Василий Фомич Евстифеев; Сергей Николаевич Сильвестров; Виктор Васильевич Вагин
Priority date: 1993-05-06
Filing date: 1993-05-06
Publication date: 1996-07-27

Abstract

FIELD: processing metallic slags. SUBSTANCE: plant has chute 1 for supplying slag and hollow cylindrical metal mould 2. Disk 3 is mounted on shaft 6 inside the mould. The side walls of the disk are perforated. The free end face surface of the disk is provided with ribs 4. EFFECT: enhanced efficiency. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области переработки металлургических шлаков и может быть использовано для производства литых изделий с ячеистой структурой. The invention relates to the field of processing metallurgical slag and can be used for the production of molded products with a cellular structure.

Известна установка [1] с паровым поризатором. Последний представляет собой цилиндрический сосуд с пористым керамическим днищем, под которым находится металлический кессон. Пар поступает в кессон из котла под давлением, обеспечивающим пронизывание керамического днища и всей толщи расплава. При этом расплав полностью вспучивается. Затем он поступает на водоохлаждаемые валки для фиксирования ячеистой структуры и литейные формы. Недостатком поризатора с керамическим днищем является необходимость его ручной очистки от шлака после каждого рабочего цикла. Known installation [1] with a steam prozor. The latter is a cylindrical vessel with a porous ceramic bottom, under which there is a metal caisson. Steam enters the caisson from the boiler under pressure, which penetrates the ceramic bottom and the entire thickness of the melt. In this case, the melt completely swells. Then it enters the water-cooled rolls to fix the cellular structure and molds. The disadvantage of the porosor with a ceramic bottom is the need for manual cleaning of the slag after each working cycle.

Недостатками барабанного поризатора являются невозможность регулирования структуры вспученной массы, водоохлаждаемые валки ненадежны в работе (возможно приваривание расплава к металлу) и низкая их производительность. The disadvantages of the drum porizer are the inability to control the structure of the expanded mass, water-cooled rolls are unreliable in operation (it is possible to weld the melt to the metal) and their low productivity.

Известна установка [2] включающая поризатор, водоохлаждаемые валки и тоннельную печь. A known installation [2] including a porizer, water-cooled rolls and a tunnel furnace.

Поризатор выполнен в виде полого металлического цилиндра, установленного на опорных роликах и вращающегося от электродвигателя. Из плавильной печи расплав поступает внутрь барабана. Сюда же одновременно подается вода, которая обеспечивает получение вспученной массы с температурой 1200^oС. В валках последняя охлаждается до 1000^oС, чем достигается увеличение продолжительности образования пузырьков. Затем происходит формование изделий с ячеистой структурой, их кристаллизация и отжиг в тоннельной печи.The porizer is made in the form of a hollow metal cylinder mounted on supporting rollers and rotating from an electric motor. From the melting furnace, the melt enters the drum. At the same time, water is supplied here, which ensures the production of expanded mass with a temperature of 1200 ^o C. In the rolls, the latter is cooled to 1000 ^o C, thereby increasing the duration of the formation of bubbles. Then there is the formation of products with a cellular structure, their crystallization and annealing in a tunnel furnace.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному результату к предлагаемому изобретению является устройство для центробежной отливки труб, содержащее шлакоподводящий желоб и горизонтально установленный с возможностью вращения полый кокиль [3]
Процесс изготовления труб происходит следующим образом. Расплав поступает во вращающийся кокиль и под действием центробежной силы растекается по его внутренней поверхности слоем заданной толщины. Вращение кокиля происходит в течение времени, необходимого для полного затвердевания отливки. С помощью толкателя последняя удаляется из кокиля и подается в термическую печь для кристаллизации и отжига. Недостатком устройства является невозможность получения изделий с различной средней плотностью в зависимости от требований потребителя.The closest in technical essence and the achieved positive result to the proposed invention is a device for centrifugal casting of pipes containing a slag-feed chute and horizontally mounted rotatably hollow chill mold [3]
The process of manufacturing pipes is as follows. The melt enters a rotating chill mold and, under the action of centrifugal force, spreads over its inner surface with a layer of a given thickness. The rotation of the chill mold occurs during the time necessary for the complete solidification of the casting. With the help of a pusher, the latter is removed from the chill mold and fed to a thermal furnace for crystallization and annealing. The disadvantage of this device is the inability to obtain products with different average density depending on the requirements of the consumer.

Задача, которую решает изобретение получение изделий с низкой теплопроводностью, необходимых для строительства тепловых агрегатов и тепловой защиты зданий и сооружений. Поставленная задача достигается тем, что в установке, включающей шлакоподводящий желоб, горизонтально установлен с возможностью вращения полый цилиндрический кокиль. В полости кокиля установлен консольно по валу с возможностью вращения водоохлаждаемый диск с перфорированной боковой поверхностью и с ребрами на свободной наружной торцевой поверхности. The problem that the invention solves is the production of products with low thermal conductivity, necessary for the construction of thermal units and thermal protection of buildings and structures. The task is achieved by the fact that in the installation, including the slag-feeding chute, a hollow cylindrical chill mold is horizontally mounted for rotation. A water-cooled disk with a perforated side surface and with ribs on a free external end surface is mounted cantileverly mounted on the shaft in the chill cavity.

Конструкция данной установки позволяет управлять процессом поризации оксидных расплавов за счет изменения количества воды, поступающей внутрь кокиля через отверстия в диске, а также изменения числа оборотов диска. При оптимальных скорости вращения и перфорации диска можно осуществлять равномерное контактирование расплава с водой, за счет чего получать изделия с высокой степенью поризации. Изменяя в каждом конкретном случае площадь перфорированного участка вращающегося диска, можно добиться ведения процесса в заданном температурном режиме. The design of this installation allows you to control the process of porosity of oxide melts by changing the amount of water entering the chill mold through the holes in the disk, as well as changing the number of revolutions of the disk. At optimal speeds of rotation and perforation of the disk, it is possible to carry out uniform contacting of the melt with water, due to which products with a high degree of porosity can be obtained. Changing in each case the area of the perforated portion of the rotating disk, you can achieve the process in a given temperature mode.

Установка позволяет получать литые шлаковые изделия с объемной массой от 400 до 1200 кг/м^З и пределом прочности при сжатии соответственно от 20 до 150 кг/см².The installation allows to obtain cast slag products with a bulk density of 400 to 1200 kg / m ³ and compressive strength, respectively, from 20 to 150 kg / cm ² .

Литые шлаковые материалы, получаемые с помощью предложенной установки, могут быть использованы и в качестве теплоизоляционных и в качестве конструкционных материалов. Cast slag materials obtained using the proposed installation can be used both as heat-insulating materials and as structural materials.

Изменяя диаметр кокиля на установке, можно получать цилиндрические кольца или полуцилиндрические скорлупы для теплоизоляции трубопроводов различных диаметров, а также пористые шлаковые блоки или пористые шлаковые заполнители для бетона. By changing the diameter of the chill mold on the installation, it is possible to obtain cylindrical rings or semi-cylindrical shells for thermal insulation of pipelines of various diameters, as well as porous slag blocks or porous slag aggregates for concrete.

При использовании блоков и скорлуп из шлакового литья взамен ячеистых бетонов и минераловатной теплоизоляции значительно снижаются затраты и улучшаются условия труда. Предложенный режим охлаждения снижает расход воды в 3-5 раз по сравнению с известными устройствами, значительно уменьшает выделение в атмосферу сернистых соединений. Отсутствие оборотного водаснабжения делает возможным введение в воду компонентов, повышающих степень поризации оксидных расплавов. Описываемая установка благодаря своей компактности, простоте в изготовлении и надежности в работе может быть использована как для производства готовых литых изделий с ячеистой структурой, так и при существующем увеличении габаритов, для производства искусственных легких заполнителей бетонов. When using slag casting blocks and shells instead of cellular concrete and mineral wool thermal insulation, costs are significantly reduced and working conditions are improved. The proposed cooling mode reduces water consumption by 3-5 times compared with known devices, significantly reduces the emission of sulfur compounds into the atmosphere. The lack of reverse water supply makes it possible to introduce components into the water that increase the degree of porosity of oxide melts. Due to its compactness, ease of manufacture and reliability, the described installation can be used both for the production of finished cast products with a cellular structure, and with the existing increase in size, for the production of artificial lightweight concrete aggregates.

На чертеже изображена схема установки. The drawing shows the installation diagram.

Установка содержит шлакоподводящий желоб 1, горизонтально установленный с возможностью вращения полый цилиндрический кокиль 2, внутри которого размещен вращающийся водоохлаждаемый диск 3, на свободной (торцевой) внешней поверхности диска 3 размещены ребра 4, обеспечивающие диспергирование исходного расплава шлака, а боковая поверхность диска 3 выполнена перфорированной, т. е. на ней насверлены отверстия 5 для поступления внутрь кокиля 2 технологической воды, обеспечивающей вспучивание шлаковых гранул. Диск 3 установлен консольно на полом валу 6, по которому вода поступает в диск 3. The installation comprises a slag-feeding chute 1, a rotatable hollow cylindrical chill mold 2, inside which a rotating water-cooled disk 3 is placed, ribs 4 are located on the free (end) outer surface of the disk 3, which disperses the initial slag melt, and the side surface of the disk 3 is perforated , i.e., holes 5 are drilled on it for entering the process water inside the chill mold 2, which ensures the expansion of slag granules. Disk 3 is mounted cantilever on hollow shaft 6, through which water enters disk 3.

Процесс центробежного литья изделий с ячеистой структурой из оксидных расплавов осуществляется следующим образом. Перед началом работы приводятся во вращение кокиль 2 и диск 3. Оксидный расплав с помощью воздушной струи по желобу 1 поступает на внешнюю торцевую поверхность диска 3, снабженную ребрами 4. Одновременно в диск 3 подается вода по полому валу 6. При выходе из отверстий 5 вода контактирует с каплями раствора и вспучивает их. Ребрами 4 диска 3 вспученная масса набрасывается на внутреннюю поверхность кокиля 2. После затвердевания массы кокиль 2 перемещается к установке, где из него извлекается отливка. Здесь же происходит поворот отливок из горизонтального в вертикальное положение. С помощью погрузчика отливки подаются в термическую печь, где происходит их кристаллизация и отжиг. The centrifugal casting process of products with a cellular structure of oxide melts is as follows. Before starting work, the chill mold 2 and the disk 3 are driven into rotation. The oxide melt, with the help of an air stream, enters the external end surface of the disk 3 equipped with ribs 4 through the groove 4. At the same time, water is supplied to the disk 3 through the hollow shaft 6. When leaving the holes 5, water in contact with drops of solution and swell them. With the ribs 4 of the disk 3, the expanded mass is poured onto the inner surface of the chill mold 2. After the mass has solidified, the chill mold 2 is moved to the installation where the casting is extracted from it. Here, the castings rotate from horizontal to vertical. With the help of a loader, castings are fed into a thermal furnace, where they crystallize and anneal.

Claims

Installation for the production of molten slag products, including a slag-feeding chute, a hollow chill horizontally rotatable, characterized in that it is equipped with a slag crushing and swelling unit made in the form of a cantilever mounted on a shaft in the chill mold with the possibility of rotation of a disk having a perforated side surface and ribs at the free end.