RU2185932C2

RU2185932C2 - Melt pelletizing apparatus

Info

Publication number: RU2185932C2
Application number: RU2000123016A
Authority: RU
Inventors: В.В. Тетюхин; А.В. Иванов; П.С. Альтман; В.С. Фомичев
Original assignee: ОАО Верхнесалдинское металлургическое производственное объединение
Priority date: 2000-09-04
Filing date: 2000-09-04
Publication date: 2002-07-27

Abstract

FIELD: metallurgy. SUBSTANCE: apparatus has working chamber incorporating burden charging device, crucible, heating sources, palletizer with rotational drive, and pellet collecting vessel. Palletizer is equipped with slots on its outer peripheral surface and with inner cooling cavity. Rotational drive is adapted for sequential rotation of palletizer to provide for alignment of slots with crucible discharge channel and, accordingly, for pouring melt, with following discharge of produced pellets by gravity. Apparatus of such construction allows high-density, homogeneous pellets to be produced from highly reactive metals, including wastes thereof. Pellets have optimal geometric dimensions and configuration, and controllable chemical composition. EFFECT: simplified construction and improved quality of pellets. 1 dwg

Description

Изобретение относится к металлургии, в частности к технике производства из расплавов высокореакционных металлов и сплавов гранул с заданными геометрическими размерами и весом. The invention relates to metallurgy, in particular to a technique for the production of molten highly reactive metals and alloys of granules with a given geometric dimensions and weight.

Известна установка для отливки металлических гранул, содержащая дозаторы игольчатого типа для подачи расплавленного металла. Установка снабжена вращающимся охлаждаемым барабаном с углублениями, расположенными непосредственно в теле барабана по внешней поверхности. Такая установка позволяет получать гранулы с заданными геометрическими размерами, сокращает производственный цикл отливки гранул и снижает их себестоимость (авт. св. СССР 146444, опубл. 1960). A known installation for casting metal granules containing needle-type dispensers for supplying molten metal. The installation is equipped with a rotating cooled drum with recesses located directly in the drum body on the outer surface. This setup allows you to get granules with a given geometric dimensions, reduces the production cycle of casting granules and reduces their cost (ed. St. USSR 146444, publ. 1960).

Недостатком известной установки является непригодность ее для отливки гранул из активных металлов из-за контакта с воздухом и жидким охладителем. A disadvantage of the known installation is its unsuitability for casting granules from active metals due to contact with air and a liquid cooler.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является установка для получения гранул в вакууме, включающая рабочую камеру, в которой установлены устройство для загрузки шихты, тигель, источники нагрева, гранулятор с приводом вращения и емкость для сбора гранул. Гранулы, производимые на данной установке, имеют сферическую форму и размеры, ограниченные величиной капель истекаемого металла (авт. св. СССР 510314, B 22 D 23/08, 1976 - принято за ближайший аналог). The closest device of the same purpose to the claimed invention in terms of features is an apparatus for producing granules in a vacuum, including a working chamber, in which a device for loading a charge, a crucible, heat sources, a granulator with a rotation drive and a container for collecting granules are installed. The granules produced in this installation have a spherical shape and size limited by the size of the droplets of the expiring metal (ed. St. USSR 510314, B 22 D 23/08, 1976 - taken as the closest analogue).

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, принятого за ближайший аналог, относится то, что в известном устройстве получаемые гранулы имеют малые размеры и сферическую форму. Шихта из данных гранул не пригодна для изготовления достаточно плотного и прочного расходуемого прессованного электрода (для переплава в вакуумной дуговой печи) из гранул металлов высокой дисперсности по причине их малой сцепляемости друг с другом и с другими компонентами. For reasons that impede the achievement of the technical result indicated below when using the known device adopted as the closest analogue, the granules obtained in the known device are small in size and spherical in shape. The mixture from these granules is not suitable for the manufacture of a sufficiently dense and durable sacrificial pressed electrode (for remelting in a vacuum arc furnace) from granules of highly dispersed metals due to their low adhesion to each other and to other components.

Задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является получение высококачественных, стабильных по своему химическому составу и структуре гранул заданных размеров и конфигураций из высокореакционных металлов и их сплавов. The problem to which this invention is directed, is to obtain high quality, stable in its chemical composition and structure of granules of the given sizes and configurations from highly reactive metals and their alloys.

Технический результат заключается в том, что установка позволяет получать гранулы из высокореакционных металлов, в том числе и из отходов, с заданными оптимальными геометрическими размерами и конфигурацией, высокоплотные, однородные, с контролируемым химическим составом. The technical result is that the installation allows to obtain granules from highly reactive metals, including waste, with specified optimal geometric dimensions and configuration, high density, uniform, with a controlled chemical composition.

Технический результат достигается тем, что в предлагаемой установке для гранулирования расплавов в вакууме или атмосфере инертных газов в гранулы, содержащей рабочую камеру, в которой размещены устройство для загрузки шихты, тигель, источники нагрева, гранулятор с приводом вращения и емкость для сбора гранул, согласно изобретению гранулятор выполнен с рабочими углублениями на внешней окружной поверхности и внутренней охлаждающей полостью, а привод вращения выполнен с возможностью последовательного поворачивания гранулятора для совмещения рабочих углублений со сливным каналом тигля для заливки расплава с последующим удалением полученных гранул под действием собственного веса. The technical result is achieved by the fact that in the proposed installation for granulating melts in a vacuum or atmosphere of inert gases into granules containing a working chamber, in which a device for loading a charge, a crucible, heat sources, a granulator with a rotation drive and a container for collecting granules are placed, according to the invention the granulator is made with working recesses on the outer circumferential surface and the internal cooling cavity, and the rotation drive is made with the possibility of sequential rotation of the granulator for joint Extensions of working recesses with a crucible drain channel for pouring the melt with subsequent removal of the obtained granules under their own weight.

На чертеже показана установка, состоящая из рабочей камеры 1 с шихтовым бункером 2, механизмом подачи шихты 3, тигля 4 со сливным каналом 5, средствами нагрева 6 и гранулятора 7 с рабочими углублениями 8, водоохлаждаемой полостью 9, емкостью 10 для гранул 11. The drawing shows an installation consisting of a working chamber 1 with a feed hopper 2, a feed mechanism for the charge 3, a crucible 4 with a drain channel 5, heating means 6 and a granulator 7 with working recesses 8, a water-cooled cavity 9, a capacity of 10 for granules 11.

Средствами нагрева для плавления шихты в тигле являются электронно-лучевые пушки с системой сканирования луча или плазмотроны. Для предотвращения намерзания металла в сливном канале тигля один из применяемых нагревателей обеспечивает его очистку и проходимость на момент слива расплава из тигля в углубления гранулятора. The means of heating for melting the charge in the crucible are electron beam guns with a beam scanning system or plasmatrons. To prevent freezing of metal in the drain channel of the crucible, one of the heaters used ensures that it is cleaned and passable at the time the melt is drained from the crucible into the recesses of the granulator.

Установка работает следующим образом: после герметизации рабочей камеры 1 с шихтовым бункером 2 и вакуумирования подают воду в систему охлаждения тигля 4 и гранулятора 7, включают механизм подачи шихты 3 и нагреватели 6. Расплавленный в тигле металл 4 сливается по каналу 5 в рабочие углубления 8 гранулятора 7. После кристализации и усадки гранул 11 гранулятор проворачивается на заданный угол, свободные рабочие углубления 8 в верхнем положении совмещаются со сливным каналом тигля, а из рабочих углублений гранулятора, занявшего нижнее положения, гранулы под действиям собственного веса последовательно выпадают в приемную емкость 10. The installation works as follows: after sealing the working chamber 1 with the feed hopper 2 and evacuating, water is supplied to the cooling system of the crucible 4 and the granulator 7, the feed mechanism of the charge 3 and the heaters are turned on 6. The molten metal 4 in the crucible is drained through the channel 5 into the working recesses 8 of the granulator 7. After crystallization and shrinkage of the granules 11, the granulator is rotated to a predetermined angle, the free working recesses 8 in the upper position are combined with the drain channel of the crucible, and from the working recesses of the granulator, which has taken the lower position, granules under the action of their own weight consistently fall into the receiving tank 10.

Предлагаемая установка позволяет получать гранулы из высокореакционных металлов, в том числе и из их отходов, с заданными оптимальными геометрическими размерами и конфигурацией, высокоплотные, однородные, с контролируемым химическим составом. Применение данных гранул в процессе прессования расходуемых электродов для вакуумного переплава позволяет за счет улучшения сцепляемости с основной шихтой вовлекать большее количество отходов, улучшать качество выплавляемых слитков, исключая попадание в шихту химически неоднородных включений. Установка пригодна для производства качественных лигатур, в том числе высококачественного ферротитана. The proposed installation allows you to get granules from highly reactive metals, including their waste, with specified optimal geometric dimensions and configuration, high-density, uniform, with a controlled chemical composition. The use of these granules in the process of pressing consumable electrodes for vacuum remelting allows, by improving adhesion to the main charge, to involve a greater amount of waste, to improve the quality of the smelted ingots, excluding the ingress of chemically inhomogeneous inclusions. The installation is suitable for the production of high-quality master alloys, including high-quality ferrotitanium.

Claims

An apparatus for granulating melts in a vacuum or an inert gas atmosphere into granules, containing a working chamber, in which a device for loading a charge, a crucible, heat sources, a granulator with a rotation drive, and a granule collecting container, characterized in that the granulator is made with working recesses, are placed the outer circumferential surface and the internal cooling cavity, and the rotation drive is configured to sequentially rotate the granulator to combine working recesses with the drain channel of the crucible for the hall Willow melt with subsequent removal of the obtained granules under the influence of its own weight.