SU761145A1

SU761145A1 - Unit for producing pellets from melts

Info

Publication number: SU761145A1
Application number: SU782641025A
Authority: SU
Inventors: Evgenij P Ilenko; Arsen S Tumasov; Aleksandr Ya Uzhanov
Original assignee: Evgenij P Ilenko; Arsen S Tumasov; Aleksandr Ya Uzhanov
Priority date: 1978-07-10
Filing date: 1978-07-10
Publication date: 1980-09-07

Description

Изобретение относится к металлургии, а именно к производству металлической дроби из расплавов.The invention relates to metallurgy, in particular to the production of metal shot from melts.

Известна установка для получения дроби из расплавов, смонтированная в центре ох- 5 ладительного бассейна на опоре. Бассейн заполнен водой, служащей для охлаждения дроби. Рабочая температура воды бассейна до 90°С. Основная часть установки находится под водой, несколько возвышаясь над 10 уровнем воды бассейна. Установка состоит из разливочного тигля, бассейна с водой, редуктора, привода, вращающейся водоохлаждаемой чаши, установленной с зазором в неподвижном корпусе. Для охлаждения 15 чаши используется оборотная вода с температурой окружающей среды. Подача воды в зазор между вращающейся чашей и неподвижным корпусом осуществляется через боковой патрубок насосом, установлен- 20 ным вне бассейна. Вращение чаши производится через редуктор регулируемым приводом, установленным также вне бассейна и соединенным с редуктором через длинный вал [1]. 25A known device for obtaining fraction from melts, mounted in the center of the cooling pool on a support. The pool is filled with water to cool the shot. The working temperature of the pool water is up to 90 ° С. The main part of the installation is under water, somewhat rising above the 10th water level of the pool. The installation consists of a casting crucible, a pool with water, a gearbox, a drive, a rotating water-cooled bowl, installed with a gap in the fixed case. For cooling 15 cups, recycled water with ambient temperature is used. Water is pumped into the gap between the rotating bowl and the stationary body through a side nozzle by a pump, installed outside the pool. The bowl is rotated through a gearbox by an adjustable drive, also installed outside the pool and connected to the gearbox via a long shaft [1]. 25

Процесс грануляции на этой установкеGranulation process on this setup

осуществляется следующим образом. Расплав из разливочного тигля подается воas follows. The melt from the casting crucible is fed into

вращающуюся чашу. Струя расплава тормозится о дно чаши, при этом за счет сил 30rotating bowl. The melt jet is decelerated on the bottom of the bowl, at the same time due to the forces of 30

22

трения и инерции расплав, приобретая скорость вращения чаши, поднимается и сбрасывается по касательной с ее верхнего края в виде отдельных струек, капель или пленок в охлаждающую воду бассейна.friction and inertia of the melt, acquiring the speed of rotation of the bowl, rises and drops tangentially from its upper edge in the form of separate streams, drops or films into the cooling water of the pool.

Однако этой установке характерна невысокая долговечность и эксплуатационная ненадежность, что связано со значительным гидродинамическим воздействием высокотемпературного расплава на поверхность центробежного гранулятора, особенно в области его дна. В результате чего струя заливаемого жидкого металла размывает (сжигает) в зоне залива дно чаши, т. е. первичную поверхность соприкосновения с чашей, и выводит из строя всю установку.However, this installation is characterized by low durability and operational unreliability, which is associated with a significant hydrodynamic effect of high-temperature melt on the surface of a centrifugal granulator, especially in the area of its bottom. As a result, the jet of the molten metal being poured blurs (burns) in the bay area the bottom of the bowl, i.e., the primary contact surface with the bowl, and disables the entire installation.

Целью изобретения является повышение надежности и долговечности установки.The aim of the invention is to improve the reliability and durability of the installation.

Поставленная цель достигается тем, что корпус выполнен подвижным, конусообразным с винтовыми лопастями на внутренней поверхности и снабжен стационарно установленным на редукторе кожухом, причем конусная вставка имеет радиальные отводы в зазор, образованный корпусом и чашей и центральную полость, совпадающую с центральными полостями хвостовика чаши и приводного вала редуктора, соединенных с системой охлаждения, а приводной вал редуктора смонтирован посредством упорныхThis goal is achieved by the fact that the body is made movable, cone-shaped with screw blades on the inner surface and is provided with a casing permanently installed on the gearbox, the conical insert having radial taps in the gap formed by the body and the bowl and the central cavity coinciding with the central cavities of the bowl end and the drive the shaft of the gearbox connected to the cooling system, and the drive shaft of the gearbox is mounted by means of

761145761145

33

подшипников на взаимно-противоположных сферических опорах, имейщих общую кривизну, совпадающую с радиусом, центр которого расположен на осй симметрии радиального сферического подшипника приводного вала редуктора.bearings on mutually opposite spherical bearings, having a common curvature that coincides with the radius, the center of which is located on the axis of symmetry of the radial spherical bearing of the drive shaft of the gearbox.

На чертеже показана предложенная установка в разрезе.The drawing shows the proposed installation in the section.

В днище чаши 1 по ее оси симметрии установлена съемная конусная вставка 2, например, на резьбовом соединении. Чаша 1, центрируемая конусом своего хвостовика, закреплена на резьбе в приводном валу 3 редуктора 4. На торце приводного вала 3 жестко закреплен подвижный конусообразный корпус 5, имеющий на внутренней поверхности винтовые лопасти 6. Корпус 5 образует с чашей 1 кольцевую водоохлаждающую полость А и вращается вместе с чашей. Чаша и корпус имеют козырьки 7, образующие между собой зазор и отклоняющие поток охлаждающей жидкости от зоны грануляции расплава. Полость Б конусной вставки 2 расположена на общей оси симметрии с полостью В хвостовика чаши 1 и полостью Г приводного вала 3. Полость Г соединена с водонапорным рукавом 8 охлаждающей системы (на чертеже не показана, находится вне бассейна и включает насос, регулирующую аппаратуру и трубопроводную систему), а полость Б через отверстия Д, выполненные во вставке 2, и отверстия Е, выполненные в днище чаши 1, соединена с водоохлаждающим зазором А.In the bottom of the bowl 1, a removable conical insert 2 is installed along its axis of symmetry, for example, on a threaded joint. The bowl 1, centered by the cone of its shank, is fixed on the threads in the drive shaft 3 of the gearbox 4. At the end of the drive shaft 3 a movable cone-shaped case 5 is fixed, which has screw blades 6 on the inner surface. together with a bowl. The bowl and the body have peaks 7, forming between them a gap and deflecting the flow of coolant from the zone of melt granulation. The cavity B of the conical insert 2 is located on a common axis of symmetry with cavity B of the shank of bowl 1 and cavity G of the drive shaft 3. The cavity D is connected to the water-pressure hose 8 of the cooling system (not shown, is outside the pool and turns on the pump, control equipment and pipeline system ), and the cavity B through the holes D, made in the insert 2, and the holes E, made in the bottom of the bowl 1, is connected to the water-cooling gap A.

С корпусом редуктора 4 жестко скреплен неподвижный коЖух 9, образующий с подвижным корпусом 5 кольцевой воздушный зазор Ж. Уплотнения 10 и 11 защищают редуктор 4 от попадания влаги, а уплотнение 12—чашу 1. Приводной вал 3 редуктора 4 смонтирован на упорных подшипниках 13 и 14,радиальном сферическом подшипнике 15 и роликоподшипнике 16 и имеет коническую зубчатую передачу 17, которая через муфту 18 соединена с длинным валом 19 регулируемого привода (на чертеже не показан, находится вне бассейна и включает электродвигатель постоянного тока, редуктор И систему 'регулирования частоты вращения.With the gearbox housing 4, a rigid housing shell 9 is rigidly bonded, forming with the movable housing 5 an annular air gap G. Seals 10 and 11 protect the gearbox 4 from moisture, and the seal 12 is a bowl 1. The drive shaft 3 of the gearbox 4 is mounted on thrust bearings 13 and 14 , the radial spherical bearing 15 and the roller bearing 16 and has a bevel gear transmission 17, which is connected via a coupling 18 with a long shaft 19 of an adjustable drive (not shown, is outside the pool and includes a DC motor, gearbox And The topic of 'speed control.

Упорные подшипники 13, 14 приводного вала 3 установлены на взаимно противоположных сферических опорах 20 и 21, имеющих общую кривизну, совпадающую с радиусом, центр которого расположен на оси симметрии радиального сферического подшипника 15. Количество охлаждающей жидкости, проходящей в кольцевом зазоре А, может регулироваться путем изменения величины зазора между козырьками 7 с помощью прокладки 22.The thrust bearings 13, 14 of the drive shaft 3 are mounted on mutually opposite spherical bearings 20 and 21 having a common curvature coinciding with the radius, the center of which is located on the axis of symmetry of the radial spherical bearing 15. The amount of coolant passing in the annular gap A can be adjusted by changes in the size of the gap between the visors 7 using the gasket 22.

Установка работает следующим образом.The installation works as follows.

При включений привода установки начинает вращение чаша 1 и одновременноWhen the drive unit is turned on, the bowl 1 starts rotating and at the same time

вКлю'чается водоохлаждающая система.The water cooling system is turned on.

4four

Жидкость под напором 3—5 кгс/см² поступает последовательно В полости Г, В и Б, а затем через отверстия Д и Е в полость А, йВляЮщуйся Водоохлаждающим зазором между вращающимися чашей и корпусом. В полости А охлаждающая жидкость кроме напора от насоса подвергается дополнительному воздействию центробежных сил и лопастей 6 корпуса 5. В результате жидкость интенсивно перемешивается, обеспечивая эффективный отвод теплоты от стенок чаши 1. Одновременно, благодаря совокупному воздействию центробежных сил и лопастей, жидкость получает дополнительный напор, совпадающий с направлением напора жидкости от насоса охлаждающей системы, и вследствие этого обеспечивается ее интенсивный выброс наружу, что и обеспечивает высокую эффективность охлаждения и связанную с этим долговечность чаши и надежность установки.Fluid under pressure of 3-5 kgf / cm ² flows in succession into cavity C, D, C and B, and then through holes D and E into cavity A, loosen the water-cooling gap between the rotating bowl and the body. In cavity A, in addition to the pressure from the pump, the coolant is subjected to additional effects of centrifugal forces and blades 6 of the housing 5. As a result, the liquid is intensively mixed, ensuring effective heat removal from the walls of the bowl 1. At the same time, due to the combined effects of centrifugal forces and blades coincides with the direction of the liquid head from the pump of the cooling system, and as a result, it is intensively emitted to the outside, which ensures high efficiency cooling and associated bowl durability and installation reliability.

В случае падения напора от насоса чаша 1 и корпус, работая по принципу центробежного насоса, обеспечат самостоятельное охлаждение чаши 1, перекачивая жидкость за счет собственной составляющей напора. Это исключает аварийные ситуации.In the event of a pressure drop from the pump, the bowl 1 and the body, working on the principle of a centrifugal pump, will provide for independent cooling of the bowl 1, pumping the liquid due to its own component of the pressure. This excludes emergency situations.

Производительность чаши и корпуса, как насоса, определяется величиной угла наклона внутренней конусообразной поверхности корпуса 5 и может регулироваться также за счет изменения величины зазора между козырьками 7.The performance of the bowl and the body, as a pump, is determined by the angle of inclination of the inner cone-shaped surface of the body 5 and can also be adjusted by changing the size of the gap between the visors 7.

Циркуляция охлаждающей жидкости в полости Б защищает вставку 2 от размыва расплавом, а в полости В не допускает приток тепла через хвостовик в редуктор. Одновременно жидкость в полости Г, охлаждая наиболее быстроходный вал 3, увеличивает надежность и долговечность редуктора 4, работающего в подводной среде с температурой до 90°С.The circulation of coolant in cavity B protects the insert 2 from erosion by melt, and in cavity C prevents heat from flowing through the shank into the gearbox. At the same time the fluid in the cavity G, cooling the most high-speed shaft 3, increases the reliability and durability of the gear 4, operating in an underwater environment with temperatures up to 90 ° C.

Под воздействием сил вращения приводной вал 3 самоустанавливается по сферам радиуса строго по вертикальной оси, вследствие чего поверхность чаши 1 практически не будет иметь биения (в пределах его изготовления), что обеспечивает надежность и долговечность механизма вращения, а следовательно, и всей установки.Under the influence of rotational forces, the drive shaft 3 self-aligns along spheres of radius strictly along the vertical axis, as a result of which the surface of bowl 1 will have practically no beating (within its scope), which ensures reliability and durability of the rotation mechanism and, consequently, the entire installation.

Заливаемая из тигля струя расплава попадает на вставку 2, которая, воспринимая гидродинамическое воздействие струи, защищает от размыва дно чаши и способствует равномерному распределению расплава по чаше. При этом расплав за счет сил трения и инерции приобретает скорость движения чаши, поднимается и за счет центробежных сил сбрасывается по касательной с плоскости чаши в виде отдельных капель, струй и пленок в охлаждаемую воду бассейна. Диспергированные частицы расплава, попадая в бассейн, окончательно кристаллизуются, охлаждаются, а затем удаляются с помощью подъемника,The melt jet poured from the crucible falls on the insert 2, which, perceiving the hydrodynamic effect of the jet, protects the bottom of the bowl from erosion and contributes to the uniform distribution of the melt in the bowl. At the same time, the melt due to the forces of friction and inertia acquires the speed of movement of the bowl, rises and due to centrifugal forces is dropped tangentially from the plane of the bowl in the form of individual drops, jets and films into the cooled pool water. Dispersed particles of the melt, entering the pool, finally crystallize, cool, and then are removed using a lift,

761145761145

5five

Claims

Claim

Installation for obtaining shot from melts, including filling crucible, water pool, adjustable drive, gearbox with hollow drive shaft, rotating water-cooled bowl with a refractory cone insert, having a bead with a deflector, and mounted in a housing with a gap through the shank, having cooling holes and a cavity, characterized in that, in order to increase the reliability and durability of the installation, the casing is made movable cone-shaped with screw blades on the inner surface and is equipped with a stationary Arno mounted on the gearbox casing and the conical insert

ten

15

6

has radial taps in the gap formed by the body and the bowl and the central cavity coinciding with the central cavities of the bowl stem and the drive shaft of the gearbox connected to the cooling system, and the drive shaft of the gearbox is mounted by thrust bearings on mutually opposite spherical bearings having common curvature, coinciding with the radius, the center of which is located on the axis of symmetry of the radial spherical bearing of the drive shaft of the gearbox.