SU822989A1 - Устройство перекачки металлов - Google Patents

Description

I.:

Изобретение относитс  к цветной металлургии, а именно к устройству систем дл  перекачки расплавленных металлов при помощи сифонов или маг- 1штогидродинамических насосов, Ъред назначенных дл  использовани  при раз .ливке цйетных металлов, например магни , в изложницы конвейеров.

Известны устройства длр перекачки расплавленньгх металлов при помощи сифонов или магнитогидродинамических насосовJкоторые содержат всасывающую и выливную ветви трубопровод либо Ьбразуйпрх сифон в случае использовани  потёшщальной энергии положени  в поле рил т жестИуЛибо подключаемых к входному и выходному патрубкам магштлпвд родинамического насоса в случае использовани  электроэнергии Dl.

Однако дл  запуска устройств Н обходимо предварительное заполнение трубопровода транспортируемым металлом при помощи дополнительных средств Например, дл  запуска устройства с

магнитогидродинамическим насосом его необходимо погрузить в расплавленный йеталл на некоторую глубину от поверхности .

Известны устройства, в которых дл  предварительного заполне1га  тру бопровода транспор.тируемым металдом к свободному торцу сливной ветви подсоедин ют вакууммагистраль 2,

Однако данные устройства неудобны в эксплуатации. Кроме того, погруженные в расплавленный металл ttatim.тoгидpo щнa a чecкиe насосы конструктивно сложнее насосов, активна  зона которых расположена выше уровн  металлов .

Claims (3)

1. Однако создание в трубопроводе вакуума путем подключени  к внешней ваку5га магистрали требует наличи  свободного торца на сливной ветви трубопровода и применени  специальных и заглушек, усложн ющих трубопровод, Известно также, устройство дл  перекачки металлов из ванны металлур гического агрегата (в частности, дл  перекачки алюмини ), содержащее всасывающую и сливную ветвь трубопровода и магистраль сжатого газа, причем всасывающа  и выливна  ветви сифона соединены коробкой, в которой, с целью создани  вакуума, помещен эжекто работающий, например, на сжатом инер ном газе. Заполнение сифона расплавленным металлом осзгществл етс  посре ством кратковременного впуска сжатог газа в сопло эжекторной части от внешнего источника. После прекращени подачи сжатого газа устройство работает как обычньй сифон. Прекращение действи  сифона достигаетс  посредст вом сообщени  сопла эжекторной части с атмосферой через специальный кла- пан. Наличие положительного И1Ю атмосферного давлени  в конце выливной ветви сифона при одновременном образовании вакуума во всасывающей ветви позвол ет избежать применени  временных разъемов и заглушек на выливной ветви, иметь ее торец свободным в момент запуска сифона и, следовательно, значительно упрощает эксплуатацию установки 3j. Недостатки известного устройства заключаютс  в следукщем, }, Расплавленный магний при температурах , близких к температуре плавлени , в силу своих природных свойств имеет объемное теплосодержание , сзтцественно меньшее теплосодержани  расплавленного алюмини . Так, отношение теплоемкостей единицы объема алюмини  и магни  при температуре , близкой к температуре плавлени  (жидка  фаза), составл ет 13,5 а соответственное отношение скрытых теплот плавлени  - 1,7, Существенно перегревать магний перед разливкой дл  увеличени  его теплосодержани  нельз  по технологическим соображени м . Поэтому транспортирзпощий трубопровод перед заполнением металлом необходимо предварительно прогревать до температуры, близкой-к температуре плавлени  магни , Наиболее просто прогрев осуществл етс  пропусканием электрического тока непосредственно через транспортирующий трубопровод. Дп  такого прогрева всех точек трубопровода сопротивление его по длине должно быть равномерным. Места .с зауженшлм сечением оказываютс  перегретыми, а с увеличенным сечением - холодными. Наличие эжектора на трубопроводе конструктивно в отдельных точках увеличивает или уменьшает сечение трубопровода, 2 . При транспортировке расплавленного первичного магни  на внутренней поверхности трубы выпадает тверда  фаза из его примесей. Поэтому форма трубопровода должна быть предельно простой (лучше, если это стандартна  изогнута  труба) с целью удешевлени . Наличие эжектора, встроенного в тракт, удорожает стоимость транспортирующего трубопровода и делает его применение нерентабельным при частой смене. Цель изобретени  - упрощение формы транспортирующего тракта и его удешевление при сохранении достоинств прототипа. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  перекачки расплавленного металла сифоном или магнитогидродинамическим насосом, содержащем всасывакмцую и вьшивную ветви трубопровода и магистраль сжатого газа, в ванну установлена погрз жна  емкость, соединенна  перекрьшаемой магистралью с магистралью сжатого газа, котора  дополнительно снабжена емкостью дозированной подачи газа, а соосно с входным отверстием всасывакицей ветви и с регулируемым зазором относительно его контура установлено сопло, соединенное трубопроводом с погрзшной емкостью. Кроме того, всасывакнца  ветвь трубопровода может быть выполнена подвижной относительно сопла, С целью упрощени  регулировани  параметров запуска, источник дозированной подачи сжатого газа выполнен в виде емкости с регулируемым количеством сжатого газа. Это позвол ет избежать применени  вакуумировани  трубопровода дл  его заполнени  металлом при запуске устройства , .осуществл ть запуск импульсным впрыскиванием металла в трубопровод из погруженной в металл емкоети через сопло, направленное во входное отверстие всасывающей ветви, путем вьщавливани  дозированной порцией сжатого газа. При этом входное отверстие всасывающей ветви в комбинации с направленным в него соплом обладает свойствами инжекционного струйного насоса, то есть нагнетание 58 металла в трубопровод при запуске осуществл етс  и за счет расхода струи из сопла и за счет захвата металла из окружающей ванны. В результ те удаетс  предельно упростить форму транспортирующего трубопровода до стандартной трубы без расширений, сужений, временных разъемов и заглушек и удешевить ее стоимость. Улучшению условий эксплуатации способствует возможность регулировани  параметров процесса благодар  подвижности всасьшающейветви относительно нагнетающего сопла и возможность регулировани  количества газа в емкост источника его дозированной подачи. Регулирование зазора Между наружной поверхностью сопла и контуром входного отверсти  во всасьшающую ветвь позвол ет регулировать расход металла в процессе перекачки от номинального значени  до нулевого. На чертеже изображено предлагаемое устройство, общий вид. Устройство имеет всасьш.акицую I и сливнук 2 ветви транспортирукшего металл трубопровода 3, который закреплен в обойме 4. Обойма 4 скреплена со штоком 5, установленным в направл ющих 6 с возможностью смещени  по вертикали. Перемещение щтока 5 с обоймой 4 и трубопроводом 3 по верти кали осуществл етс  специальным приводом с пульта управлени  (не показан ) . Всасьюаница  ветвь 1 опущена в ванну 7 с расплавленным металлом. В ванну 7 опущена емкость 8, закрепленна  при помощи т ги 9 на основании 10 неподвижно и таким образом, что сопло 11, св занное трубой 12 с емкостью 8, соосно входному отверс тию всасывающей ветви 1. Зазор между наружной поверхностью сопла 11 и кон туром входного отверсти  всасывающей ветви 1 регулируетс  за счет перемещени  трубопровода 3 по вертикали. Емкость 8 магистралью 13 с вентилем 14 сообщена с емкостью 15 источника дозированной подачи сжатого газа. Внутренн   полость емкости 8 может быть сообщена при помощи вентил  16 с полостью (не показано) , давление в которой равно атмосферному, а сред инертна . По специальной магистрали (не показана) через вентиль 17 емкость 15 может быть заправлена сжатым инертным газом. Трубопровод 3 на участке между всасывакицей ветвью 1 и сливной ветвью 2 может проходить сквозь активную зону магнитогидродинамического насоса. Устройство работает следующим образом . В исходном состо нии трубопровод 3 во всасывающей ветви 1 заполнен жидким металлом до уровн  верхнего зеркала в ванне 7; вентиль 14 закрыт, вентиль 16 открыт, емкость 8 заполнена жидким металлом через отверстие в сопле И; емкость 15 через вентиль 17 заправлена сжатым инертным газом до некоторого давлени , вентиль 17 закрыт. Дл  заполнени  трубопровода 3 металлом закрывают вентиль 16 и открывают вентиль 14. Сжатый газ по магистрали 13 поступает из емкости 15 в емкость 8 и создает в ней некоторое гидростатическое давление, под действием которого во входное отверстие всасьшанщей ветви 1 направл етс  стру  жидкого металла. Под действием кинетической энергии этой струи через зазор в трубопровод 3 подсасываетс  металл из ванны 7. Процесс заполнени  трубопровода 3 металлом определ етс  исходным давлением сжатого гаэа в емкости 15, подъемом температуры газа эа счет тепла металла ванны 7, соотношением объемов емкостей 8 и трубопровода 3, соотношением площадей зеркала йеталла в емкости 8, проходного сечени  кольцевого за-, зора. Процесс расчитываетс  таким образом, что к моменту, когда уровень металла в сливной ветви 2 опускаетс  ниже уровн  металла в ванне 7, гидростатическое давлением в емкости 8 падает до атмосферного, а зеркало металла в емкости 8 еще находитс  выше входного отверсти  трубы 12. После этого процесс вылета струи из сопла 11 прекращаетс , а сифон начинает работать автоматически. Дл  регулировани  расхода через сифон измен ют значение зазора перемещением трубопровода 3 по вертикали. Дл  облегчени  запуска сифона, возможно также уменьшение зазора ниже номинального значени . Прекращение действи  сифона выполн етс  изменением значени  зазора до минимума путем опускани  трубопровода 3 в упор на нарзпкную поверхность сопла 1 1 . Поскольку трубопровод 3 (сифон) постепенно зарастает твердой фазой, выпадакмцей из протекающего металла. 7 например магни , то его периодичес-г ки замен ют подъемом вверх, освободив от закреплени  в обойме 4. Перед запуском трубопровод 3 предварительно прогревают до тeмпepдтypы превьппанщей температуру кристаллизации транспортируемого металла, пропусканием через него электрического тока (oiBHHOBKa не показана). Каналы в сопле 11 и -трубе 12, стенки емкости 8, канал в магистрали 13 зарастают твердой фазой знаадтельн медленнее, так как расход через эти элементы существует малое врем  и попадание в йих новых порций примесей определ етс  только скоростью диффузии . Если диаметр трубопровода 3 илбира ют х некоторым превышением номинального з наче1ш , а зазором корректируют расходчерез сифон по мере его зараст ни , то можно продлить ресурс исполы зовани  сифона между заменам.. Дл  защиты емкости 8, емкости 15 и магистрали 13 от повышени  давлени  сверх ДОПУС1ИМОГО под вхш нием случайных факторов, например попадани  влаги, рекомендуетс  использовать стандартные влагопоглотители и предох ранительвые клапаны. В предлагаемом устройстве предельн упрощена форма трубогфовода 3, котогра  ;не iiMeeT 1шкаких з пире нй, сужений , временных разъемов или заглу- |кек« topeu сливной ветви 2 свободен. се это облегчает усуюви  эксхшуатации устройства, снижает стоимость сменной части и позвол ет применить контактный подогрев сифона перёд запуском пропусканием через него электрического тока. . Формула изобретени  1. Устройсство дл  перекачки металлов из ванны металлургического агрегата, содержащее всасьгааилцую и сливную ветвь трубопровода и магистраль сжатого газа, о т ли ч а ю щ е ее   тем, что, с целью снижени  стоимости и улучшени  условий эксплуатации устройства, в ванну установлена погружна  емкость, соединенна  перекрываемой магистралью с магистралью сжатого газа, котора  дополнительно снабжена емкостью дозированной подачи газа, а соосно с входном отверстием всасывающей ветви и с рёгулируелым зазором от носительно его контура установлено сопло, соединенное трубощ овод;ом с погружной емкостью. 2. Устройство по п.Ij, о т л и ч а ю щ е е с   тем, что всасывающа  ветвь трубопровода выполнена по даижной относительно сопла. Источники информахщи, прин тые во внимание при экспертизе 1.РЖ Металлруги , 1979,2.
2. 2.В ткин И. П. и др. Рафинирование и литье первичного магни . М., Металлурги , с.120.
3. 3.Авторское свидетельство СССР № 79324, кл. В 22 D 35/04, 1947.