Контейнер-ковш для хранения и транспортировки жидкого металла, преимущественно алюминия

Контейнер-ковш для хранения и транспортировки жидкого металла, преимущественно алюминия

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к металлургии, в частности к ковшам для хранения и транспортировки жидкого металла, преимущественно алюминия. Цель изобретения - снижение теплопотерь металла, стабилизация качества расплава при транспортировке и увеличение срока службы ковша. Контейнер-ковш состоит из корпуса 1, к которому крепится обечайка 7, образуя полость 9, сообщающуюся с атмосферой. Полость 9 соединена с ковшом перепускными трубопроводами 8. Футеровка корпуса состоит из трех слоев: огневого 10, теплоизоляционного 11 и промежуточного 12. Промежуточный слой 12 выполняют из каолиновой ваты или перлита. Общий объем футерованного корпуса относится к его полезному объему как 1:(0,9-0,95), а к объему полости 9 обечайки 7 как 1:(0,03-0,05). 6 з.п.ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (51)5 В 22 П 41/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4447671/23-02 (22) 22.06.88 (46) 07.03.90, Бюл. 11- 9 (71) Иосковский автомобильный завод им. И.А.Лихачева е (72) А.Е. Тимашков, .Г. Б. Петров, Г.П.Долотов, А. Ф, Караченцев, B. С. Кр асавин и В,Т.Титов (53) 621.746.323(088.0) (56) Авторское свидетельство СССР

В 865522, кл. В 22 D 41/00, 1981, Авторское свидетельство СССР

9 624719, war. 3 22 D 41/00, 1978. (54) КОНТЕЙНЕР-КОВШ ДЛЯ ХРАН1".НИЯ И

ТРАНСПОРТИРОВКИ ЖИДКОГО ИКТАЛЛА, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО АЛ10ИИНИЯ (57) Изобретение относится к металлургии, в частности к ковшам для хранения и транспортировки жидкого ме2 т алла, преимущественно алюминия. Цель изобретения — снижение теплопотерь металла, стабилизация качества расплава при транспортировке и увеличение срока службы ковша. Контейнерковш состоит из корпуса 1 к которому крепится обечайка 7, образуя полость

9, сообщающуюся с атмосферой. Полость

9 соединена с ковшом перепускными трубопроводами 8. Футеровка корпуса состоит из трех слоев . огневого 10, теплоизоляционного l! и промежуточного 12. Промежуточный слой 12 выполняют из каолиновой ваты или перлита. Общий объем футерованного корпуса относится к его полезному объему I как 1: (0,9-0,95), а к объему полости

9 обечайки 7 как 1: (0,03-0 ° 05). 6 s.n., ф-лы. 1, ил. !

154?945

Изобретение относится к металлур гии, в частности к конструкции ковшей

1 для длительного хранения и транспор тировки жидкого метапла, например алюминия, Цель изобретения — снижение теплопотерь металла, стабилизация качества расплава при транспортировке и увеличение срока службы ковша за счет уве- 10 личения стойкости футеровки.

На чертеже изображен ковш, разрез.

Контейнер-ковш содержит футерованный корпус ), снабженный опорной конструкцией 2, сливным патрубком 3 и пристыкованной к верхнему торцу 4

1 корпуса 1 футерованной крышкой 5, по внешнему периметру стыка между которой и корпусом 1 размещено кольцевое уплотнение 6. 1(овш снабжен цилиндри- 20 ческой обечайкой 7 и системой перепускных трубопроводов 8, при этом обечайка расположена вокруг боковой поверхности корпуса 1 с образованием с ним полости 9 и плотно скреплена 25 своим верхним торцом с корпусом 1, а в нижней части полость сообщена с атмосферой. Церепускные трубопроводы 8 пропущены вьппе крышки 5 и одним концом подключены к верхней зоне полости 9, а вторым — через крышку к стыку последней с корпусом 1 в зоне внутри кольцевого уплотнения 6. Фут ровка корпуса 1 состоит из огневого и теплоизоляционного слоев 10 и 11, 1, между которыми расположен слой 12, вспучивающегося при нагреве керамического или алюмофобного материала, в качестве первого из которых может быть перлит, а второго каолиновая вата. Отношение величины общего объема футерованного корпуса 1 к полезному объему находится в пределах

1:(0,9-0,95), а к объему полости 9 обечайки 7 — в пределах 1.:(0,05-0,03). 45

Сливной патрубок снабжен пробкой 13.

Контейнер-KQBliI работает следующим образом.

Перед заливкой жидкого расплава футеровку ковша разогревают до температуры, которая вьппе температуры расплава. При этом слой 1? вспучивающегося материала прогревается и увеличивается в объеме, оказывая сжимающее воздействие на огневой слой 10, пре55 пятствуя образованию в нем трещин.

После разогрева в ковш заливают жидкий расплав и закрывают крышку 5. При этом между ней и расплавом остается воздушная прослойка. Эта прослойка, как и воздушная прослойка в полости опорной конструкции 2, выполняет роль дополнительного теплоизолятора вниду низкой теплопроводности воздуха. Такую же роль теплоизоляционной прослойки играет заполняемая воздухом полость 9, снижая теплопотери расплава через боковую поверхность корпуса 1. После закрытия крышки 5 воздух над расплавом прогревается и через стык между крышкой 5 и корпусом

1 по трубопроводам 8 перетекает в полость 9 обечайки 7, причем этот воздух за счет взаимодействия с расплавом, поглощающим пары воды, в определенной степени осушается и нагревается, После установления температурной стабильности в системе расплав — футеровка перетекание воздуха в укаэанном направлении прекращается.

Затем ввиду неизбежных неплотностей уплотнения, которое не может быть абсолютно герметичным ввиду значительных размеров ковша, а также повышенных температур в зоне уплотнения и наличия неровностей стыкуемых поверхностей крышки 5 и корпуса 1, пробки 13 и сливного патрубка 3 должна начаться утечка нагретого воздуха из полости над расплавом, сопровождающаяся притоком холодного воздуха из атмосферы, например, через стык пробки 13 с патрубком 3, что вызывает охлаждение расплава через поверхность, а также его нежелательное окисление, Однако в предлагаемой конструкции этого не происходит, так как полость 9 обечайки 7 и, соответственно, трубопровода 8, заполненная нагретым от боковой поверхности корпуса 1 воздухом, столб которого в системе полость 9 — трубопровод 8 имеет избыточный по отношению к атмосфере геометрический напор (до

1 мм води. ст.), Это приводит к созданию в полости над расплавом под крышкой 5 избыточного давления, создаваемого нагретым осушенным воздухом, что исключает приток в эту полость холодного воздуха и воздикно" вение упомянутых выше нежелательных явлений. Кроме того, за счет созданного подпора улучшается работа уплотнения 6, через которое возможен толь" ко отток среды из полости под крьппкой 5, но не приток холодного воздуха. Этот небольшой отток постоянно

Формулаизобретения

1. Контейнер-ковш для хранения и транспортировки жидкого метапла, преимущественно алюминия, содержащий корпус, футерованный теплоизоляцион" ным и огневым слоями, опорную конструкцию, сливной патрубок, крышку,, пристыкованную к корпусу, в стыке крышки и корпуса установлено кольцевое уплотнение, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью снижения теплопотерь металла, стабилизации качества расплава при транспортировке и увеличения срока службы ковша за счет увеличения стойкости футеровки, ковш снабжен цилиндрической обечайкой, жестко закрепленной верхним торцом на боковой поверхности корпуса, и системой перепускных трубопроводов, крышка установлена над уплотнением с кольцевым зазором относительно ковша, между обечайкой и корпусом образована полость, сообщающаяся в нижней части с атмосферой, а трубопроводы одним концом соединены с полостью обечайки, а другим концом подсоединены к стыку корпуса и крышки внутри кольцевого уплотнения.

2. Контейнер-ковш по п. 1. о т— л и ч а ю шийся тем, что между огневым и теплоизоляционным слоями дополнительно размещен промежуточный слой, 3. Контейнер -ковш по пп. и 2, отличающийся тем, что промежуточный слой выполнен из вспу" чивающегося материала.

4. Контейнер-ковш по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что промежуточный спой выполнен из алюмофобного материала.

5. Контейнер-ковш по пп. 1-3, о тл и ч а ю шийся тем, что в качестве вспучивающегося материала используют перлит.

6. Контейнер-ковш по пп. 1, 3 и 4, отличающийся тем, что в качестве алюмофобного материала используют каолиновую вату.

7, Контейнер-ковш по и. 1, о тл и ч а ю шийся тем, что общий объем футерованного корпуса относится к полезному объему как 1 (0,90,95), а к объему полости обечайки как 1: (0,03-0,05).

2Al + ЗП 0 = А1,,0 + 3П

В данной реакции влажный воздух не попадает в рабочую полость контейнера-ковша, так как в системе обе- 25 чайка 7 — полость над расплавом находится осушенный воздух.

Снижение теплопотерь за счет алюмофобного материала достигается следунхпим образом: при появлении трещин в огневом слое 10 расплавленный.алюминиевый сплав не может контактировать через них с теплоизоляционным слоем, что защищает теплоизоляционный слой 11 от пропитки алюминием и от повышения теплопроводности, что обес35 печивает снижение теплопотерь при эксплуатации устройства.

Аналогично работает прослойка из 40 вспучивающегося материала. При сушке футеровки происходит усадка огневого слоя. Одновременно при повышении температуры вспучивающийся материал увеличивается в объеме и способствует 45 компенсации усадочных явлений материала огневого слоя 10 что препятствует раскрытию трещин в огневом слое

10 и, соответственно, проникновению жидкого сплава через трещины огневого 50 слоя на теплоизоляционный слой и тем самым снижаются тепловые потери при эксплуатации устройства.

Предлагаемое изобретение позволит 55 также увеличить стойкость футеровки, что повысить срок службы ковша.

15479 компенсируется за счет притока через сообщенную с атмосферой нижнюю часть обечайки 7 новых порций воздуха, который, проходя через полость 9 подоЭ

5 гревается. Таким образом, сочетание полости 9, образованной на боковой поверхности корпуса 1 обечайки 7, и сообщение полости со стыком между крышкой 5 и корпусом 1 в зоне внутри кольцевого уплотнения 6 создает условия для снижения теплопотерь ковша, препятствуя одновременно окислению в нем расплава и его наводороживанию.

Так, в случае наличия в воздушной 15 среде над металлом влаги (как капелькой, так и парообразной) последняя реагирует с жидким алюминием и ухудшает era качество из-за насыщения водородом по следующей реакции: 20