Лабораторная установка для вакуумной обработки жидких металлов

Лабораторная установка для вакуумной обработки жидких металлов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ю

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Соцналистическмх

Республик

,749909 (6I ) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 1 7.07.78 (21) 2645825/22-02 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

Опубликовано 23.07.80, Бюллетень № 27

Дата опубликования описания 28.07.80

3 (51)М. Кл .

С 21 В 7/10

F 27 В 14/04

Гооудерственный комнтет

СССР по делам наабретеннй и аткрытнй (53) УД К 669.046. .517(088.8) В. Н. Баранкевич, К. Н. Милицын, С, Н, Семенов и М. Н. Жигалкина (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Научно-производственное объединение Агроприбор (54) ЛАБОРАТОРНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ВАКУУМНОЙ

ОБРАБОТКИ ЖИДКИХ МЕТАЛЛОВ

3 — 3

Изобретение относится к устройствам для вакуумной дегаэации и рафинированитт металлических расплавов. Оно является универсальной лабораторной установкой, так как позволяет с целью выбора оптимального способа и параметров вакуумирования производить вакуумную дегазацию металлических расплавов некоторыми различныМи способами.

Известна установка для дегазации и рафинирования металлических расплавов в вакууме, в которой вакуумирование металла осуществляется на отдельном участке непрерывно движущейся струи расплава, путем создания в нем раэря« жения при помощи индукционных насосов, действутощих HB струю в противоположные стороны, устройство, включающее вакуумную камеру, два вертикальных канала и .индукционный насос, где с целью увеличения свободной поверхности при вакуумировании производится разбрызгивание струи расплава в вакуумной камере Я.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для очистки и разливки металлов в вакууме, включающее вакуумную камеру, выполненную в виде

5 двух расположенных одна под другой секций. В верхней секции находится плавильный тигель с клапаном в донной части и нагреватель, а в нижней - приемто ный тигель с отверстиями в донной части для разливки металлов (2). Указанное устройство предназначено для повы- шения степени чистоты и удобства транспортирования слитков металлов под15 группы галия и не может быть использовано для отработки оптимальных режимов при некоторых других способах вакуумирования.

1(елью данного изобретения являе тся создание лабораторной вакуумной установки, которая позволяла бы отработать оптимальные параметры при некоторых различны х способах вакуумирования и на их основе создать промышленные ус749909 тановки для вакуумной дегазации металлических расплавов. Эта цель дости» гается тем, что установка, снабжена плитой с вертикальными штангами и сменной емкостью с отверстиями в донной части, позволяющими произво дить вакуумирование расплавов различными способами. Причем плита установ лена в верхней части камеры, а смен йая емкость расположена соосно под 10 правильным тиглем и закреплена на вертикальных штангах.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Верхняя камера 1 представляет собой водоохлаждаемый корпус, выполненный из

:нержавеюшей стали, в котором смонтирована электропечь сопротивления 2 и в6доохлаждаемую крышку 3 с центральным отверстием, на которой установлена плита 4 с элементами крепления к крышке верхней камеры. На верхней части плиты

4 смонтирован подъемный механизм 5 стопорной пробки 6, а к нижней части крепятся четыре штанги 7, на которых монтируется поддон 8 для установки плавильного тигля и сменная емкость

9. В основании кассеты имеется смотровое окно 10, которое может быть использовано для заливки в тигель порции жид- . ЗО кого металла, расплавленного в какойлибо другой печи. Нижняя камера 11 ус-".:тановки служит для приема отдельных порций вакуумированного металла, Она . так же выполнена из стали„имеет герме- 35 тично закрывающийся люк 12 для простановки и извлечения приемного тйгля 13 и смотровое окно 14. Верхняя камера имеет патрубок 15 для соединения с вакуумной системой и патрубок .16 с зажимом 40 для создания натекания в камеру, т. е. соединения с атмосферой. Температура металлического расплава в плавильном тигле 17 определяется с помощью термопары 18, помещенной в штангу 19 стопор-45 ной пробки 6 и замеряется регулирующим милливольтметром.

Установка позволяет исследовать и оп° ределять оптимальные параметры при вакуумировании жидкого металла следующи- 50 ми способами.

При вакуумировании в покое. B этом случае определенное количество металла расплавляется в плавильном тигле 17 верхней камеры, или через патрубок смотрового окна 10 с помощью воронки заливается в разогретый до определенной температуры плавильный тигель. Смотровое окно задраивается, устанавливается необходимая для работы температура металлического расплава. В камерах создается определенная степень разряжения, при которой металлический расплав выдерживается определенное время, после чего через патрубок 16 натекания камера соединяется с атмосферой.

При вакуумировании в струе различного диаметра. При этом могут использоваться плавильные тигли 17 с различным диаметром отверстий в донной части, или постоячный тигель со сменными втулками 20 в донной части тигля. При достижении расплавом определенной температуры и создании определенной степени разряжения с йомощью подъемного механизма 5 стопорная пробка

6 поднимается над донным отверстием тигля и происходит истечение расплава в приемный тигель 13 нижней камеры 11 установки.

При многоструйном вакуумировании через отверстия различного диаметра.

Для этого на штанги 7 под плавильным тиглем 17 крепится емкость 9 с отверстиями в. донной части. QHBMBtp отверстий и их количество могут быть различными.

При ступенчатом вакуумировании мо- гут быть исследованы различные комбинации описанных выше способов вакуумирования: в покое в тигле и в струе; в покое и многоструйное и др.

При комбинированном вакуумировании на дно емкости 9, укрепленной на штангах 7 под плавильным тиглем 17 кладется фильтрующий материал. Происходит фильтрация и струйное истечение расплава в вакууме.

Установка работает следующим образом.

Для исследований и определения оптимальных параметров выбирается один из способов вакуумирования расплава, В нижнюю камеру 11 устанавливается приемный тигель 13. Верхняя камера 1, в которую устанавливается плавильный ти» гель 1 7 с отверстием необходимого диаметра в донной части (или без отверстия), крепится фильтрующий элемент, емкость

9 и другая необходимая для проведения процесса вакуумирования оснастка. B штангу 19 стопорной пробки вставляется термопара. Включается вакуумный насос и проверяется герметичность установки.

Подается вода для охлаждения токовводов и резиновых уплотнений. Регулирую щим потенциометром задается необходи

749909 б Формула изобретения мая температура и включается апектро,печь 2. При достижении заданной температуры через патрубок 10 смотрового окна с помощью воронки в ппавютьный тигель заливается порция расплавленно- го металла. Закрывается патрубок смот- рового окна и в установке создается необходимая степень разряжения. Производится вакуумирование расйлава по одно му из выбранных способов. 10

Данная установка в отличие от известных позволяет выбрать и исследовать оптимальный способ вакуумирования, определить необходимые для этого параметры расплава,,температуру, степень раз- 15 ряжений, скорости истечения и т. д.) и отработать конструкцию оснастки и приспособлений.

Спроектированная и изготовленная в

НПО "Агроприбор" универсальная установ- 20 ка для некоторых способов .вакуумной обработки жидкого металла показала ее простоту в эксплуатации и эффективность в работе. На ней проведен выбор и исследование, с целью внедрения в производст- 25 во, оптимального способа вакуумирования алюминиевого сплава (A2 + Sj ) для улучшения его фязико-механических и технологических свойств.

1. Лабораторная установка для вакуумной обработки. жидких металлов, -содержа» щая верхнюю и нижнюю камеры с плавиль ным и приемным тиглями соответственно, отличающаяся тем, что, с целью обработки оптимальных параметров, верхняя камера снабжена плитой с вертикальными штангами и сменной ем костью с отверстиями в донной части, причем плита установлена в верхней части камеры, а сменная емкость распопо» жена соосно под плавильным тиглем и, закреплена на вертикальных штангах.

2. Лабораторная установка по п. 1„ отличающаяся тем, что, c. целью выбора оптимальной скорости подачи расплава в сменную емкость, она снабжена установленными в донной части плавильного тигля сменными втулками с различными диаметрами проходного сечения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР

М 158291, кл. С 21 С 7/10, 1957, 2. Авторское свидетельство СССР

_#_ 206085, кл. F 27 В 14/04, 1965.

Составитель Г. Прусс

Редактор А. Лешкова Техред М. Келемеш Корректор Г. Назарова

Заказ 4558/20 Тираж 608 Подписное

UHHHHH Государственного комитета СССР, по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4