Устройство для удаления металлических отходов при помощи струй воды и сбора отходов при огневой зачистке прокатных заготовок

Устройство для удаления металлических отходов при помощи струй воды и сбора отходов при огневой зачистке прокатных заготовок

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советсник

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Опубликовано 07.10.82. Бюллетень М 37

Дата опубликования описания 01. 02. 83 р М gm з

В 23 К 7/06

Государствеииый комитет

СССР по делан изобретений и открытий (33) УДК 621 ° 791 ° .037(088.8) В.С. Рыбин, A.Ë. Дайкер, A.È. Вейс, Ю.В. В

Я.Ш. Белогловский, Г.A. Катаевский и Е (72) Авторы изобретения ьев > йй "-- —.

Научно-исследовательский институт металлу (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УДАЛЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ОТХОДОВ

ПРИ ПОМОЩИ СТРУЙ ВОДЫ И СБОРА ОТХОДОВ

ПРИ ОГНЕВОЙ ЗАЧИСТКЕ ПРОКАТНЫХ ЗАГОТОВОК

Изобретение относится к удалению металлических отходов при помощи струй воды и сборку металлоотходов при огневой зачистке, используемого при удалении поверхностных дефектов со слитков, литых и прокатных заго.товок

Известно устройство (1 1, в кото/ ром удаление дефектов производится за счет сжигания и оплавления дефект ной поверхности. При этом происходит грануляция и быстрое охлаждение металлоотходов.

Это устройство не позволяет улавливать водяную струю с гранулятом, очищать воду и собирать металлоотходы;

Известно также устройство для удаления металлических отходов при помощи струй воды при огневой зачистке прокатных заготовок, содержащее водяные форсунки и гидроуловитель, выполненный в виде изогнутой трубы круглого или прямоугольного сечения, расположенный так, что верхний срез ее установлен напротив водяных фор» сунок. Форсунки формируют и направляют высоконапорные водяные струи вдоль зачищаемой поверхности для удаления потока расплавленных метал-. лоотходов (2 ). Гидроуловитель принймает водяные струи с гранулятом и из меняет их движение в требуемом направлении, предотвращая при этом разбрызгивание воды и гранулированных металлоотходов в окружающее прост.ранство и удаление ыпака во время термохимической зачистки., Однако это устройство не позволяет осуществлять сбор металлоотходов и отделение. их от воды.

Наиболее близким к изобретению является устройство для удаления металлических отходов при помощи струй воды и сбора .отходов при огневой . зачистке прокатных заготовок, содержащее смонтированные на фундаменте транспортное средство для заготовок и форсунку для подачи струй воды, а также узел дпя сбора воды и отстойник со сливным отверстием для во.> ды (3 ).

Недостатком известного устройства является низкая степень очистки воды оборотного цикла от.мелкой фракции металлоотходов в отстойнике, в результате чего имеют место большие потери металла (до 20-80%) и быстрый абразивный износ водяных насосов оборотного цикла. Недоста963751 точная очистка воды в отстойнике объясняется постоянным перемешиванием всего объема воды потоком, поступающим иэ системы для подачи воды.

При этом мелкие частицы металлоотходов, скорость осаждения которых 5 меньше скорости перемещения воды, не опускаются на дно, а уносятся водой через сливное отверстие..

Как показали проведенные исследования, в зависимости от температу- 1Ц ры эачищаемых заготовок металлоотходы на 79-80% состоят иэ неокисленного металла, а при зачистке нержавеющих сталей металлоотходы содержат

79Ъ никеля и 12-15% хрома. Причем наиболее ценные и дефицитные легирующие элементы: никель, хром, содержат в виде самых мелких частиц, большая часть (до 80%) которых теряется иэ-за недостаточной очистки во- .щ ды оборотного цикла в отстойнике устройства.

Целью изобретения является ликвидация потерь металлических отходов ценных легирующих элементов: никеля и хрома, которые в виде мелкой фракции металлоотходов огневой зачистки сливаются иэ отстойника вместе с водой оборотного цикла.

Эта цель достигается тем, что в устройстве для удаления металлических отходов при огневой зачистке прокатных заготовок, содержащем смонтированные на фундаменте тележку для заготовок и форсунку для подачи струй воды, а также узел для сбора воды и отстойник со сливным отверстием для воды, узел для сбора воды выполнен в виде закрытой камеры с окном в боковой стенке со стороны размещения водяной форсунки, и с до- 40 зирующим клапаном в донной части, а отстойник снабжен сливным патрубком, закрепленным на его боковой стенке внутренней стороны. Сливное отверстие перекрыто передвижной 4S крышкой для регулирования площади поперечного сечения. Один конец патрубка выведен в сливное отверстие, а другой расположен между фундаментом и краем сливного отверстия.

Сущность изобретения заключается в том, что предварительно в узле для сбора воды производится гашение скорости струи эа счет вязкости, трения и. упорядоченного слива воды из замкнутого объема через дросселирующее отверстие клапана с одновременным регулированием расхода в отстойник, равным сбросу воды из отстойника. Затем в отстойнике осуществляетсн очистка воды путем пропускания ее снизу вверх между Г-образ ной пластиной .и стенкой отстойника со скоростью, вертикальная составляющая которой меньше критической скорости осаждения частиц металлоотходов, подлежащих улавлив анию, а скорость движения воды регулируется изменением площади сечения сливного отверстия.

На чертеже показано предложенное устройство.

Устройство содержит водяную форсунку 1. узел для сбора воды 2 и отстойник 3. Узел для сбора воды 2 вы" полнен в виде закрытой камеры с об-рамленными отбойными листами 4, ок" . ном 5 в боковой стенке со стороны водяной форсунки 1, наклонным отбойным листом 6, расположенным напротив окна 5, и доэирующим клапаном 7 в донной части камеры. Клапан 7 выполнен в виде заслонки с контргрузом

8. Отстойник 3 содержит сливной патрубок 9, образованный Г-обра,зной пластиной и стенкой отстойника, слив ное отверстие 10 с пластиной 11 для изменения площади сечения сливного отверстия. Патрубок 9 установлен внутри отстойника таким образом, что его нижнее входное отверстие расположено между фундаментом и краем сливного отверстия, а верхнее отверстие выведено в сливное отверстие 10 отстойника 3.

Струю 12 направляют форсункой 1 на поверхность заготовки 13, подаваемой тележкой 14..

Отстойник 3 оборудован чалочными приспособлениями для транспортировки и опорожнения с помощью подъемного крана.

Устройство работает следующим образом.

Зачищаемая заготовка 13 транспортируетоя транспортным средством 14, например тележкой, форсунка 1 формирует И направляет на обрабатываемую поверхность струю воды, которая удаляет поток расплавленных металлоотходов. Одновременно производят их грануляцию и охлаждение. Струя 14 поступает через приемное окно 5 в узел 2 и после удара об отбойный лист 6 меняет направление движения.

Для предотвращения выбросов воды из узла 2 приемное окно 5 обрамлено отбойными листами 4. Накопление воды приводит к отпиранию дозирующего клапана 7, и вода вместе с гранулированными металлоотходами сливается в отстойник. В результате действия сил трения, вязкости и упорядоченного истечения воды через дросселирующее отверстие клапана происходят гашение кинетической энергии струи и спокой-, ное стекание воды в отстойник 3. Расход воды с помощью контргруза 8 дозирующего клапана 7 устанавливают равным сбросу воды из отстойника 3 с целью поддержания в нем постоянного уровня воды между сливным патрубком и стенкой отстойника и, 963751 следовательно, стабильных условий осаждения частиц металлоотходов.

При превышении уровня сливного отверстия вода по принципу сообщающихся сосудов начинает вытекать из отстойника 3, предварительно проходя между сливным патрубком 9 и стенкой отстойника. Вода и осаждающиеся металлоотходы движутся между патрубком 9 и стенкой отстойника в противоположные стороны. При этом, если скорость осаждения частиц больше скорости воды, то они остаются в отстойнике. 3а счет изменения положения пластины 11 и соответственно площади сечения сливного отверстия 10 устанавливают скорость воды между патрубком 9 и стенкой отстойника меньше скорости осаждения частиц металлоотходов мелкой фракции.

Таким образом, за счет последовательного гашения кинетической энергии струи, ограничения и стабилизации скорости подъема воды между патрубком 9 и стенкой отстойника производится полное осаждение металлоотходов, в том числе и мелкой фракции.

По мере накопления металлоотходов в отстойнике 3 производят его опорожнение. Из-за того, что размеры отстойника в предлагаемом устройстве не влияют на извлечение металлоотходов из воды, он выполнен в виде сменного короба, опорожнение которого выполняют подъемным краном.

Предлагаемое устройство позволяет разделять металлоотходы, образующиеся при зачистке сталей различных марок. Это обеспечивается возможностью быстрой замены одного отстойника другим при переходе на зачистку стали другой марки.

Улавливание мелкой фракции металлоотходов позволяет значительно повысить экономичность операции огневой зачистки стали кислородно-флюсовым способом. При годовой производственной программе механизированной огнезачистной установки 28000 т нержавеющей стали, и съеме металла

4В массы зачищаемых заготовок увелич чение извлечения мелкой фракции составляет ЗОВ.

Формула изобретения

Устройство для удаления металли10 ческих отходов при помощи струй воды и сбора отходов при огневой зачистке прокатных заготовок, содержащее смонтированные на фундаменте транспортное средство для заготовок

1S и форсунку для подачи струй воды, а также узел для сбора воды и отстойник для воды со сливным отверстием, . о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью ликвидации потерь мелких металлических отходов, содержащих ценные легирующие элементы, узел для сбора воды выполнен в виде закрытой камеры с окном в боковой стенке со стороны размещения водяной форсунки и C дозирующим клапаном в донной части, а отстойник снабжен сливным патрубком, закрепленным на его боковой стенке с внутренней стороны, при этом сливное отверстие перекрыто передвижной крышкой для регулирования площади поперечного сечения, один конец патрубка выведен в сливное отверстие, а другой расположен между фундаментом и краем сливного

З5

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Японии М 46-14126, 1971.

2. Патент США Р 3436276, 40. кл. 149-95, 1.04.69.

3. A.Ë. Дайкер, A.Н. Морозов, A.È. Вейс и др. Машины огневой зачистки в потоке обжимных станов, М., 1975, с. 49, ХНИИинформтяжмаш, сер. 21-75 3/9 (прототип).

963751

1Л f8

Составитель В. Холодкова

Техред И.Гайду Корректор О. Билак

Редактор Л. Утехина

Заказ 310/2, Тираж 1153 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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