КОМПЛЕКС ДЛЯ ПЛАВКИ И РАЗЛИВКИ МЕТАЛЛА

Предложение относится к металлургии и может быть использовано для плавки и разливки металла, например алюминия и его сплавов в поворотных печах.
Известна поворотная печь бочкообразной формы, содержащая каркас, кожух и футеровку, а также загрузочные окна с заслонками, выпускной носок для слива металла в желоб, привод поворота печи, горелки и узел вывода газов (см. "Общая металлургия", изд. "Металлургия", М., 1971 г., с.160-162, рис.52) (1).
Недостатком известной поворотной печи, принятой в качестве ближайшего аналога, является следующее. Слив металла из бочкообразной печи в желоб возможен только через промежуточную емкость, поскольку при повороте печи для слива металла выпускной носок из верхнего положения переходит в нижнее. Таким образом двойной перелив металла приводит к дополнительным потерям металла в результате окисления.
Другим недостатком такой печи является необходимость поворота печи на 45° и более для полной выливки металла из печи.
Задачей данного предложения было повышение технико-экономических показателей печи.
Техническим результатом предложения является снижение потерь металла при переливе металла из печи в желоб и обеспечение автоматического дозирования металла при его разливке.
Технический результат достигается тем, что в комплексе для плавки и разливки металла, содержащем поворотную печь в виде каркаса, кожуха, футеровки печи с загрузочными окнами и заслонками, выпускным носком для слива металла в желоб, горелками, приводом поворота печи и узлом вывода газов, каркас выполнен корытообразной формы в виде двух торцевых ферм, нижние пояса которых скреплены между собой опорой
для подины в виде балок, крайние из этих балок вместе с верхними и нижними жесткими поясами ферм образуют кожух для поддержки стен и плит кровли, при этом привод поворота печи выполнен в виде гидроцилиндров, шарнирно прикрепленных к торцам ферм со стороны загрузочных окон, а с противоположной стороны торцы ферм шарнирно связаны с фундаментами. Вместе с тем узел вывода газов из печи выполнен в виде поворотного колена, жестко связанного с одной стороны с патрубком печи, а с другой стороны подвижно с газоходом, расположенным соосно с осью поворота печи.
Кроме того, для автоматического поддержания уровня металла в желобе она снабжена программно-техническим комплексом, имеющим связь с одной стороны с гидроцилиндрами привода, а с другой с установленным над желобом датчиком уровня металла. Вместе с тем подина печи выполнена из трех объединенных частей: входной, выходной и средней, причем входная выполнена под углом 35-45° к горизонту, выходная под углом 10-20°, а средняя горизонтально.
Сущность предлагаемого комплекса заключается в следующем. Корытообразная форма каркаса печи, шарнирное крепление торца печи со стороны выпускного носка и привода поворота печи с противоположного торца обеспечивают возможность слива металла в желоб, минуя промежуточную емкость в связи с тем, что выпускной носок (летка) в момент слива металла практически остается на одном и том же уровне. Таким образом металл в меньшей степени подвергается окислению. Кроме того, такая конструкция печи удобно стыкуется с механизмом автоматического дозирования слива металла в желоб, а также не требует большого угла наклона печи для слива расплава.
Общими признаками данного предложения и ближайшего аналога являются следующие признаки. Наличие каркаса, кожуха, футеровки, загрузочных
окон с заслонками, выпускного носка для слива металла в желоб, горелок, привода поворота печи и узла вывода газов из печи.
Отличие заключается в том, что каркас выполнен корытообразной формы в виде двух торцевых ферм, нижние пояса которых скреплены между собой опорой для подины в виде балок. Крайние из этих балок вместе с верхними и нижними жесткими поясами ферм образуют кожух для поддержания подины, стен и кровли.
Другое отличие заключается в том, что привод поворота печи выполнен в виде гидроцилиндров, шарнирно прикрепленных к торцам ферм со стороны загрузочных окон, а с противоположной стороны торцы ферм шарнирно связаны с фундаментом.
Следующее отличие заключается в том, что для автоматического поддержания уровня металла в желобе она снабжена программно-технической системой, связанной с одной стороны с гидроцилиндрами привода, а с другой стороны с установленным над желобом датчиком уровня металла.
Следующее отличие заключается в том, что узел вывода газов выполнен в виде поворотного колена, жестко связанного с одной стороны с патрубком печи, а с другой стороны подвижно с газоходом, расположенным соосно с осью поворота печи.
Еще одно отличие заключается в том, что подина печи выполнена из трех объединенных частей: входной, выходной и средней, причем входная выполнена под углом 35-45° к горизонту, выходная под углом 10-20°, а средняя горизонтально.
Для сравнения предложения с другими известными подобными печами проведен поиск по патентной и научно-технической литературе.
Технических решений подобных предложенной совокупности признаков не обнаружено.
Учитывая изложенное, можно сделать вывод о том, что данное предложение отвечает условию охраноспособности полезной модели "новизна".
Опытный образец печи успешно проходит промышленные испытания. Следовательно данное предложение отвечает условию охраноспособности "промышленная применимость".
Предложение поясняется чертежом, где на фиг.1 показан общий вид, на фиг.2 разрез печи по А-А, на фиг.3 вид в плане фиг.1, на фиг.4 схема механизма дозирования слива металла.
Комплекс содержит печь 1 корытообразной формы, подина которой выполнена из трех частей: входной 2, выходной 3 и средней 4, причем входная выполнена под углом 35-45° к горизонту, выходная под углом 10-20°, а средняя горизонтально. Каркас 5 печи выполнен в виде двух ферм 6, расположенных на продольных сторонах печи. Нижние пояса этих ферм скреплены между собой опорой для подины в виде балок 7, крайние из них 8 вместе с верхними поясами 9 ферм образуют кожух для поддержки подины стен и плит 10 кровли. Футеровка 11 стен и свода выполнена из волокнистых плит. Одна из продольных сторон печи снабжена загрузочными окнами 12 с заслонками 13 и карманом 14 для заливки в печь жидкого металла. Противоположная сторона печи имеет выпускной носок 15 для слива металла в желоб 16. На одном из торцов печи установлены горелки 17 для подогрева металла, а на противоположном торце узел вывода газов в виде колена 18 одним концом жестко связанным с патрубком 12, а другим подвижно с газоходом 20, расположенным соосно с осью 21 поворота печи.
Привод поворота печи выполнен на продольной стенке со стороны загрузочных окон 12 в виде гидроцилиндров 22, прикрепленных с одной стороны шарнирами 23 к продольной стенке печи, а с другой стороны
шарнирами 24 к фундаменту 25. Противоположная стенка шарнирами 26 связана с фундаментом 25.
Для автоматического поддержания уровня металла в желобе 16 печь снабжена программно-технической системой, связанной с одной стороны с гидроцилиндрами 22 привода, а с другой с установленным над желобом 16 датчиком 27 уровня металла. Кроме датчика уровня система содержит микропроцессорный контроллер 28, связанный с одной стороны с датчиком 27 уровня, а с другой стороны с электрогидравлическим преобразователем 29, который, в свою очередь, через гидравлическую систему 30 связан с гидроцилиндрами 22 привода.
Комплекс работает следующим образом.
После загрузки шихты через загрузочные окна 12, заливки металла через карман 14 и разогрева металла в печи горелками 17 включается в работу программно-техническая система. По сигналу этой системы включаются гидроцилиндры 22 привода, под действием которых выполняется поворот печи относительно шарниров 24 и слив металла через выпускной носок 15 в желоб 16 до тех пор, пока датчик 27 уровня металла, установленный в желоб 16, не подает сигнал на остановку поворота печи через микропроцессорный контроллер 28, электрогидравлический преобразователь 29 и гидравлическую систему 30. В дальнейшем программно-техническая система автоматически поддерживает требуемый уровень металла в желобе 16.
Для полной выливки металла из печи достаточно повернуть ее на 16° благодаря тому что подина имеет корытообразную форму.
Таким образом предлагаемый комплекс позволяет снизить потери металла при переливе из печи в желоб и обеспечивает автоматическое дозирование металла при его разливке.