гарнисажный тигель

Формула изобретения

Гарнисажный тигель, включающий рабочую оболочку и корпус водяной рубашки, отличающийся тем, что на внешней поверхности рабочей оболочки тигля выполнены радиальные лунки, а внутри корпуса водяной рубашки установлен огибающий рабочую оболочку и образующий дополнительную охлаждающую полость цилиндр с закрепленными в нем трубками, каждая из которых расположена напротив соответствующей лунки, диаметр которой превышает диаметр трубки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области металлургии, а именно к области плавки и литья тугоплавких металлов в вакуумных гарнисажных печах, и может быть использовано в производстве фасонных отливок, например из титановых сплавов.

Известен тигель для плавки реакционных материалов, выполненный с ребрами на наружной поверхности, торцы которых снабжены каналами для охладителя (см. , например, а.с. СССР N 255312, кл. F 27 B 14/10).

Предложенная конструкция тигля не обеспечивает достаточного его охлаждения, т. к. охлаждаемые ребра занимают лишь часть наружной поверхности гарнисажа и поверхность охлаждения ребер удалена на значительное расстояние от основной массы гарнисажа. По этой причине данный тигель не нашел практического применения при плавке реакционных материалов.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному решению является гарнисажный тигель, содержащий рабочую оболочку и корпус водяной рубашки (см. , например, книгу "Производство фасонных отливок из титановых сплавов", авторы Н.Ф. Аношкин, А.Ф. Белов и др., Москва, изд. "Металлургия", 1983 г., с.70-71, р.34.)

В данной конструкции не обеспечивается достаточно высокая интенсивность охлаждения тигля при увеличении мощности дуги при плавке, что приводит к проплавлению гарнисажа и загрязнению расплава или химическому взаимодействию расплава с охладителем, что приводит к взрыву.

Техническим результатом предложенного решения является повышение интенсивности наружного охлаждения гарнисажного тигля за счет увеличения охлаждаемой поверхности и раздельного подвода охладителя.

Сущность изобретения заключается в том, что в гарнисажном тигле, содержащем рабочую оболочку и корпус водяной рубашки, на внешней поверхности рабочей оболочки тигля выполнены радиальные лунки, а внутри водяной рубашки установлен огибающий рабочую оболочку и образующий дополнительную охлаждаемую полость цилиндр с закрепленными в нем трубками, каждая из которых расположена напротив соответствующей лунки, диаметр которой превышает диаметр трубки.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг. 1 изображен общий вид гарнисажного тигля в разрезе.

Гарнисажный тигель включает рабочую оболочку 1 и корпус водяной рубашки 2. На наружной поверхности рабочей оболочки 1 выполнены радиальные лунки 3, Внутри корпуса водяной рубашки 2 установлен огибающий рабочую оболочку 1 цилиндр 4, образующий дополнительную полость 5 для отвода охладителя. В стенке цилиндра закреплены трубки 6, каждая из которых расположена напротив соответствующей лунки 3, диаметр d₁ которой превышает диаметр трубки d₂. Стенка цилиндра 4 и корпуса водяной рубашки 2 образуют полость повышенного давления 7 для подвода к трубкам поступающего охладителя через ввод 8. Отводится охладитель из полости 5 через кольцевой вывод 9 в оборотное водоснабжение.

Охлаждение рабочей оболочки гарнисажного тигля происходит следующим образом: охладитель под повышенным давлением через ввод 8 охлаждает дно плавильного тигля и далее под давлением подается в полость 7. Находящийся под давлением охладитель в полости 7 по трубкам 6 подается к лункам 3 рабочей оболочки 1.

На фиг. 2. представлено положение трубки относительно лунки тигля.

Соотношение диаметров трубки 6 и лунки 3 составляет 1 : (1,3 - 1,5), что обеспечивает свободный выход охладителя и интенсивное охлаждение тигля. Удаляется охладитель из полости 5 через кольцевой вывод 9 в оборотное водоснабжение.

Устройство позволяет повысить интенсивность охлаждения поверхности металлического тигля за счет развития (увеличения) до 2-х раз поверхности охлаждения, ее оребрения и непрерывного поступления охладителя все время с начальной температурой на поверхность охлаждения рабочей оболочки.

Повышение интенсивности охлаждения металлического тигля с использованием дифференцированного охлаждения доказано результатами проведенных экспериментов на модельных установках. Получены величины коэффициентов теплопередачи с поверхности охлаждения водой, которые составили 5-10 кВт/м² K для применяемых в настоящее время устройств охлаждения, а в предлагаемом устройстве охлаждения они составили 18-25 кВт/м² K. Примерно в таком же соотношении увеличивается и отводимый от поверхности рабочей оболочки удельный тепловой поток (кВт/м²).