Пристрій для грануляції рідкого металу

Изобретение относится к области литейного производства и может быть использовано для получения литой стальной дроби. В качестве прототипа взято устройство получения металлических частиц [1], где расплав из воронки подается на плоскую струю воды, выходящую из регулируемой форсунки. Недостатком прототипа является то, что при его осуществлении существует вероятность прохождения нераспавшихся частей струи расплава сквозь струю воды. Это происходит по разным причинам: колебание уровня расплава в воронке при ее наполнении, а, следовательно, изменение скорости истечения расплава, изменение давления распиливающей воды, изменение геометрических размеров и формы канала истечения расплава в процессе работы, а, следовательно, изменение конфигурации струи расплава. В результате это приводит к большому разбросу фракционного состава дроби и наличию определенного количества бесформенных крупных нераспавшихся частиц. В основу изобретения поставлена задача создания устройства для грануляции жидкого металла, в котором установка желоба под соплом и литниковым каналом и соединенного с соплом, а также желоб имеет отверстия по всей длине и может менять угол по отношению к оси сопла, позволила бы обеспечить полное диспергирование струи расплава, исключив прохождение нераспавшихся частей ее сквозь струю воды в гранулятор и за счет этого повысить однородность фракционного состава дроби и исключить наличие некондиционных частиц, а также исключить сбор дроби на желобе. Поставленная задача решается тем, что в устройстве для грануляции жидкого металла, содержащем металлоприемник для жидкого металла с литниковым каналом и сопло для подачи воды, установленное под литниковым каналом, согласно изобретению устройство снабжено желобом, который установлен под соплом и литниковым каналом и соединен с соплом. Желоб может менять угол по отношению к оси сопла. Желоб имеет отверстия по всей длине. Струя жидкого металла, выходя из литникового канала металлоприемника, попадает на струю воды, выходящую из сопла, которая диспергирует ее на определенные частицы. При нарушении режима процесса по различным причинам: изменение скорости истечения расплава из-за колебания уровня металла в металлоприемнике при его заполнении, изменения давления распыливающей воды, изменения конфигурации струи расплава из-за изменения размеров литникового канала в процессе работы, отдельные части струи расплава проходят водяную струю и попадают в гранулятор нераспавшимися, образуя, в конечном итоге, бесформенные крупные некондиционные частицы. Установленный под соплом и литниковым каналом желоб препятствует прохождению нераспавшейся части струи расплава в гранулятор. Они, попадая на мокрый желоб, отскакивают от него и опять попадают в водяную струю, которая гранулирует их по заданному режиму. При этом исключается наличие некондиционных частиц и повышается однородность фракционного состава дроби. Изменением угла между желобом и осью сопла для истечения струи воды можно регулировать процесс возврата нераспавшихся частей струи расплава обратно в водяную струю, добиваясь оптимального ее дробления. Наличие отверстий в желобе по его длине предотвращает скопление образовавшихся дробин на его поверхности. Кроме стабилизации процесса диспергирования расплава установка желоба под соплом и литниковым каналом позволит правильно рассчитать конструкцию грануляционной ямы; уменьшить глубину и оптимизировать ее размеры в плане. Предлагаемое устройство для грануляции жидкого металла изображено на чертеже. Оно состоит из металлоприемника 1, литникового канала 2, желоба 3 с отверстиями 4, который установлен под соплом 5. Работает устройство следующим образом: жидкий металл из металлоприемника 1 через литниковый канал 2 тонкой струей поступает на водяную струю, исходящую из сопла 5. Нераспавшиеся части металлической струи, прошедшие водяную струю попадают на смоченный водой желоб 3, отскакивают от него и опять попадают о водяную струю, где подвергаются окончательному дроблению. Для регулирования процесса вторичного дробления желоб может менять угол по отношению к оси сопла. Затвердевшие частицы, которые попадают на желоб, не задерживаются на нем, а просыпаются в отверстия 4. В опытном производстве института проблем литья АН Украины предлагаемое устройство было опробовано на установке "Град". Жидкий металл из металлоприемника через литниковый канал с размерами выходного отверстия 80x7 мм поступал на водяную струю толщиной 3 мм и шириной 30 мм. Давление воды 0,5 атм. Расстояние от среза литникового канала до водяной струи 140 мм, от места встречи струи расплава со струей воды до сопла 400 мм. Угол наклона водяной струи к горизонтали 25°. Желоб П-образной формы был изготовлен из стального гнутого листа толщиной 8 мм. Ширима желоба 30 мм, длина 120 мм. Установлен желоб был под струей воды на расстоянии от нее 15 мм. В желобе были просверлены отверстия круглой формы диаметром 12-14 мм по всей длине с частотой 5 отверстий на один квадратный дециметр. При распылении по традиционной схеме без желоба выход годной дроби размером 0,5-3,5 мм составил 62%, присутствовало большое количество крупных бесформенных частиц (около 20%). При использовании желоба выход годных фракций составил 81%, крупных бесформенных частиц не наблюдалось.