Ковш (металлургия)

Медный ковш перекачивает черновую медь в печь для огневого рафинирования для производства медных анодов.

В металлургии ковш — это емкость или сосуд в форме ковша, используемый для транспортировки и разлива расплавленных металлов. ^{[ 1 ]} Ковши часто используются на литейных заводах и варьируются по размеру от небольших ручных сосудов, напоминающих кухонный ковш и вмещающих 20 килограммов (44 фунта), до больших сталелитейных ковшей, вмещающих до 300 тонн (295 длинных тонн; 331 короткая тонна). Многие литейные заводы цветной металлургии также используют керамические тигли для транспортировки и разливки расплавленного металла, их также называют ковшами.

Типы

Основной термин часто ставится в начале, чтобы определить фактическое назначение ковша. Таким образом, базовая конструкция ковша может включать множество вариаций, улучшающих использование ковша для конкретных задач. Например:

Литейный ковш : ковш, используемый для заливки расплавленного металла в формы для производства отливки.
Перегрузочный ковш : ковш, используемый для передачи большого количества расплавленного металла из одного процесса в другой. Обычно перегрузочный ковш используется для перемещения расплавленного металла из первичной плавильной печи либо в раздаточную печь, либо в установку автоматической разливки.
Ковш для обработки : ковш, используемый для проведения внутри ковша процесса изменения некоторых свойств расплавленного металла. Типичным примером является преобразование чугуна в ковкий чугун путем добавления в ковш различных элементов.

Если ковш не будет использоваться со сплавами, имеющими очень низкую температуру плавления, ковш также оснащается огнеупорной футеровкой. Именно огнеупорная футеровка предотвращает повреждение стального резервуара, когда ковш используется для транспортировки металлов с высокими температурами плавления, которые, если расплавленный металл вступит в прямой контакт с корпусом ковша, быстро расплавятся через корпус. Материалы огнеупорной футеровки бывают разных видов, и правильный выбор во многом зависит от методов работы каждого литейного завода. Традиционно ковши футеровывали сборными шамотными кирпичами, однако огнеупорные бетоны во многих странах их вытеснили .

Литейные ковши обычно оцениваются по их рабочей мощности, а не по физическому размеру. Ручные ковши обычно называются ковшами с ручным хвостовиком и оснащены длинной ручкой, чтобы отводить тепло металла от человека, который его держит. Их возможности ограничены тем, с чем человек может безопасно справиться. Ковши большего размера обычно называют ковшами с редуктором. Их емкость обычно определяется функцией ковша. Небольшие ручные ковши также могут представлять собой тигли, оснащенные приспособлениями для переноски. Однако на большинстве литейных заводов литейный ковш представляет собой стальной сосуд, оснащенный подъемной скобой, позволяющей транспортировать сосуд мостовым краном или монорельсовой системой, а также оснащен механическим средством для вращения сосуда, обычно в форма коробки передач. Редуктор может работать как вручную, так и с электроприводом. (Подробнее см. в параграфе ниже).

Для транспортировки очень больших объемов расплавленного металла, например, на сталелитейных заводах , ковш может передвигаться на колесах, на специальной тележке для передачи ковша или подвешиваться к мостовому крану и наклоняться с помощью второго подвесного подъемного устройства.

Наиболее распространенной формой ковша является вертикальный конус, но возможны и другие формы. Наличие конического конуса в корпусе придает ему прочность и жесткость. Наличие конуса также помогает, когда приходит время снимать огнеупорную футеровку. Однако изготавливаются также оболочки с прямыми сторонами, как и другие формы.

Наиболее распространенная из этих других форм известна как барабанный ковш и имеет форму горизонтального цилиндра, подвешенного между двумя тележками . Большие версии, часто имеющие грузоподъемность более 100 тонн (98 длинных тонн; 110 коротких тонн), используются на сталелитейных заводах и часто называются торпедными ковшами. ^{[ нужна ссылка ]} Торпедные ковши обычно используются для транспортировки жидкого чугуна из доменной печи в другую часть сталелитейного завода. Некоторые версии даже адаптированы таким образом, что их можно перевозить на специальных тележках, которые можно транспортировать как по дороге, так и по железной дороге.

Для дизайна

Ковши могут иметь конструкцию «залив через носик», конструкцию «носик чайника», конструкцию «по оси кромки» или конструкцию «залив снизу»:

При заливке через край ковш наклоняют и расплавленный металл выливается из ковша, как вода из кувшина .
Конструкция носика чайника, как и чайник, забирает жидкость из основания ковша и выливает ее через носик. Любые примеси в расплавленном металле будут образовываться на верхней части металла, поэтому, если брать металл со дна ковша, примеси не выливаются в форму. Та же идея лежит в основе процесса нижней заливки.
В ковшах с осью у носка точка поворота сосуда расположена как можно ближе к кончику разливочного желоба. Поэтому при вращении ковша фактическая точка разливки перемещается очень незначительно. Разливка по оси кромки часто применяется в системах разливки расплавленного металла, где есть необходимость максимально автоматизировать процесс и оператор контролирует операцию разливки на удаленном расстоянии.
В ковшах с нижней разливкой стопорный стержень вставляется в леточное отверстие в днище ковша. При разливке металла пробку поднимают вертикально, чтобы металл мог вытечь через дно ковша. Для прекращения выливания стопорный стержень вставляется обратно в сливное отверстие. В больших ковшах сталелитейной промышленности под леткой могут использоваться шиберные затворы.

Ковши могут быть как открытыми, так и закрытыми. Крытые ковши имеют куполообразную крышку (иногда съемную) для удержания лучистого тепла ; они теряют тепло медленнее, чем ковши с открытым верхом. Небольшие ковши обычно не имеют крышек, хотя вместо них можно использовать керамическое покрытие (при наличии).

Средние и большие ковши, подвешенные к крану, имеют скобу, которая удерживает ковш на валах, называемую цапфой . Для наклона ковша используется редуктор, обычно червячный . Зубчатый механизм может иметь ручное управление с помощью большого колеса или может приводиться в действие электродвигателем или пневматическим двигателем. Электропривод вращения позволяет оператору ковша отойти на безопасное расстояние и управлять вращением ковша с помощью подвесного или радиопульта дистанционного управления. Вращение с приводом также позволяет ковшу иметь несколько скоростей вращения, что может быть полезно для всего процесса разливки. Принудительное вращение, очевидно, также снижает усилия, необходимые оператору ковша, и позволяет перемещать и разливать большие объемы расплавленного металла в течение длительного времени, не утомляя оператора. Если ковш оснащен редуктором с ручным управлением, наиболее часто используемым типом редуктора является червячно-колесная конструкция, поскольку в большинстве практических случаев и при правильном обслуживании его можно рассматривать как «самоблокирующийся» и не требующий внутреннего механизма. трение тормоз для регулирования скорости наклона ковша. Можно также использовать другие типы зубчатых передач, но они должны быть оснащены дополнительной тормозной системой, которая сможет удерживать ковш, если оператор уберет руку с маховика.

В ковшах с осью у носка также могут использоваться гидравлические цилиндры для наклона ковша. Самые большие ковши не имеют редуктора и обычно разливаются с помощью специального двухлебедочного крана, где главная лебедка переносит ковш, а вторая лебедка зацепляется за проушину в нижней части ковша. Подняв вторую лебедку, ковш вращается на цапфах.

Ковши часто проектируются для специальных целей, например, для добавления сплавов в расплавленный металл. Ковши также могут иметь пористые пробки, вставленные в основание, поэтому через ковш можно барботировать инертные газы для улучшения методов легирования или обработки металлов.

См. также

Ссылки

^ Пирс, Жаки (3 мая 2016 г.). «В старом Корабле и Болле — таверны, торговля и повседневная жизнь лондонского района Саутварк» . Постсредневековая археология . 50 (2): 181–226. дои : 10.1080/00794236.2016.1224478 . ISSN 0079-4236 .

Внешние ссылки

О ковшах и перлите, используемых в литейном производстве

[1] Пирс, Жаки (3 мая 2016 г.). «В старом Корабле и Болле — таверны, торговля и повседневная жизнь лондонского района Саутварк» . Постсредневековая археология . 50 (2): 181–226. дои : 10.1080/00794236.2016.1224478 . ISSN 0079-4236 .

[ 1 ]