Стакан для вертикального подвода металла под уровень при непрерывном литье

Стакан для вертикального подвода металла под уровень при непрерывном литье

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЪСТВУ

Сеюа Советских

Социалистических

Рес убпии (11) 59б358 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву— (22) Заявлено 2603,76 (21) 2338699/22-02 с присоединением заявки р(х— (23) Приоритет (43) Опубликовано 050378.Бюллетень М 9 (51) М. Кл.

В 22 тт 11/10

Гй1нрхюнхн1 внтк боввта Ихяхетрав CCCP

Io 1(алаи изебретенн(( м Отйрт(тхй (53) УДК621 ° 746 ° 27 (088. 8) (45) Дата опубликования описания 0902.78 (72) Авторы изобретения

А. A. Целикон, А. И.Майоров, В. Б ° Ганкин, И. Н.Шифрин, Ю,М,Айэин, А.С.Смоляков, С. В,Колпаков, С.З.Афонин, П.С. Климашин, В. И. Хохлов, Н,Д. Карпов, Л. Г. Сточек, A.È.Ãðèãîðüåâ, Б.Г.Маркелов, О.Н,Суладзе, М.Ш.Миндели и Г.В.Кашакашвили (71) Заявитель ?. (54) CTAKAH ДЛЯ ВЕРТИКАЛЬНОГО ПОДВОДА МЕТАЛЛА

ПОД УРОВЕНЬ ПРИ НЕПРЕРЫВНОМ ЛИТЬЕ

ИзобрЕтение относится к металлургии, в частности к непрерывной разливке металлов и сплавов.

В настоящее время широкое распространение в непрерывном литье стали 5 ответственного назначения получил метод подачи металла под уровень горизонтальными или наклонными струями.

Этот способ, как и вертикальная подача металла под уровень сочетает- 10 ся со средствами защиты металла от вторичного окисления стаканами и средствами для покрытия зеркала металла в кристаллиэаторе (зкзотермическая смесь, синтетические шлаки, графит). 15

Известны стаканы для непрерывного литья металла под уровень, рабочий канал которых переходит в расширяющуюся камеру (11 .

Однако зти стаканы не позволяют снизить тепло перегрева металла, вносимое струей из промежуточного ковша, что приводит к значительному уменьшению скорости затвердевания на участке контакта струи с затвердевшей корочкой слитка. Струя металла, вытекающего из стакана промежуточного ковша, имеет высокую скорость истечения и размывает формирующуюся коро тку на участке контакта, что нередко приводит к наружным трещинам и прорывам жидкого металла под кристаллизатором.

Цель изобретения — снижение температуры перегрева струи металла, поступающей через стакан из разливочного устройства в кристаллизатор, уменьшение скорости истечения и глубины проникновения в жидкую лунку струи металла, а, следовательно, улучшение ка чества металла и увеличение скорости металла.

Это достигается тем, что расширенная часть полости предлагаемого стакана выполнена в виде камеры смешения, в верхней части которой выполнены вход-. ные боковые отверстия, расположенные под углом 30-90 к продольной оси стакана, причем площадь камеры смещения в 3-10 раз больше площади дозирующей части вертикального подводящего канала, а длина камеры смешения равна 1,44,0 вписанным диаметрам камеры смешения, выходное отверстие иэ камеры смешения имеет площадь поперечного сечг— ния, равную 1,0-1,5 площади поперечного сечения камеры смешения.

Отверстие иэ камеры смешения может быть выполнено в виде диффузора с углом конусности 5-20

На фиг. 1 показан предлагемый r..òàкан, »родольный разрез; на фиг. 2 — то же, с диффузором, продольный разрез.

Стакан состоит из огнеупорного корпуса 1, в нем выполнен: конически сужающийся вертикальн |й подводящий канал

2 с дозирующей частью 3, диаметром которой определяются основные парамет-, ры стакана. Дозирующая часть подводящего канала переходит в расширяюшуюся

Г камеру 4 смешения, площадь которой в

3,0-10,0 раз больше площади дозирующей части вертикального подводяшего канала. Камера смешения в верхней части имеет одно или несколько боковых отверстий 5, расположенных под углом !

30-90 к продольной оси стакана. Длина камеры смешения равна 1,0-4,0 впи— санным диаметрам камеры смешения. C целью увеличения подсоса и уменьшения скорости истечения камера смешения может заканчиваться диффуэором 6, стенки которого имеют конусность 5-20.

При истечении жидкого металла через дозирующую часть подводящего канала 2 стакана расширяющуюся камеру

4 смешения в сжатом сечении струи возникает разрежение, за счет которого п1оисходит подсос через боковые отверстия 5 в стакане, находящегося в верхней части жидкой лунки остывше- ЗО го металла. Под уровнем металла в кристаллизаторе и на мениске в результате охлаждения с поверхности и наличи восходящих потоков скапливается охлажденный металл. 35

Влияние холодного мениска распространяется на глубину 200-250 мм.

Это объясняется наличием двух виКов теплоготерь вблизи мениска за счет излучения и относительно интенсивного теплоотвода через тонкую корочку при контакте со стенками кристаллиэатора.

Струя металла, поступающего из промежуточного ковша, обычно имеет перегрев

30-40 над температурой плавления. В

45 камере смешения благодаря подсосу перегретый металл смешивается с эжектируемой порцией подстывшего металла. При этом тепло перегрева, вносимое струей из промежуточного ковша в камере смешения, снижается за счет разбавления остывшим металлом и температура металла, поступающего иэ камеры смешения в жидкую лунку, также снижается пропорционально степени подсоса или разбавления остывшим металлом.

Благодаря трению и импульснсму обмену на поверхности струи в камере смешения происходит потеря скорости струи и, следовательно, уменьшается глубина проникновения. струи, выходя- 60 щей из стак на в жидкую лунку °

Подбором соотношения между диаметоом лоэирующей части подводяшего канала, длиной и диаметром камеры смешения можно р.гу и ровать с топ нь подсоса ос."ть.вшего металла и (;! .Upî<=òь истечения струи из с такана.

Технико-экю>н-мическая эффективность изобретения заключается в том, что, учитывая снижение температуры перегрева и скорости истечения струи металла из предлагаемого стакана,возможно увеличение скорости разливки на 10-20% без дополнительных капитальных затрат.

Для обеспечения подсоса в количестве 1:1 площадь камеры смешения должна быть в 4 раза больше плошади дозирующей части подводящего канала. В слуо чае перегрева струи металла на 30 и наличия в верхней части жидкой лунки металла со снятым теплом перегрева струя металла, вытекаюшая из камеры мешения, будет иметь температуру перегрева 15, а скорость ее истечения будет в два раза меньше, чем из дози руюшей части вертикального подводящего канала.

Снижение температуры металла на

15 позволяет на 10-20% увеличить скоб рость разливки.

Формула изобретения

1.Стакан для вертикального подвода металла под уровень при непрерывном литье, выполненный в виде подводящего канала с узкой доэирующей и расширяющейся частями и выходным отверстием в нижнем торце стакана,о т л и ч а юшийся тем, что, с целью снижения температуры перегрева металла внутри стакана, уменьшения скорости истечения и глубины проникновения в жидкую лунку струи металла из промежуточного

Ковша, улучшения качества металла и увеличения скорости литья, расширенная часть полости стакана выполнена в виде камеры смешения, в верхней части которой выполнены входные боковые отверстия, расположенные под углом 3090 к процольнай оси стакана, причем площадь .камеры смешения в 3-10 раз больше площади дозирующей части вертикального подводящего канала, а длина камеры смешения равна 1-4 вписанным диаметрам камеры смешения, при этом площадь выходного отверстия камеры смешения составляет 1,0-1,5 плошади поперечного сечения камеры смешения.

2.Стакан по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что выходное отверстие из камеры смешения выполнено в виде о диффузора с углом конусности 5-20

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Германн Э. Непрерывное литье .

М.,1961, с.375.

596 358

-с

uz I

Составитель В. Биткоь

"ъехред Н.Бабурка Кор1жктор Г, Па! ) -- ".ж "- н:а

Редактор И.Бродская

Заказ 979/15

ЦНИИПИ бирюк 949 Поппи."но.. рос/дарственново KQMHTGT3 (QReTn Мин«от1 ов CC(Р во дедам изобретений и откры Hil

1!3 )55, Иооква, Ж 35 Ра шская наб., д. 4/5

Филиал 1111П Пате т, г.Ужгород, .л.11роектная, 4