Устройство для разливки металла

 

.Изобретение относится к технике разливки расплавленного металла, широко применяемой в различных отраслях промышленности, в частности в черной и цветной металлургии в установках непрерывного литья заготовок. Цель изобретения - повышение скорости разливки и стабилизации процесса за счет создания разрежения вокруг струи металла. Устройствосодержит соосно установленные разливочную емкость 1 с выходным отверстием 2 для выпуска струи металла, кристаллизатор 3 с крышкой 4, на которой установлена цилиндрическая защитная труба 5 с образованием зазора между верхним торцом трубы 5 и днищем разливочной емкости 1 и патрубок8для подачи газа в нижней части защитной трубы 5. Защитная труба 5 выполнена в верхней части в виде сопла переменного профиля, состоящего из конического конфузора9тороидального кинематического ультрадиффузора 10. Патрубок 8 для подачи газа установлен тангенциально к защитной трубе 5. Причем конический конфузор 9 сопряжен с цилиндрической частью 7 защитной трубы 5. Величина зазора 6 составляет

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 22 0 7/12, 11/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4701709/02 (22) 05.06.89 (46) 23.02.92. Бюл.N.7 (71) Сибирский металлургический институт им.Серго Орджоникидзе (72) В.ВСтерлигов, С.Г.Коротков и С.Н.Михайлец (53) 621.746.27 (088.8) (56) Заявка Великобритании N -1298346, кл, В 22 D 7/12, 1972, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗЛИВКИ МЕТАЛЛА (57).Изобретение относится к технике разливки расплавленного металла, широко применяемой в различных отраслях промышленности, в частности в черной и цветной металлургии в установках непре= рывного литья заготовок. Цель изобретения— повышение скорости разливки и стабили= зации процесса за счет создания разрежения вокруг струи металла. УСтройство. . Ы, 1713723 А1 содержит соосно установленные разливочную емкость 1 с выходным отверстием 2 для выпуска струи металла, кристаллизатор 3 с крышкой 4, на которой установлена цилин дрическая защитная труба 5 с образованием зазора между верхним торцом трубы 5 и днищем разливочной емкости 1 и патрубок

8 для подачи газа в нижней части защитной трубы 5. Защитная труба 5 выполнена в верхней части в виде сопла переменного профиля, состоящего из конического конфузора

9 тороидального кинематического ультрадиффузора 10. Патрубок 8 для подачи газа установлен тангенциально к защитной трубе 5. Причем конический конфузор 9 сопряжен с цилиндрической частью 7 защитной трубы 5, Величина зазора д составляет (0,2 — 0,5)S/d, где S — площадь поперечного сечения внутренней цилиндрической части трубы, м; d — наружный диаметр верхнего

2. торца ультрадиффузора, м, 2 ил., 1 табл.

1713723

Изобретение относится к технике для разливки расплавленных металлов, широко применяемой в разливочных отраслях промышенности, в частности в черной и цветной металлургии в установках непрерывного литья заготовок.

Цель изобретения — повышение скорости разливки и стабилизации процесса путем создания разрежения вокруг струи метала.

На фиг.1 представлено устройство, общий вид; на фиг.2 — защитная труба, поперечное сечение.

Устройство содержит соосно установленные разливочную емкость 1 с выходным отверстием 2 для выпуска струи металла, кристаллизатор 3 с крышкой 4, на которой установлена цилиндрическая защитная труба 5 с образованием зазора 6 между верхним торцом трубы 5 и днищем разливочной емкости 1; Проточный участок защитной трубы 5 образован из цилиндрической части

7 с патрубком 8 для подачи газа. Защитная труба 5 выполнена в верхней части в виде сопла переменного профиля, состоящего из конического конфузора 9 и тороидального кинематического ультрадиффузора 10.

Патрубок 8 для подачи газа установлен тангенциально к защитной трубе 5. Конический конфузор 9 сопряжен с цилиндрической частью 7 защитной трубы 5.

Величина зазора д составляет (0,2—

0,5)$/б. где S — площадь поперечного сечения внутренней цилиндрической части трубы, м; d — наружный диаметр верхнего торца ультрадиффузора, м.

При величине зазора д = (0,2 — 0,5) S/d вихревой поток защитного или восстановительного газа, истекая из защитной трубы, равномерно заполняет кольцевое пространство между днищем разливочной емкости и верхним торцом трубы, движение происходит в режиме нестесненного безотры вного течения, наиболее благоприятного с аэродинамической точки зрения, исключается возможность образования циркуляционных зон в кольцевом зазоре и вовлечения в него атмосферного воздуха, вторичного окисления струи расплава.

При д ) 0,5S/d имеет место следующее: под действием центробежных сил и радиальной составляющей скорости поток защитного или восстановительного газа стелется потороидальной и горизонтальной поверхностям ультрадиффузора защитного устройства струи с отрывом от поверхности днища разливочной емкости, образуя незаполненную газом часть объема кольцевой полости. Через эту незаполненную часть из атмосферы, вдоль днища к струе расплава, начинают проникать токи атмосферного воздуха, способствующие процессу вторйчного окисления металла, снижающего его качество.

При величине зазора д< 0,2S/d в кольцевом . зазоре происходит зажатие и де-. формация потока защитного или восстановительного газа, что влечет переда10 чу возмущений по потоку вверх, с нарастанием ширины кольцевой области, избыточного давления и сокращении размеров диаметра приосевой зоны разрежения.

В результате снйжается уровень приосевого разрежения в вихревом потоке и падение скорости разливки металла и ее стабильности.

Ф

Устройство работает следующим образом.

Подводимый через патрубок 8 защитный или восстановительный газ подают в цилиндрическую часть 7 защитной трубы.5 и за счет тангенциального подвода формируется в закрученный вихревой поток. Под действием разрежения в приосевой области вихревого потока из кристаллизатора 3 отсасывается воздух и отводится вместе с вихревым потоком газа через кольцевой зазор 6 в атмосферу. Крышка 4 плотно примыкает к кристаллизатору 3, что исключает воэможность проникновения туда атмосферного воздуха. Защитный или восстановительный газ заполняет кристаллизатор.3 и внутреннее пространство защитной трубы

5, образуя атмосферу, исключающую возможность вторичного окисления расплава..

После этого через выпускное отверстие разливочного стакана 2 выпускают металл, который,проходя защитную трубу 5, начинает заполнять кристаллизатор 3.

Разливку стали СТ3 СП осуществляют на полупромышленной установке, содержащей ковш емкостью 10 т (его внутренний диаметр 1,30 м, высота 1,20 м и диаметр выпускного отверстия 0,06 м), кристаллизатор, на крышке которого размещена защитная труба, имеющая площадь поперечного сечения проточной цилиндрической части (с диаметром D = 0,26 м) S = 0,053 м и велиз чину наружного диаметра верхнего торца ультрадиффузора d = 0,5 м. В устройство в качестве защитного газа подается сжатый азот с давлением 35 кПа и расходом

0,03 нм /с. Окисленность стали после разливки определяется посредством активометра УКОС-1, Результаты исследований приведены в таблице.

1713723

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет стабилизировать процесс выпуска металла из ковша при сокращении общего времени. в 1,8 — 1,9 раза, снизить окисленность металла на 33 — 35 и улучшить тем смым его качество в готовом продукте. В резул ьтате повы шается производительность труда на участке разливки и сортность металлопродукции. щенный в нижней части защитной трубы,при этом защитная труба имеет цилинд. рический участок, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения скорости разливки

5 и стабилизации процесса за счет создания разрежения вокруг струи металла, защитная труба выполнена в верхней части в виде сопла переменного профиля, состоящего из конического конфузора и тороидального

10 кинематического ультрадиффуэора, патрубок для подачи газа установлен тангенциально к защитной трубе, причем конический конфузор сопряжен с цилиндрическим участком защитной трубы, а ве15 личина зазора д составляет(0,2 — 0,5)S/d, где S — площадь внутреннего поперечного сечения цилиндрического участка защитной трубы, м; d — наружный диаметр верхнего торца ультрадиффузора, м.

Формула изобретения

Устройство для разливки металла, содержащее соосно установленные разливочную емкость с выходным отверстием для выпуска струи металла, кристаллизатор с крышкой, на которой установлена защитная труба с образованием зазора между верхним торцом трубы и днищем разливочной емкости, и патрубок для подачи газа, разме* Запредельные значения.

Фиг. 2

Составитель Л.Дымшиц

Техред М,Моргентал Корректор О.Кравцова

Редактор Н.Бобкова

Заказ 651 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.; 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101