Устройство для получения слитков

 

Использование: для нанесения защитного покрытия на внутреннюю поверхность изложницы путем обработки расплава в жидком состоянии. Сущность; устройство содержит изложницу 1, прибыльную надставку 2 с теплоизолятором 3, поддон 4 с 3 сифонным каналом 5. Жидкий металл 6 покрыт слоем жидкого шлака 7, а стенки изложницы - теплоизолирующим слоем 8 затвердевшего шлака. По оси изложницы размещена фурма 9 с рассекателем 10, каналом 11 для подачи порошка шлакообразующего реагента 12 и наоборот конфузорных вставок 13, 14, 15, нижняя 13 из которых установлена в рассекателе 10, а верхние 14, 15 с зазорами 16,17 последовательно расположены по высоте канала 11 для подачи в струе газа-носителя порошкообразного шлакообразующего материала 12. По наименьшему диаметру каждой из конфузорных вставок 13, 14, 15 выполнены кольцеобразные выступы 18. Внутренняя поверхность изложницы 1 защищена теплоизолирующим слоем 8 затвердевшего шлака . 2 ил. Ё XI Ь. О ГО о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sa)s В 22 0 7/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

< ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4791111/02 (22) 13.02.90 (46) 15.06.92. Бюл. N 22 (71) Краматорский завод "Энергомашспецсталь" (72) В.И.Коваленко и B.Н.Шевченко (53) 621.745.55(088,8) (56) Воскобойников В.Г. и др. Общая метал-. лургия, М.: Металлургия, 1985, с. 394-396, Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 1470432, кл. В 22 D 7/12, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ

СЛИТКОВ (57) Использование: для нанесения защитного покрытия на внутреннюю поверхность изложницы путем обработки расплава в жидком состоянии, Сущность: устройство содержит изложницу 1, прибыльную надставку 2 с теплоизолятором 3, поддон 4 с!

3Ы,, 1740120 А1 сифонным каналом 5. Жидкий металл 6 покрыт слоем жидкого шлака 7, а стенки изложницы — теплоизолирующим слоем 8 затвердевшего шлака. Ilo оси изложницы размещена фурма 9 с рассекателем 10, каналом 11 для подачи порошка шлакообразующего реагента 12 и наоборот конфузорных вставок 13, 14, 15; нижняя 13 из которых чстановлена в рассекателе 10, а верхние 14, 15 с зазорами 16, 17 последовательно расположены по высоте канала 11 для подачи в струе газа-носителя порошкообразного шлакообразующего материала 12. По наименьшему диаметру каждой из конфузорных вставок 13, 14, 15 выполнены кольцеобразные выступы 18. Внутренняя поверхность изложницы 1 защищена теплоизолирующим слоем 8 затвердевшего шлака. 2 ил, 1740120

Изобретение относится к области литейного производства, касается особенности нанесения защитного покрытия на внутреннюю поверхность изложницы в процессе заливки металла, Известно устройство для нанесения шлакообразующего реагента. содержащее изложницу, по оси которой размещена фурма с рассекателем и каналом для подачи в струе газа-носителя порошкообразного шлакообразующего материала.

Недостатками известного устройства являются узкие технологические возможности и повышенная себестоимость. Узкие технологические воэможности связаны с весьма кратковременным контактом порош кообразного шлакообраэующего реагента с жидким металлом, Именно в связи с этим обстоятельством порошкообразный шлакообразующий реагент должен иметь весьма низкую температуру плавления и повышенные требования к его составу и размерам частиц. Повышенная себестоимость обьясняется значительным выносом порошкообразного шлакообразующего реагента из изложницы, Это происходит вследствие того, что при непрерывной подаче в струе сжатого газа-носителя порошкообразного шлакообразующего реагента с непосредственной ориентацией на внутреннюю поверхность изложницы через прилегающий к ней слой жидкого металла и жидкого шлака возникают две возможности для того, чтобы этот реагент не принимал участие в технологическом и роцессе. Первая связана с тем, что часть порошкообразного шлакообразующего реагента не входит в контакт ни с жидким металлом, ни с жидким шлаком и поэтому выносится из изложницы газомносителем. Вторая связана с тем. что . некоторые частицы порошкооб разного шлакообразующего реагента входят в контакт с жидким металлом или жидким шлаком настолько кратковременно, что не успевают оплавиться и тоже уносятся из изложницы потоками газа-носителя, Цель изобретения — расширение технологических возможностей и снижение себестоимс сти.

Эта цель достигается тем. что устройство для нанесения шлакообразующего реагента, содержащее изложницу, по оси которой размещена фурма с рассекателем и каналсм для подачи в струе газа-носителя порошкообразного шлакообраэующего реагента, снабжено размещенными последовательно друг над другом конфуэорными вставками, по наименьшему диаметру каждой из которых выполнены кольцевые выступы.

30 газа-носителя порошкообразного шлакообразующего реагента 12 с температурой плавления, составляющей 0,80 — 0,94 температуры жидкого металла, В частности, 40 принимается порошок с температурой плавления 1400 С, имеющий следующий состав, мас,%: СаО 15 — 45; CaF2 8-40; А Оэ 10-40;

02 25 — 30;. окислы железа, марганца и хрома

2 — 5, 45 В фурме последовательно друг над дру-. гом размещены конфуэорные вставки 1315, нижняя 13.из которых установлена в рассекателе 10, а верхние 14 и 15 с зазорами

16 и 17 последовательно расположены по

55

Конфузорные вставки позволяют существенно уменьшить скорость поступления шлакообразующего реагента на поверхность жидкого металла в изложнице и про- . изводить отделение газа-носителя. 3а счет этого порошкообразный шлакообразующий реагент не направляют сразу на стенку изложницы, а дают ему возможность пройти по поверхности жидкого металла от центра до периферии. Это является благоприятным для расширения технологических возможностей, поскольку происходит предварительное подплавление порошкообразного шлакообразующего реагента. Он может иметь более высокую температуру плавления, к нему не предьявляются строгие требования по составу и размерам частиц.

Меньшая скорость поступления порошкообразного шлакообразующего реагента позволяет в несколько раз уменьшить вынос его частиц из изложницы. Благодаря этому снижается себестоимость.

На фиг. 1 изображено устройство для нанесения шлакообраэующего реагента; на фиг. 2 — кольцеобразные выступы конфуэорной вставки.

Устройство содержит изложницу 1, прибыльную надставку 2 с теплоизолятором 3, поддон 4 с сифонным каналом 5. Жидкий металл 6 покрыт слоем жидкого шлака 7, а внутренняя поверхность изложницы 1 защищена от жидкого металла 6 теплоизолирующим слоем 8 затвердевшего шлака. По оси изложницы размещена фурма 9.с рассекателем 10 и каналом 11 для подачи в струе высоте канала 11. По наименьшему диаметру каждой из конфузорных вставок 13-15 выполнены кольцеобразные выступы 18.

С внешней стороны рассекателя 10 имеется кольцеобразная расширяющаяся щель

19. Промежуток между рассекателем 10 и нижней конфузорной вставкой 13 заполнен огнеупорной набивкой 20. Рассекатель 10, нижняя конфузорная вставка 13 и огнеупорная набивка 20 удерживаются внутри фурмы.

9 стержнями 21.

1740120

30

45

55

Поступающий на поверхность жидкого металла 6 порошкообразный шлакообразующий реагент 12 кратковременно имеет форму "горки" 22. В качестве газа-носителя используют аргон, азот или природный газ.

В качестве жидкого металла принимают жидкую сталь.

Стрелки, проходящие через слой жидкого шлака 7,изображают направление движения освободившегося газа-носителя.

Стрелкой А показано направление перемещения фурмы 9.

Устройство работает следующим образом.

Для отливки слитка из стали 12ХНЗА в изложнице 1 высотой 1,4 м со средним внутренним диаметром 0,6 м поддон покрывают

15 мм слоем шлакообразующей смеси с температурой плавления 1400 С, имеющей следующий состав, мас.%: СаО 30; СаРг 35;

А 20з 15; Ог 28; окислы железа. марганца и хрома 2, .

По оси изложницы 1 опускают фурму 9, нижний торец которой устанавливают от поверхности шлакообразующей смеси на поддоне 4 на расстоянии 30 мм.

Заливку жидкой стали в изложницу 1 производят при 1570 С. Проходя через сифонный канал 5, жидкая сталь поступает в изложницу 1 и, соприкасаясь с покрывающей поддон 4 шлзкообразующей смесью, расплавляет ее, образуя жидкий шлаковый слой 7, От внешнего источника через канал 11 фурмы 9 в струе газа-носителя под давлением 0,16 МПа производят подачу порошкообразного шлакообразующего реагента 12, имеющего состав, аналогичный шлакообразующей.смеси, наносимой на поддон.4, Количество такого порошка принимают из расчета 9 кг/см площади внутренней по2 верхности изложницы 1 и площади поверхности расплавленной стали 6 в изложнице

1. На уровне изложницы 1 движущийся газопорошковый поток пропускают через конфузорные вставки 13 — 15 и тем самым существенно снижают скорость перемещения порошкообразного шлакообразующего материала 12. Этому в значительной ме@е способствуют кольцевые выступы 18, выполненные на каждой из конфузорных вставок, а также зазоры 16 и 17 между ними, За счет зазора 16 и его связи с кол ьцеобразной расширяющейся щелью 19 из газопорошковой струи после прохождения через конфузорную вставку 14 происходит отделение порошкообразного шлакообразующего реагента 12, который в сопровождении незначительной части сжатого газа проходит через нижнюю конфузорную вставку 13 и поступает на центр поверхности жидкой стали 6 в форме "горки" 22, которая, подплавляясь, перемещается к стенке изложницы 1, проходя в среднем путь 0,3 м, Этому способствует часть газа, которая сопровождает порошкообразный шлакообразующий реагент 12, вплоть до контакта с жидкой сталью 6, Освободившийся от работы по транс- портировке порошкообразного шлакообразующего реагента 12 газ-носитель через зазор 16 и кольцеобразную расширяющуюся щель 19 устремляется из фурмы 9 и используется для нанесения шлакообразующего реагента на,внутреннюю поверхность изложницы 1, При этом освободившийся газ-носитель объединяется с той частью газа, которая сопровождала порошкообразный шлакообразующий реагент 12 до контакта с жидкой сталью 6.

Под напором этих двух газовых составляющих происходит взаимодействие расплавленного шлака 7 с относительно холодной стенкой изложницы 1 с образо-. ванием на ее внутренней поверхности затвердевшего покрытия в виде теплоизолирующего слоя 8, толщиной 3,5 мм, который этим же газом охлаждается в верхней части. Одновременно с повышением уровня жидкой стали 6 в изложнице 1 фурму 9 перемещают в направлении стрелки А со скоростью, равной скорости повышения уровня жидкой стали 6; составляющей 0,4 м/мин.

От высокотемпературного воздействия рассекатель 10 и нижняя конфузорная вставка

13 защищаются огнеупорной набивкой 20, В качестве газа-носителя используется аргон. При достижении уровня жидкой стали 6 теплоизолятора 3 нанесение теплоизолирующего слоя 8 прекращают и фурму 9 удаляют из изложницы

Постоянная и равномерная подача порошкообразного шлакообразующего реагента 12 на центр поверхности жидкого металла обеспечивает гарантированное его подплавление что является залогом образования на внутренней поверхности изложницы 1 прочного и равномерно затвердевшего шлакового покрытия 8, которое не только повышает стойкость изложницы 1, но и гарантирует получение слитков высокого качества.

По сравнению с прототипом техникоэкономическими преимуществами предлагаемого устройства. являются расширение технологических возможностей за счет менее строгих требований к порошкообразному шлакообразующему реагенту и снижение себестоимости за счет сокраще1740120

Составитель T.Êoðoëåâà

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор О.Ципле

Редактор И.Касарда

Заказ 2036 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113935, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ния выноса частиц этого порошка иэ изложницы. . Формула изобретения

Устройство для получения слитков, содержащее изложницу, прибыльную над- 5 ставку, поддон с сифонным каналом и фурму с рассекателем для подачи шлакообразующего реагента в потоке газа-носителя, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей и снижения себестоимости, оно снабжено конфуэорными вставками, размещенными последовательно одна над другой внутри фурмы.по ее оси, при этом по наименьшему диаметру каждой из вставок выполнены кольцевые выступы.