Способ обработки струи металла при разливке

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5П5 B 22 0 7/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

QO

С) о

С> ! сэ

1о (21) 4862298/02 . (22) 22,08.90 (46) 30.03.93. Бюл. N. 12 (71) Институт черной металлургии (72) В, В. Лисицкий, И. В, Мураш, В. С, Лучкин, А. Г, Суслов, А, А. Митенев, Г, Н, Мулько, А. Г. Мянник, В. В. Кулаков и В, Г, Милюц (73) Институт черной металлургии и ОрскоХалиловский меткомбинат (56) Авторское свидетельство СССР

N664744,,кл. В22 0 11/10,,1979.

Заявка Франции N. 2437898, кл. В 22 0

11/10, 1980.

Заявка Франции ¹ 2328536, кл. В 22 D

11/10, 1977. (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ СТРУИ МЕТАЛЛА ПРИ РАЗЛИВКЕ

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к плавильному производству, и может быть использовано при разливке металла, например, при разливке стали из ковша в изложницы сверху, а также в УНРМ при разливке из стальковша в промковш и из промковша в кристаллизатор.

Целью изобретения является повышение качества металла за счет повышения степени дегазации струи металла и формирования положительного барботэжа в металлоприемнике.

Сущность изобретения заключается в том, что одновременно с выпуском металла из разливочного ковша производят обдув инертным газом наружного периметра огнеупорной трубы с ковшом, при этом подачу инертного газа осуществляют. равномерно.Я3 „„,1806036 АЗ.(57) Изобретение может быть использовано в металлургии при разливке металла; например из ковша в изложницы сверху, а также в УНРС из стальковша в промковш, Сущность; в способе, включающем выпуск металла в виде струи из отверстия в донной части разливочного ковша в металлоприемник и изоляцию струи металла ог окружающей атмосферы огнеупор> ой трубой, одновременно с выпуском металла из разливочного ковша производят обдув инертным газом наружного периметра огнеупорной трубы в зоне соединения огнеупорной трубы с ковшом, при эт,м подачу инертного rasa осуществляют равномерно по периметру соединения. Г корость подачи инертного газа равна 1-4 нм/с. 1 з. и. ф-лы, 2 ил., 1 табл. по периметру соединения, Скорость подачи инертного rasa равна 1 — 4 нм/с.

На фиг. 1 схематически показан обдур сверху зоны примыкания; на фиг. 2 — обдув снизу той же зоны.

Согласно предлагаемому способу, разливку расплавленного металла осуществляют путем его выпуска из отверстия стакана разливочного ковша, установленного в донной части, в виде струи; поступающей в металлоприемник, например в промковш, изложницу и иную емкость. Для уменьшения вредного воздействия окружающей ат, мосферы струю металла в. процессе истечения изолируют от пространства огнеупорной трубой. При этом трубу в верхней части прижимают механически к стакану разливочного ковша, а верхнюю часть погружают ниже уровня расплава в полости

1806036 металлоприемника, Зону примыкания трубы к разливочному ковшу по всему периметру обдувают инертным, например аргонным потоком, при этом обдув осуществляют равноплотным и низкоскоростным потоком, Скорость обдува должна находиться e пределах 1-4 нм/с, это достаточная скорость для укаэанной зоны обдува, чтобы предотвратить проникновение окружающего воздуха в полость трубы при нарушении газоплотности стыка трубы со стаканом, связанной с вибрациями при разливке, растрескиванием во входной части трубы, с воз. можностью заметалливания контактных . поверхностей.

Обдув зоны примыкания может быть осуществлен как сверху-вниз (см. фиг, 1) в виде нисходящего потока — путем закрепления обдувочного устройства на шиберном затворе разливочного ковша, так и снизувверх (см. фиг. 2) в виде восходящего потока — путем закрепления установки обдувочного устройства на рычаге (рука и т.д.) механизма (манипулятора), устанавливающего трубу, При скорости обдува 1 нм/с исключается воэможность поступления аргонного потока через неплотности в полость трубы за счет инерции создаваемой струей металла, которая может привести к поступлению воздуха, совместно с аргоном внутрь трубы и снизить безокислительный потенциал пространства, окружающего непосредственно струю металла.

При скорости обдува до 4 нм/с улучшается качество металла.

При скорости обдува 0,9 нм/с в полости огнеупорной трубы снижается инертность атмосферы эа счет поступления воздуха через эксплуатационные неплотности, При скорости обдува 4,1 нм/с стоимость обработки возрастает íà 107 беэ заметного повышения качества металла.

Таким образом, обдув зоны промыка..ния аргоном со скоростью равноплотного потока 1-4 нм/с обеспечивает качество, оптимальные энергозатраты и экономичность обработки легированного металла в процессе его разливки.

Следует отметить, что создание вокруг входной части трубы наружного, равноплотного, низкоскоростного потока приводит к поступлению в трубу части аргона (10 — 20$) с,внутреннето периметра кольцевой аргонной струи. 8 этом случае аргон всасывается в чистом виде (беэ содержания кислорода) в область истечения с руи металла и, перемешиваясь с ней в процессе совместного движения,приводит к частичной ее сатурации и в полости металлоприемника, создает равномерный, инертный. слабоинтенсивный, 40 отн., содержание водорода — на 12,530,5 и содержание оксидов — примерно в

3,5 раза.

Формула изобретения

1. Способ обработки струи металла при разливке, включающий выпуск металла в виде струи из отверстия в донной части разливочного ковша в металлоприемник и изоляцию струи металла от окружающей атмосферы огнеупорной трубой, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения качества металла эа счет повышения степе,ни дегазации струи металла и формирования положительного барботажа в металлоприемнике, одновременно с выпуском металла иэ разливочного ковша производят обдув инертным газом наружного периметра огнеупорной трубы в зоне соеди нения огнеупорной трубы с ковшом при

55 мелкопузырчатый, положительный барботаж, что активизирует перемешивание металла без вовлечения шлака с поверхности зеркала металла (который засыпают для предохранения зеркала от контакта с окружающим воздухом). Такое премешивание повышает качество металла за счет равномерного всплыва мелкодисперсных инертных пузырьков.

10 Пример конкретного выполнения предлагаемого способа.

Сопоставление предложения производили в сравнении с решением, взятым в качестве прототипа и используемым на установках непрерывной разливки стали злектросталеплавильного цеха. Разливочный ковш — ковш емкостью 100 т. Диаметр выпускного отверстия — 70 мм. Разливку осуществляют . посредством испол ьзования шамотнографитовой трубы (ТУ 14-8-38781).

Размеры трубы; диаметр .внутренний

140 мм, диаметр наружный 190 мм, наружный (входной части) 310 мм, высота трубы

1000 мм, глубина погружения в расплав 200 мм.

Согласно предлагаемому способу зону примыкания трубы к ковшу по ее периметру, т.е. на диаметре входной части, равном 310 мм, производили обдув равноплотным кольцевым потоком аргона со скоростью обдува

1 — 4 HM/с.

При сопоставлении проб, отобранных от десяти плавок, изобретения и прототипа получены следующие результаты (средние. полученные практически, см. таблицу).

Таким образом, согласно поедлагаемому способу в сравнении с прототипом содержание кислорода уменьшается на 84 — 90

1806036 этом подачу инертного rasa осуществляют равномерно по периметру соединения.

2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что скорость подачи инертного газа равна 1-4 нм/с.

1806036

Рг несю л ру

Фаа 2

Составитель Л.Магаюмова

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор Л.Филь

Редактор 3.Ходакова

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

Заказ 958 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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