Разливочный стакан

 

1 >< << г тмин >< яфЯ

ff» (> 3

@,.::,;:. -, ":. (((БА (!!1 5999)5

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Се!еа т1ееетсиил

Социалистически)(Реслу4лии

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнит(льlfo(к авт. свпд-ву (22) Заявлено 04.05.76 (21) 2355614/02 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.03.78. Б!Оллетснь № 12 (45) Дата опубликования описания 11.04.78 (51) М. Кг!. - В 22D 11/10

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений

k открытий () 3) УД К 621.746.27 (088.8) (72) Авторы изобретения

Е. Б. Хренов, В. T. Сосипатров, H. Г. Бочков, Ю. Е. Путилин, Э. В. Ткаченко, А. В. Михайлов и В. H. Дорофеев

Череповецкий ордена Ленина металлургический завод ил!. 50-летия СССР (71) Заявитель (54) РЛЗЛИВОЧНЫЙ СТАКАН

1 1< 2)о Я, Изобретение относится к металлургии, в частности к непрерывной разливке металлов и сплавов, и может быть использовано при разливке стали в изложницы.

Известен разливочный стакан, закрепленный в днище ковша и содержащий вертикальный канал, поперечное сечение которого имеет лепестковую форму, при этом впадины лсIl (. СТ KO 13 ИМЕЮТ О В а.>I hi! ), Ю ф 0(3 <>! У, а 13 I>I (Т 3 » ы — остроугольну 10. (1pll примсис» пи известного ста ка ив фасоиный прОфи. Iь сс !(!1ия стрvff сохраня(тся II<1 всем протяжении падения струи от ш!жпсго уровня стака»а до поверхности металла и из:fOiKIf I1fIC IT0 II(. СО. 3ДЯ(Т I(of>III Ж(>СТкости струи, развитая поверхность струи способствует з»а штсльиому втори шому окислению металла кислородом воздуха и загрязнеHHIo заготовок неметаллическими включениями.

При остроугольной форме выступов они быстро смываются струей металла, канал ставится цилиндрическим, снова возникают торообразные вихревые кольца, а металл загрязняется неметаллическими включениями— продуктами размыва стакана. Кроме того, постоянное не изменяющееся на высоте стакана сечение канала приводит к следующему. (. Труя металла, проходя путь от входного сечения вертикального цилиндрического канала до его выходного сечения, под действием силы зсм»ого притяжения и напора ускоряется. ((3I3CCTIjO, IТО г де à — скорость потока;

g — — ускорение свободного !Iaдсиия; ((— напор.

3 скОр(l»l(. стр3 » lip» пост01!пствс pflcxo( .>f(т<1. 1л<1 долж!10 и() п130дl ITь и (Ужеllllfo TP) ll

II<1 131>lхОД(и:> f( ра BIICII ия

В(.рпул»f без lcr;l мссгпого (oflpoTfflfл(иия

:I(гк0 полу»гп, завll(их!Огп:

15 ч (l ()>,.

d„ II где df> — диаметр входного сечения всртикального цилиндрического капала, рав2о ный диаметру струи в этом сечении;

d„— диаметр выходного сечения струи нз цилиндрического канала; ((— высота столба металла над входным сечением цилиндрического канала;

25 h„; — высота цилиндрического канала.

Вследствие действия сил, сжимающих струю, происходит следующее. Во-первых, при значите тьной величине сил, например, из-за

Хlа:!Ой IIhICÎThl (To;If)

599915 большой высоты цилиндрического канала между струей металла и стенкой канала стакана образуется зазор, в котором создастся разрежение и куда инжектируется воздух окру)ка!Ощей атмосферы, в результате чего струя теряет устойчивость, происходит OII(иис струи внутри канала стакана, в струе развива)отея возмущения, приводящие к разрыву струи, происходит окисление поверхности струи окружающей атмосферой, осаждение продуктов окисления на стенках канала и зарастание стакана. Во-вторых, при небольшой величине сил, сжимающих струю, меньших сил смачивания металлом стенок канала огнеупора, например, при большой высоте столба металла в ковше и малой высоте стакана ис происходит отрыва струи металла от стенок канала, однако, в этом случае внутри струи появляется разрежение, происходит окисление металла за счет инжектирования струей окружающей атмосферы внутрь жидкости, в струе появляются возму!цения, привоДЯЩис к P33PBIB3 cTP) и.

В обоих случаях в струе возникают возмущения, струя металла захватывает пузырьки возду..а, которые в н(идкости быстро увел I и!!3(! !ОТСЯ JI 11() JI дОСТЯТОЧ ВОМ р а 3B !IT! II K3 B JIT 3 Ц И И 0 O () 3 3 М 10 Т С Я К (Э У И П Ы С K 3 13 J I Т 11 Ц I I O I I I I I K 3верны.

В1еустой швость и мсстпыс зоны срыва струи при наличии зазора между струей и стенками канала, а также возмущения внутри струй при отсутствии зазора, вызывают флуктуации давлений в насадке, что приводит к появлению в!гхревых колец иа внешней lloвсрхиости струи. Эти вихревые кольца переносятся со струей вниз и образуют в затопленном пространстве вихревые торообразпые диски. В движущейся жидкости возникает кавитация с образованием кавитационных каверн. При захлопывапии полостей каверн развиваются высокие давления, что приводит к разрушению разливочного стакана, стенки излон(ишцы и корочки слитка, ITO проявляегся в низкой стойкости различного припаса и оборудования и высокой отбраковке слитков из-за подмывов корочки, трещин, плены.

Цель изобретения — улучшение организации струи и повышение качества металла.

Для этого в разливочном стакане, имеющем вертикальный канал, например, с фасонныi! профилем в поперечном сечешш, профиль к»пала в попере шом сечении выполнен с постепенным псрсходом пo высоте стакана и:3 фасонного и круглый, я сям канал имеет сужеиик книзу под углом 0,2 -2 .

Про(()иль фасонной части кана !я В иоисреч1!0Ë! С(".IC111111 ВЫ ПОЛ I(Н Л СII! CTКОВ Ы М С В ЫСTМ -нами овал Hoé формы. Отношение длины ко-!!! !сской части K3113lля к Оби!Сй длине сгo с0ставляет ) — 85%.

1!а фиг. 1 изображен стакан, общий вид; на фиг. 2 — разрез по ).— Л на фиг. 1; ня

10 фиг. 3 — контур внутренней поверхности к;1нала в поперечном сечении стакана.

Стакан имеет вертикальный ci >«»1331outIIJIся книзу под углом 0,2 — 2 канал, верхнее ссчснис которого выполнено фасо!щым, напри15 мер лепестковым. Постепенно, по мер= снижения, фасонное сечение переходит в круглое.

Острые выступы лепестков направлены в сторону тела стакана, а овальные грани — в струю. 1(они !еская часть канала составляег, 29 например, 80",,О от общей высоты его.

Стакан устанавливается с внутренней или внешней стороны ковша в гнездовой кирпич под стопор или шибер. При ра 3;)JJBKC струя металла через канал стакана истекает В фор2),) му (изло кн!!цу, кристаллизатор 13IIIIIJlbl ucII ()(РЫ !)ИОГО ЛИТЬЯ:33 Г01 О!3КИ, И ()О .(! ()КСТО I II I>J J J

КОВ!!!) .

1 (СВО (! !>. 30!33 и и С рс13.:1и130 lllol О СТ3 K3 I I 3,13!Iной конструкции позволяет улу !шить орг31111, 3() 331!»10 струи, повысить качество металла, поВысить стойкость стакана, из IoiKIJIIIL, уменьшить зарастяиис стакана, уменьшит! загрязненность металла продуктами втори щого

0KJJCrIñIIIIsI, уXICIJJ.II)JITI отораковку с1!JTKOI3

3;) с. 1H()013 JI J-за иод. 1ы ВО!3 кО(30 I K II, тр(!цllll и ! . . 1 (J l .

ФО (3 I Ji л Jlзoб() C rc !!!1st

1. Разливочиый стакан, имсющJJJ! всрти(O кальный канал, например, с фасопным профилем в попере шом сс ICIIIIII, о т л и ч à !ощ ll и ся тем, что, с целью улучшения оргoнизации струи и повышения качества металла, профиль канала в поперечном сечении вы15 иолнеи с постепенным переходом по высогс стакана из фасонного в круглый, а сам канал имеет сун(ение книзу под углом 0,2 — 2 .

2. Стакан Jlo п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения стойкости стакана.

53 профиль фасопной !асти канала в поперечном сечении выполнен лепестковым с выступами овальной формы.

3. Стакан по и. 1, отл и ч я к) щи и с я тем, что отношение длины Kollll÷ cKoé части к 00

5.) rite!I z;I !Isle cl o cocT3 B IsleT 5- — 85 "/о . ба г

lP (Рыг, 1 слактор И. Ильина 3;»i;u 202, 8 11зл. ЛЪ 337 Тнракк 964

1 1110 Госуларствснного комнтста Говста Министров ССГР по дслам нзобрстсннй II открытий

113035, Москва, 7К-35, Раугпская наб. i, 4 5

Полпнсн;н

Типография, пр. Сапунова, 2

С остави тель A. П онов

Тсхред Н. Рыбкина

Коррскторы: Е. Хмелева и О. Тюрина