Стакан для подачи металла в кристаллизатор

 

О П И С А Н И Е ()933205

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соввтскик

Социапистическик

Рв пубяик (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 24.06. 80 (21) 2945248/22-02 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 07.06.82 ° Бюллетень № 21 дата опубликования описания 07 06.82 (5l)M. Кл.

В 22 0 11/10

Гесудерстмнкый камнтет

СССР ао делам кзебретеннк н открытки (53) УДК 621. 746.. 27 (088. 8) Г.А. Анисович, В.К. Пивоваров, В.Ф. Бевза, Е,И. Марукович, В.М. Машков, М.В. Жельнис j -u А.С. Добровольскис :К Р.-... --„

Могилевское отделение физико-технического института

АН Белорусской CCP ,1 (72) Авторы изобретения (7I) Заявитель (54) СТАКАН ДЛЯ ПОДА4И МЕТАЛЛА В КРИСТАЛЛИЗАТОР

Изобретение относится к области металлургии и предназначено для по1

1 дачи металла в кристаллизатор установок непрерывной разливки.

Известны стаканы для непрерывной разливки металлов, подогреваемые до

900-1500 С. Такие стаканы изготовлес ны из огнеупоров и имеют установленные снаружи нагревательные устройства (1).

Для подогрева стакана используют. вертикальный поток нагретого газа.

Ввиду больших габаритов применение таких устройств для подачи металла в кристаллизатор установки непре15 рывного литья вызывает неудобства при Эксплуатации. Кроме того, использование нагретого газа ухудшает санитарно гигиенические условия работы обслуживающего персонала.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является стакан для пода-. чи металла в кристаллизатор, содержащий рабочий бурт, который входит в кристаллизатор и контактирует с

его рабочей поверхностью, и устройство для подогрева стакана, выполненное в виде высокочастотного индуктора, витки которого охватывают стаL>J

Устройство обеспечивает подогрев только того участка стакана, который не входит в кристаллизатор и расположен непосредственно в индукторе.

Однако устранить затвердевание металла на поверхности стакана применением индукторов практически невозможно. Это обусловлено тем, что формирование начальной корки отливки происходит при затвердевании металла не только на рабочей поверхности кристаллизатора, а также частично на рабочем бурте стакана из-за сравнительно низкой рабочей температуры последнего. Длина участка стакана, входящего в кристаллизатор, составляет 0,2-0,5 всей длины стакана, ко3 93320 торая обычно равна 15-30 мм, поэтому очевидно, что индуктор не может обеспечить подогрева рабочего бурта стакана. Формирование с последующим съемом начальной корки отливки ухудшает условия работы рабочего бурта стакана и является одной из основных причин его износа. Частицы материала рабочего бурта стакана при этом попадают в отливку и снижают 10 ее качество.

Целью изобретения является повышение стойкости стакана и улучшение качества заготовок.

Цель достигается тем, что стакан для подачи металла в кристаллизатор, выполненный из огнеупорного материала, содержащий рабочий бурт и нагреватель, выполнен многослойным и армированным, а нагреватель установлен между его слоями по всей длине стакана.

Кроме того, нагреватель выполнен из жаростойкого сплава, и в поперечном сечении стакан имеет вид концентрически установленных разомкнутых колец

На фиг. 1 изображен стакан, общий вид; на фиг. 2 - то же, продольный разрез °

=.0

Стакан 1 выполнен из огнеупорного материала, имеет рабочий бурт 2, кото рый входит в кристаллизатор и контактирует с его рабочей поверхностью 3.

Между слоями огнеупорного материала установлен нагреватель 4, расположенный по всей длине стакана (вклю.чая рабочий бурт 2) и выполненный в виде набора соединенных между собой элементов из жаростойкого сплава. „

В сечении, поперечном оси стакана,, нагреватель имеет вид концентрически установленных разомкнутых колец.

Стакан армирован сеткой 5 из проволоки, неразьемно соединенной с эле45 ментами нагревателя 4. Нагреватель 4 имеет токоподвод 6.

Стакан для непрерывной разливки металлов работает следующим образом.

При пропускании электрического тока через нагреватель 4 происходит преобразование электрической энергии в тепловую. При этом элементы нагревателя 4, выполненные по всей длине стакана 1, включая рабочий бурт 2, равномерно подогревают его до необходимой температуры. В процессе эксплуатации по толщине стенки стакана возникает перепад температу5 4 ры на 200-400 C. Это приводит к образованию сжимающих термических напряжений во внутренних слоях огнеупорного стакана и растягивающих в наружных, которые являются наиболее опасными для хрупких материалов.

Армирующая сетка 5, выполненная из материала с малым коэффициентом линейного расширения, создает сжимающие внутренние напряжения, которые предохраняют наружные слои стакана I от разрушения. Большая величина модуля упругости обеспечивает перенос растягивающих напряжения на арматуру и уменьшает величину растягивающих деформаций наружных слоев огнеупорного стакана.

Пример ° Стакан для непрерывного горизонтального литья чугуна выполнен диаметром 60 мм и длиной

20 мм. Длина участка стакана, который входит в кристаллизатор и контакТирует с его рабочей поверхностью, равна 6 мм. Толщина стенки стакана из окиси алюминия равна 6 мм. Нагреватель получен методом плазменного напыления хромоникелевого сплава и состоит из трех разомкнутых коаксиально установленных полых цилиндров длиной 18 мм. Толщина элемента нагревателя равна 0,12 мм. Стакан армирован сеткой из вольфрамовой проволоки диаметром 0,03 мм, которая приварена точечной сваркой к элементам нагревателя.

Равномерный подогрев стакана по всей его длине, включая раЬочий бурт, до неоЬходимой температуры препятствует намораживанию на нем начальной корки отливки и механическому воздействию последней на его рабочую поверхность, что оЬеспечивает повышение качества отливки за счет отсутствия в ней частиц огнеупора. С другой стороны, это приводит к повышению стойкости стакана.

Армирование стакана сеткой из тугоплавкого материала повышает его стойкость за счет снижения величины термических напряжений.

Испытания показали надежность работы стакана и возможность повышения его стойкости, а также улучшения качества отливки. Потребляемая мощность нагревателя не более 1 кВт.

Стакан прост в эксплуатации, его применение не ухудшает санитарно-гигиенические условия труда.

933205 6 выполнен из жаростойкого сплава, в поперечном сечении стакан имеет вид концентрически установленных разомкнутых колец.

1. Стакан для подачи металла в кристаллизатор, выполненный из огнеупорнОго материала, содержащий рабочий бурт и нагреватель, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения стойкости стакана и улучшения качества заготовки, стакан выполнен многослойным и армированным,10 а нагреватель установлен между его слоями по всей длине стакана.

2. Стакан по и. 1, о т л и ч аю шийся тем., что нагреватель

I z

Формула изобретения

0НИИПИ Заказ 4013/1 Тираж 852 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Швейцарии N 597949, кл. В 22 0 11/08, 1978.

2. Шатагин О.А. Некоторые особенности, кристаллизации стали при горизонтальной разливке. Известия вузов, Черная металлургия, 1964, Ю 2, с. 53.