Ограничитель струи металла при вакуумировании

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Соцналнстнческнк

Республик

<>933732 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 16.07. 80 (2т) 2962476/22-02 с присоединением заявки ¹(23) Приоритет

Опубликовано 0706.82 Бюллетень № 21

Р М g+ з

С 21 С 7/10

Государствениьгй комитет

СССР по делам язобретени» и открмтнй

Р } УДК669. 187..2(088.8) Дата опубликования описания 07.06.82

{73) Заявитель (54) ОГРАНИЧИТЕЛЬ СТРУИ МЕТАЛЛА ПРИ

ВАКУУМИРОВАНИИ

Изобретение относится к металлургическому машиностроению, а в частности к установкам для внейечной вакуумной обработки жидкого металла.

Известен ограничитель струи,при вакуумтровании, устанавливаемий в крыаке вакуумкамеры и состоящий иэ огнеупорных блоков, помещенных в металлический кожух и образующих канал. Канал ограничителя выполняется постоянного сечения или с одним сужением на выходе f1g °

Однако укаэанная конструкция струи не обеспечивает достаточной дегаэации металла в его объеме и его дробление. Разница в давлении газов в ограничителе и в вакуумкамере приводит к интенсивному разрыву струи при выходе ее из ограничителя. Образовавшиеся газовые пузыри в оболочке металла, разрываясь на стенках изложницы, способствуют привариванию металла к ним. Гарнисаж из брызг металла, свариваясь со слитком, значительно ухудшает качество поверхности слитка. Во время ковки образуются рванины, в связи с чем на поковках в 1,5 раза увеличен припуск под механообработку. При косо установленном стакане в коже струя, не центрируясь в ограничителе, развивает стенку изложницы, что приводит к привару слитка к изложнице.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является ограничитель струи металла при вакуумировании, содержащий огнеупорный канал, выполненный в виде конусообразных, по крайней мере, двух сужений. 12 .

Недостатком известной конструкции является повышенный угол рассеивания струи металла, приводящий к образованию плен и.заворотов на поверхности слитка и, как следствие, низкой нх пластичности при ковке.

Цель изобретения — снижение дав« ления в ограничителе и уменьшение угла рассеивания струи, выходящей из ограничителя, с сохранением его прочности ° указанная цель достигается тем, что в известном ограничителе струи металла при вакуумировании, содержащем огнеупорйый канал, выполненный в виде конусообразных, по крайней мере, двух сужений, под первым и последующими сужениями в стенке ограничителя выполнены отверстия с

933732 общей плошадью, равной 10-15% наружной поверхности ограничителя.

Па чертеже изображен ограничитель струи при вакуумированин стали, общий вид.

Ограничитель содержит огнеупорные блоки 1, заключенные в металлический кожух 2 и образующие сквозной канал 3, в кожухе и огнеупорных блоках выполнены отверстия 4.

Струя 5 металла, выходя иэ ковшевого стакана б разрывается и попадает на наклонную поверхность огнеупора.

Образовавшиеся на поверхности огнеупоров стакана ковша и ограничителя, как на подложке и в струе, 15 пузыри газа, попадая на каскад наклонных поверхностей ограничителя, раскрываются. В сужениях струя металла уплотняется. При выходе в расширенную часть пазы, расширяясь, разрывают, дробят струю. Интенсивному дроблению струи способствует и то, что под зоной сужений отверстия обеспечивают снижение давления за счет отсоса выделяющихся газов. 25

Выравнивание давления в канале ограничителя до давления в вакуумкамере обеспечивает меньший разрыв струи, выходящей иэ ограничителя. Предел отношений диаметров минимального к максимальному в канале ограничителя, 1 1 как — : †- определен с таким расче3 1,5 том, чтобы исключить залив металла в отверстия и обеспечить дробление струи. Минимальный диаметр выбирается таким, чтобы исключалось слияние раздробленной струи и равным приблизительно по 2-2,5 диаметрам выходящей из стакана ковша струи.

Общая площадь сечений отверстий лимитируется технологичностью их изготовления, конструктивной прочностью ограничителя и тем, что отверстия должны находится вне зоны падения металла на поверхность огнеупо- 45 ров. Это достигается прн соотношении

1 1 диаметРов —: --- минимального и мак3 1,5 симального в канале ограничителя.

Отверстия не заливаются металлом; если их площадь равна 10-15% от наружной поверхности ограничителя.

Заливка слитков раэвесом 45-60 т стали 34ХН1И, 9ХФ в вакуумкамере при давлении 1,2-3 мм рт.ст. с применением предложенного ограничителя струи позволяет повысить степень удаления водорода, кислорода, азота в среднем на 12%, 5Ъ, 7% соответственно, за счет улучшения качества поверхности слитка снижается количество ремонтируемых во время ковки слитков на 25%, уменьшается припуск иа поковках под механическую обработку на 203. Исключается привариваиае слитка к изложнице.

Формула изобретения

Ограиичитель струи металла при вакуумировании, содержащий огнеупорный канал, выполненный в виде конусо.образных по крайней мере двух сужений, отличающийся тем, что, с целью снижения давления в ограничителе и уменьшения угла рассеивания струи, выходящей из ограничителя, с сохранением его прочности, под первым и последующими сужениями в стенках ограничителя выполнены отверстия суммарной площадью на поверхности канала равной 10-15% наружной поверхности ограничителя.

Источники информации, принятые Во внимание при экспертизе

1. Линчевский Б.В. Вакуумная металлургия стали и сплавов. И., "Фиеталлургия, 1970, с. 222-223.

2. Авторское свидетельство по заявке В 2827787, кл. С 21 С 7/10, 1980.

933732

Составитель А.Щербаков .

Техред Е. Харитончик Корректор М. Демчик

Редактор С. Запесочный

Филиал ППП Патент, г. ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 38бб/8 Тираж 587 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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