Устройство для защиты струи металла

СО)ОЗ СОВЕТСНИСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК А З(51) В 22 Э 7 1 АНИ ОБ ЕНИЯ ВТОРСКОМ(21 (22 щее по низ от ковша олиров отверс рхнего а ю щ ое коль ерстиям расшинный иями, и в изложницы цо с направ подвешенный ренный книз экран и кол юл. 9 м й научно-итно-технолтроения088.8)ранции У 1 ледов ическ торца е е с я произ а счет но снаб лью повыше устройства хода газа, нным внутр зу коничес полое коль во С 1976 свидетел22 Р 7/1ТВО ДЛЯзом при рана патр ки цо томхнем ливк(Ф ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(46)15 (72) В, (71) Кр тельски институ (53) 62 (56) 1, кл. В 2 ющий в планеизложницы,тем, что, сводительноссокращенияжено устанои суженнымком, при эна его вер содержа енными в к днищу теплоиз ектор с форму ве т л.и ч цеИзобретение относится к металлургии и может быть использовано длязащиты струи металла с помощьюинертного газа от взаимодействия своздухом.Известно. устройство для защитыструи, содержащее поцвешенное к днищу ковша полое кольцо с отверстиями для выхода газа, направленнымивверх и в сторону от вертикальнойоси изложницы под углом 15,"30 , а 1также вниз по нижней образующейковша Г 13Недостаток этого устройства состоит в том, что оно не обеспечиваетдостаточную эффективность защитыструи при разливке металла в изложницы с прямоугольным сечением, таккак в этом случае происходит эжектирование воздуха через зазоры и егоконтактирование с расплавленным металлом, и, кроме того, требуетзначительного расхода аргона.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности и достигаемому результату является устройстводля защиты струи металла газом приразливке в изложницы, содержащееполое кольцо с отверстиями для выхода газа, направленными вниз и вверхв сторону, расширенный книзу теплоизолированный экран, подвешенныйк днищу ковша, и коллектор с отверстиями, имеющий в плане форму верхнего торца изложницы 2.Недостатком известного устройстваявляется его низкая производитель 1 ность эа счет повышенного расходаинертного газа, так как при большом количестве направлений его пода"чи инертный гаэ используется одно,кратно. Исходящий из изложницы нагретый инертный газ удаляется через зазор между коллектором и верх-ним торцом изложницы в атмосФеру,поскольку дальнейшему его подъемупрепятствуют струи инертного газа,выходящие вниз из полого кольца.Кроме того, подача инертного газаиэ полого кольца вверх и в сторонуот вертикальной оси изложницы подуглом 15-30 также увеличиваетраасход этого газа, поскольку такоенаправление не концентрирует инертный газ вокруг струи металла непосредственно под днищем ковша, а напротив, способствует его ускоренному рассосредоточенному движению вР адиальном направлении от струиметалла.Цель изобретения - повышение производительности устройства за счетсокращения расхода газа,Укаэанная цель достигается тем,что устройство для защиты струи металла газом при разливке в изложницы содержащее полое кольцо с направлеленными вниз отверстиями, подвешенный к днищу ковша и расширенный книзу теплоизолированный экран и коллектор с отверстиями, имеющий в плане форму верхнего торца изложницы, снабжено установленным внутри экрана суженным книзу коническимпатрубком, при этом полое кольцоразмещено на его верхнем торце.В предложенном устройстве сталовозможным использование инертногогаза, уже совершившего полезную работу по защите струи металла, идвижущегося вверх под днище ковшапо кольцеобразной суживающейсякверху щели между внутренней поверх 5. ностью экрана и наружной поверхностью конического патрубка.Более эффективному использованию. инертного газа способствует и то,что полое кольцо размещено ниже0 плоскости наименьшего внутреннегодиаметра экрана. За счет этого инертный газ направляется из кольцевойсуживающейся кверху щели вверх ипод углом к струе металла, создаваяконцентрированнуюобласть, котораяимеет избыточное давление, благодаря тому, что в верхней части экранвыполнен с уширением кверху.Кроме того, достигается частичное движение инертного газа по замкнутому циклу за счет поступленияинертного газа из области избыточного давления в кольцевой зазор между струей металла и полым кольцом.На чертеже изображено предлагаемое устройство для защиты струи металла.Устройство содержит подвешенныйк днищу ковша 1 теплоизолированныйэкран 2 с коллектором 3 в нижней 40 части, имеющим в плане форму верхнего торца. изложницы 4 и выполненнымс направленными вниз отверстиями 5,Внутри экрана. 2 установлен суженной частью вниз конический патру бок б, образующий с ним кольцеобразную суженную кверху щель 7.В верхней части экран 2 выполненс уширением кверху, а полое кольцо 8закреплено на верхнем торце конического патрубка б и его горизонтальнаяось симметрии А размещена ниже горизонтальной плоскости Б наименьшего внутреннего диаметра экрана 2. -Это служит тому, чтобы направитьинертный газ из кольцеобраэной щели7 вверх и под углом 30 к струе металла 9. Полое кольцо 8 выполнено снаправленными вниз отверстиями 10,а его связь с экраном 2 выполнена,посредством ребер 11.Экран 2 подве шен к днищу ковша 1 на крючках 12,которые с одной стороны связаны с ко"лечками 13 днища ковша 1, а с другойс проушинами 1.4 экрана 2,Для подачи инертного газа внутрь 65 полого кольца 8 и коллектора 3 кЗаказ 7812/9 Тираж 813 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5, ним присоединены соответственно трубки 15 и 16. Стрелками показаны на правления движения инертного газа,Устройство работает следующим образом.Непосредственно перед выпуском 5 металла иэ ковша 1 через трубку 15 внутрь полого кольца 8 подают инертный газ, который, выходя из отверстий 10, направляется по коническому патрубку 6 в изложницу 4 и вытес няет из нее воздух. При этом избыток инертного газа поднимается по кольцеобразной суженной кверху щели 7 к днищу ковша 1, а также .направляется частично в зазор между 15 коллектором 3 и верхним торцом из" ложницы 4.В процессе разливки инертный гаэ, выходящий иэ отверстий 10 полого кольца 8, защищает ее от взаимодействия с воздухом. За счет конического патрубка 6, установленногосуженной частью вниз, инертный газ набирает значительную скорость и, устремляясь вниз, не встречает сопротивле ние восходящих потоков инертного газа, Совершив полезную работу по защите струи металла 9, нагретый инертный гаэ поднимается вдоль стенок изложницы 4 вверх. Для того, чтобы восходящие вдоль стенок изложницы 4 потоки инертного газа не эжектировали воздух через зазор между коллектором 3 и верхним торцом изложницы 4, одновреМенно с выпуском металла иэ ковша 1 через трубку 16 внутрь коллектора 3 подают инерт" ный газ. В результате в нижней части кольцеобразной суженной кверху щели 7 образуется избыточное давление и инертный гаэ с возрастающей скоростью перемещается вверх. Достигнув минимального поперечного сечения этой уели инертный гаэ имеет минимальное давление, но набирает максимальную скорость. За счет того, что полое кольцо 8 размещено ниже плоскости наименьшего внутреннего диаметра экрана 2, инертный газ направляется не только вверх, но и под углом 30" к струе металла 9, создавая концентрированную область, которая имеет избыточное давление, поскольку экран 2 в верхней части выполнен с уширением кверху. Инертный гаэ из этой области еще раз поступает в кольцевой зазор между струей металла 9 и коническим патрубком 6, включаясь таким образом в очередной цикл движения по защите струи металла 9.Использование предлагаемого устройства позволяет повысить его производительность за счет сокращения расхода инертного газа.Годовой экономический эффект от использования изобретения составляет около 3 тыс.руб.