Устройство для разливки металла

)5 В 22 О 7/12, 11/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН К АВТОРСКО ВИДЕТЕЛЬСТВУ к технике разалла, широко отраслях пров черной и новках непре= ь изобретения - вки и стабили= здания разреа. Устройство(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗЛИВКИ МЕТАЛЛА(57).Изобретение относитсяливки расплавленного метприменяемой в различныхмышленности, в частностицветной металлургии в устарывного литья заготовок. Целповышение скорости разлизации процесса за счет сожения вокруг струи металл содержит соосно установленные разливочную емкость 1 с выходным отверстием 2 для выпуска струи металла, кристаллизатор 3 с крышкой 4, на которой установлена цилиндрическая защитная труба 5 с образованием зазора между верхним торцом трубы 5 и днищем разливочной емкости 1 и патрубок 8 для подачи газа в нижней части защитной трубы 5. Защитная труба 5 выполнена в верхней части в виде сопла переменного профиля, состоящего из конического конфузора 9 тороидального кинематического ультрадиффузора 10. Патрубок 8 для подачи газа установлен тангенциально к защитной трубе 5. Причем конический конфузор 9 сопряжен с цилиндрической частью 7 защитной трубы 5, Величина зазора д составляет а (0,2 - 0,5)Я/б, где Я - площадь поперечного сечения внутренней цилиндрической части трубы, м; б - наружный диаметр верхнего2,торца ультрадиффузора, м, 2 ил., 1 табл.Изобретение относится к технике для разливки расплавленных металлов, широко применяемой в разливочных отраслях промышенности, в частности в черной и цветной металлургии в установках непрерывного литья заготовок.Цель изобретения - повышение скорости разливки и стабилизации процесса путем создания разрежения вокруг струи метала.На фиг.1 представлено устройство, общий вид; на фиг,2 - защитная труба, поперечное сечение.Устройство содержит соосно установленные разливочную емкость 1 с выходным отверстием 2 для выпуска струи металла, кристаллизатор 3 с крышкой 4, на которой установлена цилиндрическая защитная труба 5 с образованием зазора 6 между верхним торцом трубы 5 и днищем разливочной емкости 1; Проточный участок защитной трубы 5 образован из цилиндрической части 7 с патрубком 8 для подачи газа. Защитная труба 5 выполнена в верхней части в виде сопла переменного профиля, состоящего из конического конфузора 9 и тороидального кинематического ультрадиффузора 10. Патрубок 8 для подачи газа установлен тангенциально к защитной трубе 5. Конический конфузор 9 сопряжен с цилиндрической частью 7 защитной трубы 5. Величина зазора д составляет (0,2 - 0,5)Я/б, где Я - площадь поперечного сечения внутренней цилиндрической части трубы, м; б - наружный диаметр верхнего торца ультрадиффузора, м.При величине зазора д = (0,2 - 0,5) Я/б вихревой поток защитного или восстановительного газа, истекая из защитной трубы, равномерно заполняет кольцевое пространство между днищем разливочной емкости и верхним торцом трубы, движение происходит в режиме нестесненного безотры вного течения, наиболее благоприятного с аэродинамической точки зрения, исключается возможность образования циркуляционных зон в кольцевом зазоре и вовлечения в него атмосферного воздуха, вторичного окисления струи расплава.При д)0,5 Яй имеет место следующее: под действием центробежных сил и радиальной составляющей скорости поток защитного или восстановительного газа стелется потороидальной и горизонтальной поверхностям ультрадиффузора защитного устройства струи с отрывом от поверхности днища разливочной емкости, образуя незаполненную газом часть объема кольцевой полости. Через эту незаполненную частьиз атмосферы, вдоль днища к струе расплава, начинают проникать токи атмосферного воздуха, способствующие процессу вторйчного окисления металла, снижающего его качество,При величине зазора д 0,2 Яб в кольцевом . зазоре происходит зажатие и деформация потока защитного иливосстановительного газа, что влечет переда 10 чу возмущений по потоку вверх, с нарастанием ширины кольцевой области, избыточного давления и сокращении размеров диаметра приосевой зоны разрежения.В результате снйжается уровень приосевого разреженияв вихревом потоке и падение скорости разливки металла и ее стабильности. 20 2530 35 4045 50 55 Устройство работает следующим образом.Подводимый через патрубок 8 защитный или восстановительный газ подают в цилиндрическую часть 7 защитной трубы 5 и за счет тангенциального подвода формируется в закрученный вихревой поток. Под действием разрежения в приосевой области вихревого потока из кристаллизатора 3 отсасывается воздух и отводится вместе с вихревым потоком газа через кольцевой зазор 6 в атмосферу, Крышка 4 плотно примыкает к кристаллизатору 3, что исключает воэможность проникновения туда атмосферного воздуха. Защитный или восстановительный газ заполняет кристаллизатор 3 и внутреннее пространство защитной трубы 5, образуя атмосферу, исключающую возможность вторичного окисления расплава,. После этого через выпускное отверстие разливочного стакана 2 выпускают металл, который,проходя защитную трубу 5, начинает заполнять кристаллизатор 3.Разливку стали СТЗ СП осуществляютна полупромышленной установке, содержащей ковш емкостью 10 т (его внутренний диаметр 1,30 м, высота 1,20 м и диаметр выпускного отверстия 0,06 м), кристаллизатор, на крышке которого размещена защитная труба, имеющая площадь поперечного сечения проточной цилиндрической части (с диаметром О = 0,26 м) Я = 0,053 м и велиз чину наружного диаметра верхнего торца ультрадиффузора б = 0,5 м, В устройство в качестве защитного газа подается сжатый азот с давлением 35 кПа и расходом0,03 нм/с, Окисленность стали после разливки определяется посредством активометра УКОС,Результаты исследований приведены в таблице,1713723 Таким образом, предлагаемое устройство позволяет стабилизировать процесс выпуска металла из ковша при сокращении общего времени. в 1,8 - 1,9 раза, снизить окисленность металла на 33 - 357 ь и улучшить тем смым его качество в готовом продукте. В резул ьтате повы шается производительность труда на участке разливки и сортность металлопродукции. щенный в нижней части защитной трубы,при этом защитная труба имеет цилинд. рический участок, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения скорости разливки 5 и стабилизации процесса за счет созданияразрежения вокруг струи металла, защитная труба выполнена в верхней части в виде сопла переменного профиля, состоящего из конического конфузора и тороидального10 кинематического ультрадиффуэора, патрубок для подачи газа установлен тангенциально к защитной трубе, причем конический конфузор сопряжен с цилиндрическим участком защитной трубы, а ве личина зазора д составляет(0,2 - 0,5)Я/б,где- площадь внутреннего поперечного сечения цилиндрического участка защитной трубы, м; б - наружный диаметр верхнего торца ультрадиффузора, м.20 Формула изобретения Устройство для разливки металла, содержащее соосно установленные разливочную емкость с выходным отверстием для выпуска струи металла, .кристаллизатор с крышкой, на которой установлена защитная труба с образованием зазора между верхним торцом трубы и днищем разливочной емкости, и патрубок для подачи газа, размередельные значения Фьг. 2Составитель Л.ДымшицТехред М,Моргентал ректор О.Кравцова актор Н.Бобко Заказ 651 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб.; 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1