Устройство для ввода порошкообразных материалов в жидкий металл

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ548362 Союз Советских Социалистических Республик) М, 1(л,а В 22 Р 111 Государственный кокитет Совета Министров СССР 53) УДК 621 746 27088.8) по делам изобретени ткрытий(72) Авторы изобретени В, А. Ефимов, С. С. Затуловский М, Нечипоренко, К, П, Веселов, Г и В А Аха Институт проблем литья А, Майоров евскиианис, Н Б. А. Ки Н, Бри тьев Н Укра 1) Заявитель инс кои ПОРОШКООБРАЗНЪХИЙ МЕТАЛЛ 2(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВМАТЕРИАЛОВ В Ж Изобретение относится к области разливки металла, в частности к области непрерывной разливки стали на УНРС, и может быть использовано в сталелитейных и литейных цехах металлургических и машиностроительных за водов.Введение порошкообразных материалов при разливке металлов является эффективным методом воздействия на затвердевание расплавов, позволяет значительно повысить физико химическую и структурную однородность слитков, увеличить скорость разливки при одновременном улучшении качества металла 1.Одним из наиболее важных вопросов, определяющих эффективность и технологичность 15 метода, является способ ввода дисперсных частиц.Известны устройства для ввода частиц, в которых узел разгона частиц выполнен в виде центробежного ротора, а также в виде инжек ционных установок, пи евмонагнетателей и т. п. 2, 31,Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является устройство, в котором узел разгона со держит патрубок, соединенный с трубопроводом, транспортирующим порошкообразный материал сжатым газом, причем патрубок пмсст профилпрованное выходное отверстиесабжен атмосферным клапаном, расп1 перед сужениемОднако даже прп суживающемся сечении патруба поток вылетаюцпх частиц хараТеризуется довольно широким факелом, поэтому часть частиц проходит мимо струи, что снижает эффективность использования порошка. Это усугубляется при разливке стали на УНРС, когда прп затягивании стаканчика в промежуточном ковше диаметр струи уменьшается, или она вообще разбивается на несколько отдельных струек. В этом случае порошок попадает на мениск, скапливается в углах крпсталлпзатора, что приводит к образованию плен и заворотов, ухудшая качество поверхности непрерывных слитков и вызывая появление точечных включений в корковой зоне. Прп увеличении скорости вытягивания повышение потерь порошка может привести к аварийной ситуации в результате прорыва корки. Для сокраценпя размера факела необходимо размещать выходное отверстие патрубка как можно ближе к струе, что связано с техническими трудпост 51 м и малоэффективно, так ка" брызг и капли стали налипают на патрубок, забивают выходное отверстие. 1(роме того, обдув струизера;1;1 мста:1,1 а газоос 1 те,1 ех (10 здухом) приводит к образованию оксых плен, 1101)101111 О В 5 ЗКОСТ 1 РаеЗ 1 ан ТО, В СВ 0105 10 15 20 25 30 35 40 очередь, ухудшает усвоение порошкообразных материалов,Цель изобретения - снижение потерь порошка и предотвращение образования дефектов па поверхности и в корковой зоне заготовки,Это достигается тем, что предлагаемое устройство для ввода порошкообразных материалов в жидкий металл в кристаллизаторе установки непрерывной разливки, включающее узел разгона порошкообразного материала с патрубком, имеющим профилированное выходное отверстие, снабжено упругим отражателем, выполненным в форме параболоида вращения и установленным над кристаллизатором, причем фокус параболоида расположен ниже верхнего торца кристаллизатора в плоскости его симметрии, перпендикулярной оси патрубка, подающего порошкообразный материал,На чертеже схематично изображено предлагаемое устройство.Над кристаллизатором 1 установлен упругий отражатель 2, выполненный в форме параболоида вращения. Узел разгона 3 порошкообразного материала содержит патрубок 4, имеющий профилированное выходное отверстие, Параболоид расположен так, что его фокус находится ниже верхнего торца кристаллизатора в плоскости его симметрии 5, расположенной перпендикулярно оси патрубка 4.Устройство работает следующим образом.При установке отражателя 2 рассеянный поток частиц 6, поступающий из патрубка 4, концентрируясь в фокусе 7, внедряется в жидкую фазу 8 непрерывного слитка 9.Было установлено, что при отливке слябов сечением 420)(175 мм из низколегированной и углеродистой марок стали, ввод порошкообразного материала при помощи предлагаемого устройства позволяет предотвратить попадание порошка на мениск, уменьшить окисленность металла и полностью устранить потери порошка, которые составляют 10 - 15/, при вводе порошка при помощи известных устройств. При вводе 1 - 2% железного порошка скорость вытягивания увеличивается с 0,6 м/мин до 0,8 м/мин. Непрерывные слитки, отлитые с вводом железного порошка прп помощи предлагаемого устройства, характеризуются значительно большей чистотой корковой зоны (устранена пятнистая ликвация), количество кислорода составляет 0,003 в ,010/ и количество оксидных включений остается па уровне контрольных слитков, в то время как обычно оно возрастает в 1,5 - 2,0 раза. По развитию ликвации эти слитки на 1 - 2 балла (по шкале ЦНИИЧМ) лучше, чем контрольные. Фар мул а изобретенияУстройство для ввода порошкообразных материалов в жидкий металл в кристаллизаторе установки непрерывной разливки, включающее узел разгона порошкообразного материала с патрубком, имеющим профилированное выходное отверстие, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения потерь порошка и предотвращения образования дефектов на поверхности и в корковой зоне заготовки, оно снабжено упругим отражателем, выполненным в форме параболоида вращения и установленным над кристаллизатором, причем фокус параболоида расположен ниже верхнего торца кристаллизатора в плоскости его симметрии, перпендикулярной оси патрубка, подающего порошкообразный материал.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Сталь, 1973,5, с, 410 - 413.2. Авт. св.251152, кл. В 22 Р 7/12, 1968.3. Ладыженский Б. Н. и Башмаков А, Д. Обработка жидкого металла порошками в струе газа. Металлургиздат, 1961, с. 5 - 26.4, Авт. св.288236, кл. В 22 Р 11/10, 1968, 548362, Раушская наб., д. 4,5 Заказ 363/3ЦНИИПИ одписное в СССР Типография, пр. Сапунова, 2 Изд.239 Государственного к по делам изобр 13035, Москва, Ж