Устройство для защиты струи металла

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сфвз Сфеетсннх Сфциаанстнчесмнх Васаубанк(22) Заявлено 100579 (21) 2808278/22-02 В 22 0 7/12 с присоединением заявки йо(23) Приоритет 1 осударствониыЯ комитет СССР во дедам изобретеииЯ и открытиЯ(53) УДК 6 21. 7 4 6. . 39 (088. 8 ) Опубликовано 280281, бюллетень Мо 8 Дата опубликования описания 2802.81.ъ 3 й";В. С. Живченко, Н. ф. Парахин, И. И, Бо нацкийф(72) Авторы изобретения Х. К. Дадонов и И. Д. Подопр горааДонецкий ордена Трудового Красного Знаме иполитехнический институт(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЦИТЫ СТРУИ МЕТАЛЛА Изобретение относится к области металлургии, в частности к устрой,ствам для предотвращения вторичного окйсления струи металла во время разливки. Известно яртройство для защиты струи металла, выходящей из ковша при разливке, от окислительной среды, выполненное в виде цилиндра, с одной стороны жестко прикрепленного к ковшу, а с другой - к чугунной плите, помещенной на изложницу. Устройство снабжено патрубком для ввода .аргона с целью создания нейтрально среды вокруг струи металла (11.Недостатками устройства являются его сложность и громоздкость, а подвод аргона создает технологические трудности (дополнительные операцни на подсоединение и отсоединение . шлангов, а также регулирование нодачи аргона). Кроме того, чугунная плита, прикрепленная к нижней части цилиндра, затрудняет центровку струи, что приводит к повышению времени разливки, повышению расхода электроэнергии на работу разливочного крана К тому же, применение аргона ведет к повышению себестоимости готового металла.Наиболее близким техническим решением из известных является сталеразливочный стакан, представляющий собой двухслойный цилиндр, наружныйслой которого выполнен из стойкогоогнеупорного материала, а внутреннийиз огнеупорного материала более стой. кого, чем наружный, пропитанный битуминозным веществом 12(.Однако использование битуминозныхвеществ в известном устройстве непозволяет получить паров восстанови тельного газа вследствие того, чтосмола является остатком после крекинга нефти, не подвергающаяся испарению, а битум - один из отходящих,продуктов при коксовании углей. Как 20 в смоле, так и в битуме летучих веществ нет. Следовательно, под действием температуры струи металла смолаили битум будут плавиться ы стекать,в изложницу не создавая восстановительных паров между внутренней полостью устройства и струей металла.Огнеупорный вкладыш имеет незначительный объем пор, так как это является одним из основных требований 30 к огнеупору, имеющему непосредствен 808197ный контакт с жидким металлом. При использовании такого вкладыша для пропитки жидким горючим веществом объем впитанного вещества незначителен и не может обеспечить работу . устройства на протяжении всей разливки. Огнеупор, соприкасающийся с жидким металломдолжен иметь кажущуюся пористость не более 5. Такой объем пор недостаточен, так как колмчество впитанного жирного горючего материала не может обеспечить созда ния восстановительной среды на протяжении всего времени разливки стали, выполнение в сталеразливочном стакане наружного слоя из огнеупора нецелесообразно из-эа низкой механическОЙ 15 прочности, обуславливающей непродолжительный срок службы, изготовление кожуха иэ огнеупора приводит к увеличению габаритов устройства и его веса; при пропитке внутреннего пористого слоя жидким горючим веществом часть его будет фильтроваться на наружную поверхность кожуха.Цель изобретения - повышение эффективности защиты струи металла от окисляющего действия кислорода воздуха, снижение эксплуатационных расходов и упрощение конструкции устройства.Поставленная цель достигается тем, что наружный слой цилиндра выполнен 30 металлическим, а внутренний - толщиной 0,10-0,16 диаметра наружного слоя, .при этом в качестве горючего материала используют легкоиспаряющийся материал. 35Пористый огнеупорный материал имеет поры размером 0,3-1,0 мм.В качестве горючего материала используют отработанное масло.Оптимальный размер пор достигает ся зерновым составом песка и находится в пределах 0,3-1,0 мм. При Фракции песка менее О, 3 мм объем пор не . может обеспечить количества жидкого горючего материала, достаточного для разливки, при фракции песка более 1,0 мм жидкий горючий материал вытекает из пористой массы, Диаметр металла составляет 0,3-0,7 диаметра струи. При диаметре цилиндра менее 0,3 диаметра струи происходит за брызгивание металлом пористого слоя и прекращение работы устройства. Увеличение диаметра цилиндра свыше 0,7 диаметра струи для создания защитной среды приводит к дополнительному 55расходу горючего.На чертеже показано устройстводля защиты струи металла.Устройство содержит металлическийцилиндр 1 диаметром 0,3-0,7 диаметра 60вытекающей из струи металла, на внут"реннюю поверхность цилиндра нанесенслой пористого огнеупорного материала2, например песчаной массы Фракцией0,3-1,0 мм со связкой из жидкого 65 стекла, пропитанный жидким легкоиспаряющимся горючим веществом, например отработанный маслом. Металлический цилиндр во время разливки установлен на изложницу 3.На внутреннюю поверхность металлического цилиндра диаметром 400 мм и высотой 400 мм наносится пористая огнеупорная масса, состоящая из песка Фракции 0,8 мм и связующей из жидкого стекла. Толщина пористого слоя 60 мм. После сушки пористый слой пропитывается отработанным маслом и устройство готово к работе,Устройство работает следующим образом.При разливке металла сверху под действием теплового излучения вытекающей струи 4 отработанное масло испаряется, образуя восстановительную среду вокруг струи металла. Кислород воздуха, находящийся внутри цилиндра 1, связывается парами испарившегося отработанного масла, т, е. пары, сгорая, нейтрализуют кислород, образуя продукты СО и Н, О.Горение происходит до тех пор, пока в устройстве присутствует кислород. После окончания горения, во внутренней полости цилиндра создается восстановительная среда, в которой, в отличие от инертной, термодинамически не может присутствовать кислород. Это свойство восстановительной среды связывать кислород не только исключает вторичное окисление металла, но и вызывает разрушение окислов неметаллических включений, благодаря чему происходит снижение загрязненности стали до 30.Действие нейтральных и инертных газов отличается тем, что вокруг струи вытекающего металла происходит разбавление кислорода воздуха, а не его нейтрализация.Предлагаемое устройство надежно в работе, удобно в эксплуатации и способствует снижению неметаллических включений стали и брака по.поверхностным дефектам с 0,50 до 0,35.Его использование позволяет устранить недостатки известных устройств.Формула изобретения1. Устройство для защиты струи металла,содержащее двухслойный цилиндр, внутренний слой которого выполнен из пористого огнеупорного материала, пропитанного жидким горючим материалом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности защиты струи от окисляющего действия кислорода воздуха и снижения эксплуатационных расходов, наружний слой цилиндра выполнен метал- г лическим, а внутренний - толщиной808197 Источникиинформадии,принятые вь внимание при экспертизе 1. Аргон в металлургии. Иатериа лы фирмы ВА 5 Г. И., 1969.Составитель И. Журинаинская Техред Н.Келушак . Корректор М. Коста едакто аказ 10977/10 Тираж ВНИИПИ Государственного к по делам изобретений и 113035, Москва, Ж, РаушПодписно 869митета ССоткрытийская наб. де ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектн или 0,10-0,16 диаметра наружного слоя, при этом в качестве горючего. материала используют легкоиспаряющийся материал.2. Устройство по и. 1о т л ич а ю щ е е с я тем, что пористый огнеупорный материал имеет поры размером 0,3-1,0 мм.3Устройство по пп, 1 и 2, о тл и ч а ю ц е е с я тем, что в качестве горючего материала используют отработанное масло. 2. Патент. Англии 9 938358,кл. Р 4 В, опублик. 1964.