Устройство для снятия перегрева жидкого металла

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУллетень М 3.02,83,п о делам изобретений ата опубликования описания 28.02.83 н открыт,2) Авторы изобретенк расенко, 1 О. А. ГусенкоБ. Г, Кузнецов Л, А. Соколов, А научно-: ентральныи ордена Трудов исследовательский инст ого Красного Знамен итут черной металл П. Бардина(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СНЯТИЯ ПЕРЕГРЕ ЖИДКОГО МЕТАЛЛАИзобретение относится к металлургии, конкретнее к устройствам для снятия перегрева жидкого металла.Известно устройство для снятия перегрева жидкого металла, представляющее собой металлический вибратор, выполненный в виде концентрично расположенных труб, причем наружная труба снабжена со стороны рабочего конца сферическим дном, над которым расположен открытый торец внутренней трубы. Отвод тепла производится за счет охладителя, циркулирующего внутри данного устройства. Наружная труба вибратора покрыта теплоизоляцией ( Ц.Устройство имеет следующие недостатки. Наличие изоляции не устраняет роста корочки на поверхности устройства. Вместе с тем изоляция существенно снижает теплоотвод от устройства, заметно снижая эффективность его работы. Устройство сложно в эксплуатации и имеет низкую работоспособность.Известно также устройство, состоящее из наружного обратного усеченного конуса, снабженного со стороны рабочего конца дном, над которым соосно расположен внутренний обратный усеченный конус. Внешняя и внутренняя образующие наружного конуса выполнены под углами 13 - 20 и 7 - 10 к оси симметрии соответственно.Отвод тепла от устройства производится за счет охладителя, циркулирующего через 5 его внутренние каналы 12).Отпадание кристаллизующейся корочкиот стенок устройства происходит только после того, как ее толщина достигнет 10 - 15 мм. Это снижает частоту попадания 1 о корочки в глубь слитка и, как следствиеэтого, снижает эффект снятия перегрева жидкого металла и порождает неоднородность структуры слитка.Целью изобретения является повышениеоднородности структуры и улучшение ка чества слитка.Цель достигается тем, что в устройстве,состоящем из наружной трубы с закрытым дном, выполненной в виде обратного усеченного конуса, образующая внешней поверхоороо расположена под13 - 20, а образующая внутреннеи поверхности - под углом 7 - 1 О к оси симметрии конуса, и соосно расположенной внутренней трубы с открытыми торцами, выполненной в виде обратного усеченного конуса, 997962дно наружной трубы выполнено в виде прямого конуса, образующая которого расположена под углом 20 - 40 к оси симметрии, а высота его составляет 0,3 - 0,5 диаметра меньшего основания обратного усеченного конуса.Такая конструкция объясняется следующим. Поверхность дна конусообразной формы существенно больше поверхности плоского дна. Кроме того, кристаллизация жидкого металла внутри конусообразного дна идет значительно интенсивнее, чем на поверхности обратного усеченного конуса Частота отрывов корочки от поверхности устройства с конусообразной формой дна будет выше чем у устройства с плоским дном. Последнее улучшит однородность 1 структуры литого металла.Нижний предел 20 прямого конуса берут потому, что при угле меньше 20 возможно заклинивание образовавшейся корочки в прямом конусе, а верхний предел 40 берут по той причине, что увеличение угла приведет к уменьшению охлаждаемой поверхности и, как следствие, к снижению эффективнос;ги работы холодильника. Высота прямого конуса равна 0,3 - 0,5 диаметра меньшего основания обратного усечен ного конуса. При высоте меньше 0,30 уменьшается поверхность конуса, а при высоте боЛьше 0,5 0 возможно заклинивание образовавшеися корочки.На чертеже показано устройство, продольный разрез.Устройство состоит из соосно расположенных один в другой обратных усеченных конусов. На ружный обратный усеченный конус 1 имеет дно 2, над которым расположен открытый торец 3 внутреннего усеченно- з го обратного конуса 4, Внутренний конус 4 служит для подачи охладителя к устройству. Внешняя образуюшая 5 наружного усеченно. го конуса 1 образует с осью симметрии конуса угол, равный 13, а внутренняя образуюгцая 6 наружного усеченного конуса образует с осю его симметрии угол, равный 7, Наружная образующая 7 внутреннего конуса 4 параллельна внутренней образующей наружного конуса.1Дно 2 наружного усеченного конуса пред ставляет собой прямой конус, образующая которого находится под углом 40 к оси его симметрии, а вершина конуса расположена на расстоянии, составляющем 0,5 диаметра меньшего основания обратного усеченного конуса. Устройство работает следующим образом.При нахождении устройства в жидком металле на его конусообразных поверхностях накристаллизовывается корочка. При усадке корочки возникает сила, направленная вдоль наружной поверхности обратного усеченного конуса. Усадка корочки на внутренней поверхности прямого конуса приводит к отходу ее от этой поверхности. Благодаря этой силе, а также разности удельных весов твердой корочки и жидкого металла, корочка отпадает с поверхности устройства и погружается в жидкий металл.Преимущество изобретения состоит в том, что оно не нуждается в дополнительных источниках энергии, просто в изготовлении, удобно в эксплуатации. Это обеспечивает высокую надежность устройства в работе. Снятие перегрева жидкого металла происходит в этом случае как за счет кристаллизации корочки, так и благодаря ее последуюшему расплавлению. При этом образуются центры кристаллизации, ведущие к измельчению структуры и устранению осевой рыхлости и ликвации.Форми,га изобретенияУстройство для снятия перегрева жидкого металла, содержащее наружную трубу с закрытым дном, выполненную в виде обратного усеченного конуса, образующая внешней поверхности которого расположена под углом 13 - 20, а образующая внутренней поверхности - под углом 7 - 10 к оси симметрии конуса, и соосно расположеннукг внутреннюю трубу с открытыми торцами, выполненную в виде обратного усеченного конуса, отличающееся тем, что, с целью повышения однородности структуры и улучшения качества слитка, дно наружной трубы выполнено в виде прямого конуса, образуюшая которого расположена под углом 20 - 40 к оси симметрии, а высота его составляет 0,3 - 0,5 диаметра меньшего основания обратного усеченного конуса.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Германн Э. Непрерывное литье. М.,961, с. 487, р, 1465 - 1466.2. Авторское свидетельство СССР818737, кл. В 22 0 11/04, 1978.ОКОЛО Составитель Л Техред И. Верес Тираж 811 И Государственного по дела ы изобретеннй 5, Москва, Ж 35, Рау ППП Патеж, г. УжгоКорректор В. БутягПодписноекомитета СССРи открытийшская наб д. 4/5Род, ул. Проектная, 4