Устройство для подвода металла

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК з(щ В 22 Р 11/10 с3 ПИСАН ИЗОБРЕТЕНИЯВИДЕТЕЛ ЯСТВУ АВТОРСКОМУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Центральный научно-исследовательский институт черной металлурги им. И.П. Бардина(56) 1, Авторское свидетельство ССС У 221233, кл. В 22 Э 11/10, 1967.2. Черметинформация, сер, 11, вып, 3, 1978, с. 6, рис. 1 Э.3. Черметинформация, сер.11, вып. 3, 1978, с. 6, рис. 1 б.(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДВОДА МЕТАЛЛА, преимущественно в кристаллизатор при непрерывной разливке,содержащее глуходонный погружной стакан с боковыми отверстиями в его стенках, с днищем в виде рассекателя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения качества непрерывнолитых сортовых заготовок и повышения производительности устрой ства, нижняя часть стакана выполнена в виде распределительной камеры,форма которой в поперечном сечении аналогична поперечному сечению кристаллизатора, а рассекатель выполнен полым с высотой, равной 0,05-0,10 периметра наружного сечения распределительной камеры.1Изобретение относится к металлургии, а именно к непрерывной разливке металлов и сплавов,Известны погружаемые стаканы дляподвода металла в кристаллизаторзатопленной струей, Стаканы этоготипа представляют собой глуходонныйцилиндр с боковыми отверстиями длявывода металла в жидкую фазу формируемой в кристаллизаторе заготовки 1 3.Недостатком известного устройстваявляется отсутствие возможности егоиспользования при разливке металлав сортовые заготовки. Струи металла,выходящие из погружного стакана вэтом случае будут разрушать затвердевшую корочку слитка, что приведетк аварийной ситуации.Известно также устройство дляподвода металла затопленной струей,представляющее собой глуходонныйстакан с отверстиями в донной части,и стенках, предотвращающих прорывкорки слита 1.23,Недостаток этой конструкции -выпуск основной массы металла через отверстия в донной части устройства. Это приводит к быстромуразмыву выпускных отверстий и разрушению донной части устройства впроцессе разливки металла. Одновременно вывод металла через отверстияв дне устройства приводит к глубокому проникновению струи расплава в,жидкую фазу затвердевающей заготовки, что приводит к неоднородностиее структуры, т,е. снижает ее качество. Наиболее близким по техническойводит к прорыву корочки и аварийному прекращению разливки.Цель изобретения - улучшение качества непрерывнолитых сортовых заготовок и повышение производительности устройства.Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для подвода металла, преимущественно в кристаллизатор при непрерывной разливке, содержащем глуходонный погружной стакан с боковыми отверстиями в его стенках, с днищем в виде рассекателя, нижняя часть стакана выполнена в виде распределительной камеры,форма которой в поперечном сечении аналогична поперечному сечению кристаллизатора, а рассекатель выполнен полым с высотой, равной 0,05-.0,10 периметра наружного сечения распределительной камеры.Такая форма распределительной камеры позволяет подать жидкий металл непосредственно на водоохпаждаемые стенки кристаллнзатора равномерно по его периметру, что позволяет ускорить кристаллизацию расплава, резко снизить глубину жидкой фазы, что в свою очередь позволяет усреднить структуру непрерывнолитой заготовки и повысить скорость разливки.Кроме того, коническая или пирамидальная форма донной части камеры позволяет погасить напор струи металла, создать равномерный его выход по всем отверстиям и облегчить условия службы устройства. Одновременно полая снизу донная часть устройства является эффективным шлакоуловителем, концентрирующим всплывающие неметал,55 сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство, содержащее глуходонный погружной стакан с боковыми отверстиями в его стенках, с днищем в виде рассекателя,4 .снижающего динамический напор струй. Стакан изготавливается из высоко- стойкого огнеупорного материала 33.Недостатком такой конструкции является отсутствие возможности ее применения при разливке металла в сортовые заготовки, особенно малых сечений. Струй металла, выходящие из отверстий стакана под углом в вертикальной оси размывают тонкую корочку слитка, находящуюся в этом случае в непосредственной близости от наружных стенок стакана, Это прилические включения и, следовательно,повышающим его качество. Возможновыполнение отверстия в несколько рядов по высоте, что необходимо при отливке крупных заготовок для создания множества центров кристаллизации по периметру кристаллизатора. В этом случае возможно превышениесуммарной площади выходных отверстий камеры по отношению к площади выходного отверстия стакана-дозатора,чтопозволяет регулировать уровень металла в камере для создания постоянного напора,Высота полости донной части камеры определена экспериментально. Применьшей высоте эффект шпакоулавливания становится незначительным, неме1101 1 О таллические включения могут быть захвачены потоками металла и могут попасть на поверхность или в структу- ру затвердевающей заготовки.При большей высоте донной части Сокращается внутренний объем распре-делительной камеры, что приводит к неравномерной подаче металла через выходные отверстия на стенки кристаллизатора.На фиг.1 изображено устройство для подвода металла; на фиг.2 - то же, вид снизу.Устройство состоит из корпуса 1, имеющего фланец 2, который состыко ван со стаканом-дозатором 3, промежуточного ковша 4 и распределительной камеры 5 с выходными отверстиями 6 в боковых стенках. Камера 5 в поперечном сечении геометрически подобна 2 О поперечному сечению кристаллизатора 7. Донная часть 8 камеры 5 выполненав виде конуса или пирамиды и имеет снизу полость 9, выполняющую функцию шпакоуловителя. 25П р и м е р 1, Сечение кристаллизатора 250 ю 320 мм. Наружное сечение распределительной камеры 190 к 260 мм, высота камеры 45 мм. При разливке 100-тонной плавки через предлагаемое зо устройство, выполненное из плавленного кварца, зачистка поверхности составила 123, количество неметаллических включений размером более 40 мкм составило 9 шт/см.35П р и м е р 2. Сечение кристаллиэатора и распределительной камеры те же,высота 67,5 мм. При разливке 110-тонной плавки через уст 325 4ройство зачистка составила 1,57.,количество неметаллических включенийразмером более 40 мкм - 2 шт/см,П р и м е р 3. Сечение кристаплизатора и распределительной камерыте же, высота 90 мм. При разливке112-тонной. плавки наблюдаласьнеравномерная подача металла настенки кристаллиэатора, неоднократ"но снижалась скорость разливки..Зачистка - 2 Х, количество неметаллических включений размером более40 мкм - 3 шт/смф. В заготовке имелись мелкие подкорковые трещины.При разливке стакан заглубленв металл на высоту камеры. Приэтом зазор между стенками кристаллизатора и наружными стенками камерысоставляет 30 мм. В зазор подаетсяшлаковая смесь, Струи металла,вытекающие из камеры, попадают непосредственно на стенки кристаллиэатора, образование корочки начинается непосредственно у нижнегосреза. Новые порции метапла попадаютв жидкую фазу охлажденными и с погашенной кинетической энергией. Поскольку вершина донной части направлена навстречу струе металла, онагасит его напор, а заполняющий камеру металл позволяет распределитьпотоки,в камере равномерно по выходным отверстиям.Экономический эффект от внедрения предлагаемого устройства созда"ется за счет снижения брака на 0,4 Хпо сравнению с базовым и снижениясебестоимости продукции за счетповышения производительности установки непрерывной разливки,