Ковш для разливки металла

(19 504 В 22 П 4 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ У 3м литья Осипо айко иенко и.М разли ССР 197 ьство 41/00 Сл ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(54) (57) КОВШ ДЛЯ РАЗЛИВКИ МЕТАЛЛА с внутренним сифонным каналом, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения стойкости футеровки сифонный канал выполнен коническим с сужением в сторону слива металла, при этом угол конусности составляет 10-20Изобретение относится к металлургии и литейному производству и может быть использовано при разливке металла в изложницы и кристаллизаторы установок непрерывной разливки.Цель изобретения - повышение стойкости футеровки ковша.На чертеже изображен чайниковый разливочный ковш, разрез.Разливочный ковш состоит из металлического корпуса 1, огнеупорной футеровки 2 и выполненного в ней сифонного конического канала 3 с углом конусности 10-20Чайниковый ковш работает следующим образом.При наклоне ковша металл под влиянием гидростатического напора поднимается по сифонному каналу 3 и поступает в изложницу либо форму.Сифонный канал ковша относится к типу каналов (или весьма коротких напорных трубопроводов), при гидравлическом расчете которых пренебрегают потерями напора по длине канала (в связи с незначительной их протяоженностью), а учитывают только местные потери напора, т.е. потери напора при входе потока в сифонный канал. Таким образом, расход металла из сифонного калала ковша,при прочих равных условиях (равенстче диаметров выходных отверстий и напорах металла в ковше), определяется коэффициентом сопротивления входа потока в канал сифона, т.е. влиянием формы канала на режим течения жидкости на его входном участке. Местные потери напора при входе потока в канал цилиндрической формы возникают вследствие того, что струя жидкости, обходя входную кромку канала (благодаря силам инерции частиц жидкости, поступающих в насадок) сжимается и уже внутри канала (в области входа) образует сжатую струю, сечение которой благодаря острой входной кромке канала значительно меньше сечения канала насадка. Между стенкой канала и поверхностью раздела, отделяющей транзитную сжатую струю от остальной массы жидкости (в непосредственной близости от входного сечения насадка), образуется вальцевая или водоворотная область течения жидкости, имеющая кольцевую раму (форму). В дальнейшем струя расширяется я вытекает50 55 101520253035 40 45 из канала, имея сечение, равное площади выходного отверстия канала. Диссипация энергии потока, вызванная образованием водоворотной области, сжатием и последующим расширением транзитной струи жидкости, приводит к снижению коэффициента . расхода.В коническом сходящемся канале явление внутреннего сжатия сказывается меньше, чем в цилиндрическом канале, так как в связи с наклоном образующей канала и его оси уменьшаются параметры кольцевой водоворотной области, следовательно, снижаются потери энергии на ее образование и на сжатие транзитной струи.Монотонное снижение коэффициентарасхода при углах конусности каналабольших 20 связано с ростом поперечной составляющей скорости потокав канале, его турбулентности и,как следствие, вторичным увеличением коэффициента сопротивлениявхода в канал сифона,Правомерность физической моделипроцесса истечения жидкости из кони-чески сходящихся насадков подтверждается результатами экспериментальных измерений коэффициентов сжатия, скорости и расхода, Как указывалось, явление внутреннего сжатия смазывается в конически сходящемся насадке меньше, чем в цилиндрическом, но зато появляется сжатие струи по выходе из насадка. Это влечет за собой, с одной стороны, увеличение коэффициента скорости, а с другой, уменьшение коэффициента сжатия. Поэтому при малых углах конусности коэффициент расхода сначала увеличивается и, достигнув максимума при углах 10-20 О, начинает убывать.Значения коэффициентов расхода (А), скорости (1) и сжатия (Е) дляконических сходящихся насадков приведены в таблице. Таким образом, величина расхода, металла из ковша определяется лишь конусностью его канала. При равных значениях выходных сечений цилиндрического и конического (с углом конусности 10-20) каналов величина расхода металла из ковша во втором случае всегда гарантировано больше на 143. Величина же входного се1205995 его выходного сечения, конусностии длины,чения конически сходящегося каналаявляется произвольной от величины Угол, град 810 Е 1,00 1,00 1,000,80 0,84 0,86 д 0,80 0,84 0,86 1,00 0,89 0,94 0,94 0,92 0,89 ПРодолжение таблицаУгол, град 26 30 0,76 0,881205995 Составитель Е. НотРедактор Н. Бобкова Техред Ж.Кастелевич одписноССР Заказ 86 д. 4/5 4атент", г, Ужгород, ул. Проектная,/11 Тираж . гНИИПИ Государственного компо делам изобретений и35, Москва, Ж, Раушска итета ткрыт наб. орректор ектор М Максимишин