Устройство для защиты струи металла

( ( ( бретение включает металлический торцевыми уплотнениями и патруодвода инертного газа, Уплотнелнены в виде чередующихся с центральным и боковыми отверпри этом пластины установлены сбой с зазором; равным 1,1-2,0 толастины, а отношение диаметров боверстий в двух смежных пластинах яют 1,2-1,5. 2 ил., 1 табл. ейнфельд,А;Фетисов,ппо ответственшленного и 1)5040738/022) 29.04,926) 30,08,93. Бюл. Ф 325) Б.А,Коротков2) Б,А.Коротков, И.И.Ш.И.Прихно и М.Г.Тихоновский3) Общество с ограниченнойостью "Интеграция" промыономического потенциала6) Патент Нидерландов ЬВ 185(54) УСТ МЕТАЛЛ (57) Изо кожух с бок для ния вы пластин стиями, между с щины пл ковых о составл ЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ СТРУИэа- эфИзобретение относится к металлургии, кЬнкретнее к непрерывной разливке металлоов и сплавов,Технический результат изобретения ючается в повышении надежности и тивности защиты струи металла. Это достигают тем, что в устройстве для щиты струи металла из разливочного ковсодержащем металлический кольцевой ух с торцевыми уплотнениями и патрубдля инертного газа, согласно иэобретею уплотнения выполнены в виде едующихся пластин с центральным и боым отверстиями, при этом пластины усовлены между собой с зазором, равным -2 толщины пластины, а отношение диаров боковых отверстий в двух смежных стинах составляет 1,2-1,5. Выполнение уплотнения в виде чередуихся пластин с боковыми отверстиями и ламентированный зазор между пластими обеспечивают повышение надежности ффективности защиты струи металла за т того, что между устройством и трубойПри уменьшении зазора между нами в устройстве менее 1,1 толщин стины падает расход газа в форми пластинами потоках, что определяет величину давления в газовых затвор падание воздуха в трубу; при увел зазора между пластинами более 2 то пластины давление в газовых затво ластиы пларуемых низкую ах и поичении лщины рах высоздается по крайней мере два газовых затвора вокруг трубы, что исключает как подсос воздуха, так и избыток аргона в канале С, защитной трубы при возможных на практике колебаниях давления и расходов защитного газа.Регламентированная установка пластин между собой и величина диаметров р боковых отверстий в двух смежных пластинах обеспечивают повышение надежности и эффективности защиты струи металла за О счет того, что давление в газовых затворах С будет снижаться в направлении от центра, 6 д что определит исключение подсоса воздуха 9 в канал защитной трубы из атмосферы.равнивается, и воздух также попадает в полость трубы,На фиг.4 показано устройство в продольном сечении; нв фиг.2- одна из пластинустройства,К разливочному ковшу 1 с разливочнымстаканом 2 присоединена при помощиопорного кольца 3 рычажного механизмаогнеупорная труба 4, На опорном кольце 3: установлено устройства 5 для защиты струиметаллаУстройство 5 содержит металлическийкольцевой кожух 6 с торцевйми уплотнениями 7 вверху и внизу и патрубак 8 для инертного газа, Уплотнения 7 выполнены в видечередующихся пластин 5 с центральным 9 ибоковым. 10 отверстиями (фиг.2), при этомпластины установлены между собой с зазором д, равным 1,1-2 толщины д 2 пластины7 (т.е. д 1 - 1,1-2 д 2), а отношение диаметровб 1 и й боковых отверстий 10 в двух смежных пластинах 7 составляет 1,2-1,5 (т.е, 01- =1,21,5 с 2).Устройство работает следующим образом.Подаваемый при помощи патрубка 8 вустройство 5 аргон через боковые отверстия10 в пластинах.7 торцевых уплотнений распределяется между пластинами 7, формируя при этом две пэры потоков: верхнююпару к стакану 2 и нижнюю пару - к трубе 4,Благодаря тому, что зазоры. 61 между пла-.стинами 1 составляют 1,1-2 их толщины д 2,а диаметры б 2 ближних к центру устройства5 отверстий 10 превышают в 1,21,5 диаметры д более удаленных отверстий 10,вокруг как стакана 2, так и трубы 4 формируются два газовых затвора (показанострелкой), причем более удаленный затворхарактеризуется более низким давлениемгаза, чеи ближний, чта исключает попадание воздуха в канал защитной трубы 4, определяя тем самым высокую эффективностьзащиты металла.Принципиальным отличием предложенной конструкции устройства является то, чтоустройство формирует два и большее числопотоков инертного газа нормально к поверхности агнеупаров со снижением скоростипотока в направлении от центра устройствапо его высоте.Примеры осуществления изобретения.На МНЛЗ разливают сталь Х 18 Н 10 Т из100-т ковша в 6,5-т промежуточный ковшчерез стакан 460 ми. К разливочному ковшупри помощи рычажного механизма присоединена огнеупорная труба с диаметром канала 75 мм, На опорном кольце рычажногомеханизма установлено устройство для защиты струи металла, содержащее металлический кожух с патрубком для подвода инертного газа, Каждое уплотнение выполнено ввиде 3-х чередующихся пластин толщиной 15 мм с центральным отверстием, две из которых имеют боковое отверстие. Расход зргана для защиты струи металла составляет 30мц/час, Сечение заготовок 200 х 1100 мм.П р и и е р 1. Пластины в устройстве10 установлены с зазором между собой, равным 1,1 толщины пластины (д 1 = 2,2 мм), т.е.нижнему из запрашиваемых пределов значений, а отношение диаметров боковых отверстий в пластинах составляет 1,3, что15 является средним иэ запрашиваемых значений (с 12 39 мм),Содержание кислорода в пробе металлаиэ разливочного ковша составляло 0,0028,иэ промежуточного - 0,0031. Съем метал 20 ла при эачисткелитых заготовок был 8,4 мм,П р и м е р 2. Пластины в устройствеустановлены с зазором между собой, равным 1,5 толщины пластины, т.е, среднему иззапрашиваемых значений (д - 3,0 мм), при25 том же, что и в примере 1, отношении диаметров боковых отверстий в пластинах.Содержание кислорода в пробе металлаиз разливочного ковша составляло 0,0029,из промежуточного ковша - 0,0030. Съем30 металла при зачистке литых слябов был 8,2мм.П р и и е р 3. Пластины в устройствеустановлены с зазором между собой, равным верхнему иэ запрашиваемых значений35 (д= 2 д 2- 4,0 мм) при том же, что и в примерах 12, отношении диаметров боковых отверстий в пластинах,Содержание кислорода в пробе металлаиз разливочного ковша составляло 0,0029,40 иэ промежуточного ковша - 0,0032 О, Съемметалла при зачистке литых заготовок был8,5 мм,П р и м е р 4. Пластины в устройствеустановлены с зазором между собой, рзв 45 ным 0,8 толщины пластины, т.е, меньшимнижнего из запрашиваемых значений (д 1-1,6 мм) при том же, что и в примерах 13отношении диаметров боковых отверстий впластинах,Содержание кислорода в пробе металлаиз разливочного ковша было 0,0030, изпромежуточного ковша - 0,0036 ф 6. Съем металла при зачистке литых заготовок был 8,9мм.П р и и е р 5. Пластины в устройствеустановлены с зазором между собой, равным 2,3 толщины пластины, т.е. большимверхнего из запрашиваемых значений (д 1"4,6 ми) при том же, чта и в примерах 1.4т ошении диаметров боковых отверстий вастинах,Содержание кислородов в пробе метализ разливочного ковша было 0,0028, из 1; омежуточного ковша - 0,0037. Съем мела при зачистке литых заготовок был 8,9 П р и м е р 6, Пластины в устройствеановлены с зазором между собой, равм 1,5 толщины пластины, т,е. со средним 10запрашиваемых значений, а отношениеаметров боковых отверстий в пластинахставляет 1,2, т.е. равно нижнему из заправаемых значений (й " 36 мм).Содержание кислорода в пробе металла 15разливочного ковша составляло0030, из промежуточного ковша -034, Съем металла при зачистке литыхготовок был 8,3 мм,П р и м е р 7. Пластины в устройстве 20тановлены с зазором между собой, равм среднему из,запрашиваемых значений,тношение диаметров боковых отверстийластинах составляет 1,5, т.е. равно верхму из запрашиваемых значений (б 2 - 45 25 аов Содержание кислорода в пробе металлаи разливочного ковша составляло0 0029, из промежуточного ковша -0 0033. Съем металла при зачистке литых 30э готовок был 8,3 мм.П р и м е р 8. Пластины в устройствеу тановлены с зазором между собой, равн м среднему иэ запрашиваемых значений,э отношение диаметров боковых отверстий 35в пластинах составляло 0,9, т.е. меньшен жнего иэ запрашиваемых значений (о 27 мм),Содержание кислорода в пробе металлаиэ разливочного ковша составляло 400,003070, из промежуточного ковша -0004 к%, Сьеы ыетеппз при зачистке литыхэ готовок был 9,0 мм.П р и и е р 9, Пластины в устройствеу тановлены с зазором между собой, равым среднему из запрашиваемых значений,а отношение диаметров боковых отверстийв пластинах составляет 1,7, т,е, больше верх его иэ запрашиваемых значений (дз 51м). 50Содержание кислорода в пробе металлав э разливочного ковша составляло,0028, иэ промежуточного ковша -,0043. Съем металла при зачистке литыхаготовок был 9,2 мм, 55 П р и м е р 10 (прототип). Уплотнения в верхней и нижней частях устройства были иэ корундографита с центральным отверстием для трубы (нижнее уплотнение) и для разливочного стакана (верхнее уплотнение). Зазор между уплотнениями и огнеупорами составлял 4 мм,После разливки зазор между уплотнениями и огнеупорами увеличился до 7 мм. Содержание кислорода в пробе металла из разливочного ковша составило 0,0028;( из промежуточного ковша - 0,0042 . Съем металла при зачистке литых заготовок был 9,4 мм.Параметры опробованных устройств ипоказатели качества металла (примеры 110) обобщены в таблице,Из таблицы следует, что приращениесодержания кислорода в промежуточномковше (0,00010,0004) и потери металлапри зачистке заготовок(8,2,8,5 мм) меньшев примерах 1 - 3, 6 - 7, т.е, при запрашиваемых параметрах предложения, Выход за этипределы приводит к заметному увеличениюсодержания кислорода (приращение0,00060,0015%) и потерь при зачистке заготовок (8,99,2 мл) - примеры 4 - 5, 8 - 9.Максимальное приращение содержаниякислорода (0,001670) и потери металла пристрожке заготовок (9,4 мм) характерны дляпрототипа,Предложенное устройство позволяетповысить надежность и эффективность защиты струи металла из разливочного ковшаза счет исключения подсоса воздуха в каналтрубы и повысить таким образом качестволитых заготовок.Внедрение предложения для нержавеющей стали позволит снизите. содержаниекислорода в стали на 0,0010 в ,0015; и потери металла при строжке заготовок на 0,9 -1,2 мм.Формула изобретенияУстройство для защиты струи металла,содержащее металлический кольцевой кожух старцевыли уплотнениями и патрубкомдля подвода инертного газа, о т л и ч а ющ е е с я тем, что уплотнения выполнены ввиде расположенных одна над другой пластин с центральным и боковым отверстиямипри этом пластины установлены между собой с зазором, равным 1,1 - 2,0 толщинампластины, а отношение диаметров боковых. Отверстий в двух смежных пластинах составляет 1,2-1,5.1838038 Пример Содержание кисло о а д 1, мм д 1/дг дг, мм б 11 мм Параметры устройства бг/б 1 бг, мм разли- промевочный жуточковш нцйховш Съем металла при зачистке заготовок, мм