Установка для дегазации металлов в струе

 

1. УСТАНОВКА ДЛЯ ДЕГАЗАЦИИ МЕТАЛЛОВ В СТРУЕ-, содержащая промежуточный ковш .со стопорным отверстием , соосно с которым установлен обогреваемый заливочный патрубок, состоящий из внешней электропроводной трубы , внутренней огнеупорной вставки и токопроводящих контактов, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации процесса удаления водорода при вакуумировании и повышения стойкости огнеупорной вставки, электропроводная труба выполнена из материала с удельным сопротивлением 8-10 - 60 10 ОмМ, а токопроводящие контакты присоединены непосредственно к огнеупорной вставке. 2, Установка по п. 1, отличающаяся тем, что между электропроводной трубой и огнеупорной вставкой выполнен зазор, равный 0,02-0,06 толщины стенки вставки и g заполненный теплоэлектроизоляционным (Л материалом.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИХ (19) (11) 3(51) С 21 С 7/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3500023/22-02 (22) 15. 10.82 (46) 23.12.83. Бюл. 9 47 (72) A.È.Ãóçåíêîâ, С,A.Ãóçåíêîâ, С.И.Жульев и Б.Г.Восходов (53) 669.187.2(088.8) (56) 1. Лебедев В.Н. и др. Крупные поковки для валов турбогенераторов.

М., Машиностроение, 1968, с. 24-27, 2. Патент ФРГ У 1281466, кл. С 21 С 7/00, 1968. (54) (57) 1 ° УСТАНОВКА ДЛЯ ДЕГАЗАЦИИ

METAJlJIOB В СТРУЕ; содержащая промежуточный ковш.со стопорным отверстием, соосно с которым установлен обогреваемый заливочный патрубок, состоящий из внешней электропроводной трубы, внутренней огнеупорной вставки и токопроводящих контактов, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью интенсификации процесса удаления водорода при вакуумировании и повышения стойкости огнеупорной вставки, злектропроводная труба выполнена из материала с удельным сопротивлением

8 ° 10 6- 60 ° 10 Ом м, а токопроводящие контакты присоединены непосредственно к огнеупорной вставке.

2, Установка по п. 1, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что между элект= ропроводной трубой и огнеупорной вставкой выполнен зазор, равный

0,02-0,06 толщины стенки вставки и Рп заполненный теплоэлектроизоляционным материалом.

1062281

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано на. предприятиях металлургической и машиностроительной отраслей промыш-, ленности при дегазации металлов в струе. 5

Извеэтна установка для дегазации металла в струе, включающая промежуточный ковш со стопорным отверстием, соосно с которым установлена направляющая труба, состоящая из металли- 10 чаского кожуха и огнеупорной вставки (1) .

Недостатками данного устройства является разовой использование огнеупорной вставки вследствие ее разрушения из-эа значительных термических напряжений, образование настылей на направляющей трубе и их падение н металл, что вызывает н слитке дефект типа белые пятна, 20

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является установка для дегаэации металлов н струе, содержащая промежуточный ковш со стопорным отверстием, соосно с которым установлен обогренаемый заливочный патрубок, состоящий из внешней электропроводной трубы, внутренней огнеупор,ной вставки и токопроводяцих контак4 ов (2) .

Недостатками известного устройства являются недостаточная степень удаления водорода из металла, а также низкая стойкость огнеупорной встав- ки вследствие неравномерности ее нагрева.

Цел изобретения — интенсификация проце=са удаления водорода при вакуумиронания и повышение стойкос ти огнеупорной вставки. 40 указанная цель достигается тем, что н установке для дегазации металлов н струе, содер>кащей промежуточный ковш со стопорным отверстием, соосно с которым установлен обогреваемый заливочный патрубок, состоящий из внешней электропроводной трубы, внутренней огнеупорной вставки и токопроводящих контактов, электропроводная труба выполнена из материала с удельным сопротивлением

8 10 — 60 10 Ом м, а токопроводящие контакты присоединены непосредственно к огнеупорной вставке.

Кроме того, между электропровод- 5> ной трубой и огнеупорной вставкой выполчен зазор, равный 0,02-0,06 толщины стенки вставки, и заполнен теплоэлектроизоляционным материалом.

Выполнение вставки из огнеупорно- 60 го материала с удельным сопротивлени-6 ем 8 10 6-60 ° 1 0 Ом. м позволяет нагревать ее за счет выделения так называемого джоулена тепла. При этом огнеупорная вставка разогревается равномерно по всему сечению и высоте что резко снижает термические напряжения н ней, возникающие при разливке жидкого металла. Предварительный разогрен oríåóëoðíoé вставки исключает также образование на ней настылей, что увеличивает срок ее службы и качество отливаемых слитков.

Кроме того, водород растворен в железе и сталях н форме ионо-протонов Н, псэтому при прохождении жидкого металла через огнеупорную встав ку заливочного патрубка йоны водорода будут двигаться по направлению к положительному токоподводящему контакту, что интенсифицирует процесс их удаления из металла.

Выполнение огнеупорной вставки из материала с удельным сопротивлением менее 8 10 Ом,м приводит к уменьшению количества выделяемого тепла и уменьшает температуру нагрева вставки, Выполнение огнеупорной вставки из материала с удельным сопротивлением более 60 10 6Ом.м приводит к значительному увеличению требуемой мощности электрооборудования.

Выполнение зазора между электропроводной трубой и огнеупорной вставкой менее 0,02 от толцины стенки вставки ухудшает теплоиэоляцию и увеличивает потери тепла в окружающую среду. Выполнение зазора между электропроводной трубой и огнеупорной вставкой более 0,06 от толщины стенки вставки приводит к ее перегре. ну, что может отрицательно oказаться на ее стойкости.

На чертеже изображена предлагаемая установка, общий вид.

Установка состоит из промежуточного ковша 1, со стопорным отверстием 2, соосно с которым в крышке вакуумной камеры 3 установлен заливочный патрубок, состояций из внешней электропроводной трубы 4 и внутренней огнеупорной вставки 5. Зазор между ними заполнен теплоэлектроизоляционным материалом 6. Токоподводяцие контакты 7 и 8 подведены непосредственно к огнеупорной вставке.

Для плотного прилегания контактов к вставке они снабжены пружинами 9 и 10, а для отведения контактов при смене заливочного патрубка к ним прикреплены тросики 11 и 12.

От зеркала металла в изложнице или ковше контакты отделены экраном 13.

Устройство работает следующим образом.

За 5"10 мин до начала разливки металла к токоподводяцим контактам

7 и 8 прикладывается напряжение. Затем открывается стопорное отверстие

2 промежуточного ковша 1 и жидкий металл через разливочный патрубок

102281

Установка

Степень удаления водорода,Ф

Стойкость огнеупорной выплавки, отлитых слитков

Известная

Предлагае,мая

72

Составитель A.Ùåðáàíoâ

Техред М.Тепер Корректор А. Ильин °

Редан тор Г. Без ве ршенко

Заказ 10161/29 тираж 568 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4 поступает в изложницу или ковш, установленные в вакуумной камере.

Пример. Установка опробована при отливке слитков массой

71,5-103 т с вакуумированием струи металла. Вакуумированию подвергалась сталь марки 35ХНЗМФАР, выплавленная в кислой мартеновской печи на жидкой заготовке. Огнеупорная вставка выполнялась из графитоглинистого состава с удельным сопротивлени- 10 ем 12 10 Ом.м. Зазор между огнеупорной вставкой и металлической трубой выполнялся равным 0,03 от толщины стенки вставки (8 =380 мм) и заполнялся асбестом. Процесс разливки 15 контролировался через смотровые иллюминаторы.

Влияние вакуумирования металла с использованием предлагаемой установки на стойкость огнеупорной вставки ;д и степень удаления водорода показано в таблице.

В качестве базового объекта принимается известная установка для дегаэации металла в струе.

Экономический эффект от использования из состоит в исключении брака слитков по бельм пятнам и многократности использования огнеупорной вставки и составляет при среднегодо вом браке 30000 руб., стоимости направляющих труб 120 руб/т, их расходе

:0,005 т/T a количестве вакуумированной стали 60000 т в год, 30000+О 004 3 il 20 60000 — — c — -- — - — — - — =1 0 руб/т.

У. Ориентировочная потребность народного хозяйства в стали, разлитой с использованием установки, составляет примерно 200000 т.

Исходя из указанных данных, эффект от максимального объема использования изобретения составит 200000 руб.