Устройство для подвода металла при непрерывной разливке

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДВОДА МЕТАЛЛА ПРИ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКЕ, содержа11ее промежуточный ковш с механизмом для его подъема и опускания, установленный в днище удлиненный стакан для подачи металла под уровень металла в кристаллизатор, отличающееся тем, что, с целью улучшения качества непрерьганолитых слитков, повышения стабильности процесса непрерывной разливки и сокраще НИН расхода огнеупоров, на внешней боковой поверхности удлиненного стакана выполнены кольцевые надрезы треугольного сечения, глубина которых равномерно возрастает от верхней до нижней частей стакана и находится в пределах от 0,2 до 0,5 толщины стенки стакана в месте надреза, а расстояние между надрезами по длине j стакана составляет 2-3 диаметра ка (Л нала в стакане.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (I9) (lI) 3(50 В 2 2 D 1 1 1 0

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3312828/22-02 (22) 08.07,.81 (46) 15.01.84. Бюл. 9 2 (;2 ) В.И. Уманец,, В.И. Лебедев;

В.М. Кукарцев, A.É. Поживанов, Н.Д. Карпов и П.С. Климашин (71) НовоЛипецкий металлургический завод (53) 621.746.27(088.8) (56) Заявка Японии Р 53-39372, кл. 11 В 091, опублик. 1978.

2. Заявка Франции 9 2432354, кл. В 22 D 11/10, оьублик. 1980.

3 ° Патент Японии 9 48-5409, кл. 11 В 091, опублик. 1973. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДВОДА METAJIJIA ПРИ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКЕ, содержащее промежуточный ковш с механизмом для его подъема и опускания, установленный в днище удлиненный стакан для подачи металла под уровень металла в кристаллизатор, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения качества непрерывнолитых слитков, повышения стабильности процесса непрерывной разливки и сокраще ния расхода огнеупоров, на внешней боковой поверхности удлиненного стакана выполнены кольцевые надрезы треугольного сечения, глубина которых равномерно возрастает от верхней до нижней частей стакана и находится в пределах от 0,2 до 0,5 толщины стенки стакана в месте надреза, а расстояние между надрезами по длине у стакана составляет 2-3 диаметра канала в стакане.

10б 6729

Изобретение относится к металлургии, а именно к устройствам для подвода металла в промежуточный ковш или кристаллиэатор при непрерывной разливке.

Известно устройство для подвода металла при непрерывной разливке, включающее промежуточный ковш с устройством для его подъема и опускания, прикрепленный к его сливному отверстии удлиненный сквозной ста- О кан, входящий в кристаллизатор. При этом на нижнем конце стакана выполнены боковые горизонтальные отверстия, а на его внешней поверхности выполнена резьба, на которув навинчена обечайка, также с боковыми отверстиями. В процессе непрерывной разливки боковые отверстия удлиненного сквозного стакана совмещены с отверстиями в обечайке, через которые металл из Промежуточного ковша поступает под уровень металла в кристаллизаторе. При этом верх обечайки над боковыми отверстиями находится в районе слоя илака и предохраняет удлиненный сквозной стакан от разрушения f1(.

Недостатками известного устрой1 ства являются повышенное количество скрапа, низкая стабильность процесса разливки и серийность разливки методом "плавка на плавку", а также увеличение расхода огнеупоров. Это объясняется тем, что происходит замерзание сквозного канала удлиненного стакана вследствие подсоса возду,ха в канал через неизбежные неплотности крепления стакана. При этом производится подъем удлиненного стакана и его прожигание кислородом. В этот момент происходит окисление металла, @ вытекающего иэ удлиненного стакана, что приводит к ухудшению качества поверхности слитков, появлению заворотов„ являющихся причиной повышенного брака по поверхности и увеличе- 45 ния количества обреэи. Откалывание конца стакана с замерзшим металлом приводит к нарушению сплошности стакана в непредвиденном месте, что исключает его дальнейшую эксплуата- 5О цив.

Известно также устройство для подвода металла при непрерывной разливке, включающее промежуточный ковш с устройством для его подъема и опус- кания, установленный в днище промежуточного ковша удлиненный сквозной стакан, входящий в кристаллизатор, под мениск металла в нем. При этом в промежуточный ковш вмонтированы 6О два удлиненных сквозных стакана, через которые поочередно подается металл в кристаллизатор. При замерзании стакана, через который в данный момент подается металл, производит- 65 ся его срезание под дном промежуточного ковша при помощи специального ножа с приводом. При этом производит-. ся прекращение подачи металла через этот стакан при помощи стопора, и дальнейшую разливку ведут через другой удлиненный стакан f23.

Недостатком известного устройства является большой расход угнеупоров.

Это объясняется тем, что при каждом замерзании сквозного канала удлиненного стакана последний полностью удаляется. Кроме того, необходимо применение специального срезающего устройства с приводом, а также двух, как минимум„ удлиненных стаканов.

Наиболее близким к изобретении по технической сущности является устройство для подвода металла при непрерывной разливке, включающее промежуточный ковш с механизмом для подъема и опускания, установленный в днище промковша удлиненный сквоэНоА стакан, входящий в кристаллизатор. При этом на внутренней поверхности стакана выполнены несколько горизонтальных ребер-ступенек. На указанных ребрах-ступеньках задерживаются А). 0>-включения при протека 2 нии металла по сужающемуся книзу сквозному каналу f33.

Недостатком известного устройства является необходимость подъема.

-иэ металла удлиненного стакана при замерзании металла в нем и прожигания кислородом сквозного канала. При этом происходит окисление металла, вытекающего из удлиненного стакана, что приводит к ухудшенив качества поверхности слитков, появлению заворотов, являвшихся причиной брака по поверхности и увеличению количества обрези. Прерывание истечения струи приводит к уменыюнив стабильности процесса разливки. Откалывание конца стакана в случае замерзания металла в его канале приводит к нарушенив сплошности стакана в неконтролируемом месте. При этом скол может быть косым и расположенным под днищем промежуточного ковша, что приводит к выходу стакана из строя и увеличенному расходу огнеупоров. .Исследованиями установлено„ что процесс замерзания удлиненного стакана во время непрерывной разливки большей частьв происходит в конце истечения металла иэ канала. Эти условия замерзания металла не позволявт продолжать процесс разливки без прожигания канала кислородом или удаления части стакана с замерзшим металлом посредством откалывания конца стакана с замерзшим металлом. Для обеспечения надежного откалывания конца стакана на его внеш1066729

30 ней или внутренней поверхности долкны быть выполнены надрезы по периметру стакана. Для обеспечения последовательного скалывания по высоте стакана надрезь должны выполняться различной глубины, увеличивающейся к низу стакана. Mar, надрезов при этом выбирается в зависимости от размера внутреннего сквозного канала.

При такой конструкции стакана 10 появляется воэможность последовательного о калывания частей стакана до тех пор, гока истечение металла не возобновится. При этом при откалывании очередного участка стакана 15 производится очередное опускание промежуточного ковша. Кроме того, после откалывания последнего участка удлиненного стакана к оставшейся части стакана, установленного в дни- 20 ще промежуточного ковша, можно приставлять воронку и продолжать процесс непрерывной разливки. Отпадает необходимость н использовании кислорода для прожигания каналов. 25

Целью изобретения является улучшение качества непрерывиолиткхi слитков, повышение стабильности процесса непрерывной разливки и сокращение расхода огнеупоров.

Указанная цель достигается тем, что ь устройстве для подвода металла при непрерывной разливке, содержащем промежуточный ковш с механизмом для его подъема и опускания, установленный н днище удлиненный стакан для подачи металла под уровень металла в кристаллиэатор, на внешней боковой поверхности удлиненного стакана выполнены кольцевые надрезы треугольного сечения, глубина которых равномерно увеличивается от верхней до нижней частей стакана и равна 0,2-0,5 толщины стенки стакана в месте надреза, а расстояние между надрезами по длине стакана со тав- 45 ляет 2-3 диаметра канала в стакане.

Улучшение качества непрерывнолиткх слитков происходит потому, что отсутствует необходимость прожига- 50 ния канала стакана кислородом и связанное с этим окисление металла и образование заворотов на поверхности слитков.

Стабильность процесса непрерывной разливки металлов повышается потому, что время прерывания истечения струи металла из стакана минимально вследcrave быстрого удаления участка стакана с замерзшим металлом. 60

Сокращение расхода огнеупоров происходит потому, что длина стакана используется полностью вс.- дствие контролируемого места откалывания части стакана с замерзшим металлом.

Увеличение глубины надрезов от

0,2 о под промежуточным ковшом до

0,5 б в конечной части стакана объясняется необходимостью контроля места откалывания части стакана, где

6 - толщина стенки стакана в месте надреза. Откалывание начинается с нижней части стакана посредством небольшого усилия, при следующем замерзании производится откалывание вышележащего участка и т.д. Увеличение толщины стенки стакана в месте надреза позволяет прогнозиронать место последовательного скалывания стакана.

Диапазон расстояния между надрезами н пределах 2-3 внутреннего диаметра канала в стакане объясняется неличиной погружения стакана под мениск металла в кристаллизаторе, которая обычно составляет менее 2-3 в нутре н него диаметра канала. Большее значение выбирается при бОльшом диаметре канала в стакане, меньшее — при малом диаметре.

Треугольный профиль надрезов объясняется ноэможностью прикрепления к оставшейся части стакана воронки для продолжения процесса разливки после скалывания частей стакана по всем надрезам.

На чертеже изображено устройство для подвода металла при непреркнной разливке, разрез (вариант исполнения).

Устройство для подвода металла при непрерывной разливке состоит иэ удлиненного стакана 1 с каналом

2 и с надрезами 3 на боковой поверх-ности, установленного в днище промежуточного ковша 4, находящегося на подъемно-поворотном столе 5. Стакан 1 входит н кристаллиэатор 6. Поэицией 7 обозначен жидкий металл, 8 — мениск металла в кристаллизаторе 6. устройство для подвода металла при непрерывной разливке работает следующим образом.

Б процессе непрерывной разливки и. промежуточног ковша. 4 через удлиненный стакан 1 по внутреннему каналу 2 и далее в кристаллиэатор 6 поступает сталь. Нижняя часть удлиненногo стакана 1 опущена в металл ниже мениска 8 металла в кристаллизаторе 6. Промежуточный ковш 4 установлен на подъемно-поворотном столе 5, имеющем возможность подъема и опускания. Диаметр канала 2 составляет 90 мм. На боковой поверхности удлиненного стакана 1 выполнены три кольцевых надреза различной глубины. Расстояние между надрезами 3 составляет 2,5 диаметра канала

2 или 225 мм. Общая длина стакана 1 составляет 900 мм.

1066729

Заказ 11104/13 Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Профиль надрезов 3 выполнен треугольным с углом при вершине 60 .

Толщина стенки удлиненного стакана 1 по всей его высоте составляет

30 мм. Глубина кольцевых надрезов равномерно увеличивается от 0,2 под промежуточным ковшом до 0,5 в нижней части стакана. Глубина первого надреза под промежуточным ковшом составляет 0,2 6 или 6 мм, глубина следующего нижележащего надреза составляет 0,35 г или 10,5 мм. Глубина последнего нижнего надреза составляет 0,5 Г или 15 мм.

В процессе непрерывной разливки происходит замерзание металла в 15 нижней части канала 2 на его выходе.

В этом случае легким постукиванием вручную по нижней части стакана при помощи металлической штанги производится откалывание и возобновление 2О истечения металла из стакана 1. При этом скалывается только нижняя часть стакана по надрезу наибольшей глубины равной 15 мм. В этот момент производится опускание . ромежуточного ков- 25 ша 4 при помощи подъемно-поворотного стола 5 на величину 225 мм. Конец удлиненного стакана снова оказывается под мениском металла 8 на глубине 180 мм. Отколовшаяся часть стака- 30 на всплывает как более легкое тело на мениск 8 металла и уда„ляется из кристаллизатора 6.

При следующем замерзании металла 7 в канале 2 стакана 1 также производится откалывание нижней части посредЗ ством постукивания по ней металлической штангой, но с большим усилием, чем в первом случае. При этом скалывается только нижняя часть стакана по надрезу наибольшей глубины, 40 равной 10,5 мм. В этот момент производится опускание промежуточного ковша 4 при помощи подъемноповоротного стола на величину

225 мм. Конец удлиненного стака- 45 на снова оказывается под мениском 8 металла на глубине 180 мм. Отколовшаяся часть стакана всплывает как более легкое тело на мениск металла 8 и удаляется иэ кристаллизато- 50 ра 6.

Составитель

Редактор Н. Ывыдкая Техред А.Лч

При следующем замерзании металла 7 в канале 2 стакана 1 также производится откалывание нижней части посредством постукивания по ней металлической штангой, но с большим усилием, чем в предыдущем случае. При этом скалывается только нижняя часть стакана по надрезу глубиной 6 мм. В этот момент промежуточный ковш поднимается, а под оставшуюся часть стакана подводится и прикрепляется к ней воронка, которая также погружается под мениск 8 в кристаллизаторе 6 на глубину 180 мм. Уплотнение воронки к оставшейся части стакана 1 производится по конусу с углом 30 к горизонту. Воронка может быть выполнена глуходонной с боковыми выходными отверстиями.

В случае применения удлиненного стакана,глуходонным с боковыми выходными отверстиями, после первого откалывания нижней части стакана сразу же устанавливается соответствующая воронка.

При диаметре канала 120 мм расстояние между надрезами принимается равным 360 мм, при диаметре 40 мм80 мм.

Применение предлагаемого устройства пбзволяет улучшить качество непрерывнолитых слитков, повысить стабильность процесса разливки и сократить расход огнеупоров. Применение предлагаемого устройства снижает брак слитков по поверхностным дефектам на 1,5Ъ и уменьшает количество обрези на 0,5Ъ, экономический эффект при этом при производстве 500 тыс.т слитков в год составляет 478000 р. в год.

Предлагаемое устройство предпочтительно при непрерывной разливке ниэкоуглеродистых, низколегированных и легированных сталей с повышенным содержанием алюминия, титана, циркония и других активных раскислителей и легирующих элементов, которые склонны к повышенной степени вторичного окисления.

Г.. Борисов

Корректор И. Муска