Промежуточный ковш

 

ПРОМЕЖУТОЧНЫЙ КОВШ установки непрерывной разливки металлов, содержа14Ий раздаточные камеры йо сливными отверстиями и приемную камеру, соединенную с раздаточными тангенциальными каналами, отличающийс я тем, что, сс:целью повыаения степени очистки жидкого металла от неметаллических включений, соединительные каналы расположены у дна камер.-и выполнены с углом подъема 5-30° к раздаточным камерам, а сливное отверстие в каждой раздаточной камере смещено от ее вертикальной оси.

3Q9 B 22Р 11 10

ГОСУДАРСТ8ЕННЬЙ КОМИТЕТ СОСР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

k А4ТОРО<ОМУ СВИДЕТИЛЬСТВЗГ (21 ) 3503536/22-02 (22) 21.09.82 (46) 23.01..84. Вюл. 93 (72) Я.A.Шнееров, В.A.Фруль, В.С.Есаулов, В.A.Íèêîëàåâ, И.A.Ìåîíîâ, A.È.Сопочкин, О.В.Носоченко, Г.A.Николаев, Н.В.Леушин и В.H.Kóñòîâ (71) Институт черной металлургии (53) 621.746.27(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 770650, кл. В 22.1> 11/14, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 664746, кл. В 22 )) 11/10, 1979 ,SU.„ ЩЩД A

"1 (54)(57) HPONEXJJ TORHfN KOBBI установки непрерывной разливки металлов, содержащий раздаточные камеры со сливными отверстиями и приемную камеру, соединенную с раздаточными тангенциальными каналами, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с; целью повышения степени очистки жидкого металла от . неметаллических включений, соединительные каналы расположены у дна камер-и выполнены с углом подъема

5-300 к раздаточным камерам, а сливное отверстие в каждой раздаточной камере смещено от ее вертикальной оси.

10б8215

Изобретение относится к металлургии — к непрерывному литью металлов, в частности к конструкции промежуточных ковшей.

Известен промежуточный ковш ма» шины непрерывной разливки,в которнй с целью повышения качества металла путем очистки его от неметаллических включений вмонтированы электромагниты для придания вращения жидкому металлу 13 °

Недостатками устройства являются низкий КПД электромагнитов, а также сложность конструкции и трудности,. возникающие при оборудовании и в процессе эксплуатации электромагнитов в непосредственной близости от жидкого металла.

Наиболее близким к изобретению по технической суцности является промежуточный ковш установки непрерывной разливки металлов, включающий раздаточную камеру со сливными отверстиями и приемную камеру, соединенную с раздаточными тангенциальными каналами, расположенными на расстоянии от днища емкости, равном 0,3-0,4 ее высоты. Такой подвод металла обеспечивает вращение металла в смесительной камере, достаточное для усвоения вводимых добавок f2)..

30

Недостатком известного устройства является то, что соединительный канал расположен не на уровне днища, а на расстоянии от него 0,3- 35

0,4 общей высоты. Такое расположение канала не позволяет использовать полностью потенциальную энергию металлостатического .давления в емкости для сообщения вращательного 40 движения металлу. Кроме того, расположение соединительного канала приводит к необходимости уменьшать высоту приемной камеры на 30-40% и этим существенно сокращать емкость промежуточного ковша ° Сокращение емкости промежуточного ковша, в свою очередь, ухудшает условия всплывания неметаллических включений, затрудняет выполнение операции смены разливочного ковша. Для выполнения огнеупорной кладки промежуточной емкости требуется большее количество материалов. Кроме того, неблагоприятным является расположение подводящего тангенциального канала в горизонтальной плоскости. Вытеснение неметаллических включений из вращаюцегося в смесительной камере металла происходит в горизонтальной плоскости в направлении от периферии к б0 оси врацения. Для полного удаления . неметаллических составляющих из осевой зоны канала и ассимиляции их шлаком составляющим необходимо всплыть через толщу металла к поверхности б5

Раздела металл-шлак, Всплывание происходит только под действием разности удельных весов и является длительным процессом. Конструктивно неудачным является расположение сливного отверстия в центре смесительной камеры известного устоойства. В сливное отверстие и дальше в кристаллизатор попадает металл из осевой зоны, где он наиболее загрязнен неметаллическими включениями.

Целью изобретения является повышение степени очистки жидкого метал-. ,ла от неметаллических включений.

Поставленная цель достигается тем, что в промежуточном ковше установки непрерывной разливки металлов, содержащем раздаточные камеры со сливными отверстиями и приемную камеру, соединенную с раздаточными тангенциальными каналами, последние расположены у дна камер и выполнены с углом подъема 5-30П к раздаточным камерам, а сливное отверстие в каждой раздаточной камере смещено от ее вертикальной оси.

На фиг. 1 представлен промежуточный ковш, общий вид; на фиг. 2 вид в плане.

Ковш состоит из приемной 1 и раздаточных 2 камер, разделенных стенками из огнеупорного кирпича. Камеры соединены между собой каналами

3, которые подведены к раздаточной камере тангенциально и под углом

5-30 к горизонту. Раздаточная камера имеет форму, близкую к цилиндру.

Ятопор 4 и сливное отверстие 5 расположены со смещением относительно вертикальной оси камеры.

Промежуточный ковш работает следующим образом.

Жидкий металл из разливочного ковша заливается в приемную камеру 1 и по каналу 3 поступает в раздаточную камеру 2. 3а счет тангенциального подвода в раздаточной камере металл приобретает вращательное движение. При этом гравитационный коэффициент, действуюций в металле, становится большим единицы. Соответственно увеличивается разность в от носительных удельных весах металла и неметаллических включений, вместе с этим увеличивается сила, выталкивающая неметаллические частицы в осевую зону камеры.

За счет наклонного расположения канала 3 под углом 5-30 к горизонту поступающий через него металл приобретает наряду с вращательным также поступательное движение снизу вверх.

Таким образом, перемещаясь в осевую зону, неметаллические частицы одновременно поднимаются вверх, контактируют с покровным шлаком. Этим самым создаются условия для ассимиляции неметаллических частиц шлаком.

При установлении оптимального точную выполнен таким образом, чтобы угла наклона тангенциального канала обеспечиналось вращение его по часоустановлено, что длительность оттес- вой стрелке. Для этого соединительнения частиц размером 0,1-0,5 мм ный канал каждой раздаточной камеры в осевую зону с радиусом, равным выполнен со стороны приемной камеры

0,3 от радиуса камеры, составляет 5 левее продольной оси раздаточной соответственно 0,2-2 с. Таким об- камеры. В этом случае направление разом необходимо в течение двух се- вращения потока, поступающего в какунд поддерживать вращение металла, меру металла, или, по крайней мере, а металл за то же время должен пере- пристеночной части его с наибольшей меститься с уровня истечения до )p окружной скоростью совпадает с нанерхнего горизонта камеры. правлением э.авичрения у сливного от- Применительно к раздаточной ка- верстия. Соответственно уменьшаются мере с высотой уровня жидкого метал- потери кинетической энергии, связанла 800 мм и диаметром 1000 мм ско- ные с противотоками, увеличиваются рость вращения металла составляет 5 скорость вращения металла в камере

106 об/мин при весовой скорости иств- и качество его очистки. чения металла из камеры 31,4 кг/с Чтобы не допустить истечения (условия непрерывной разливки стали; из раздаточной камеры неочИщенного на заготовку 1600к250 мм 1. 3а две металла, сливное отверстие 5 распосекунды (наибольшее нремя оттеснения лагают со стороны приемной камеры включений в осевую зону ) металл со- правее соединительного канала 3. В вершает 3,6 об. Гаким образом заодин этом случае поток металла, вытекаюоборот порция металла поднимается на щий из соединительного канала и вра220 мм. При указанных размерах каме- щающийся по часовой стрелке, достигары такой шаг подъема определяет угол ет сливного отверстия в конце перподвода струи (угол наклона канала 1 ного оборота уже частично очищен12 О ным. Попадание такого металла в

В зависимости от конкретных усло- кристаллизатор, что может произойти вий производства размеры камер и их при неустановившемся режиме разливсоотношения могут быть различными.,ки и низком уровне металла в камере, Поэтому сохранение указанной выше ЗО не снижает существенно качество лидлительности одновременного пЬдъема той заготовки. и вращения металла на практике обес- Побочным положительным эффектом печено различными углами наклона ка- вращения металла в раздаточной канала к горизонту. В узких высоких мере является то, что жидкий металл камерах угол наклона больший, чем З5 омывает стопор и препятствует намерн нижних и широких. Нижний предел . занию на нем твердой корки. Следстнезначительно отличается от горизон- вием этого являются повышение устойтального расположения канала. Прини- чивости процесса разливки, возможмаем такой угол равным 5О. Верхний ность снижения температуры металла предел предлагаемого наклона канала 40 в приемной камере, повышение скоросцелесообразно ограничить величиной ти разливки и качества литой загов 30 . При большем угле соотношение тонки энергий вращения и подъема металла изменяется в отрицательную сторону.

Опробование предлагаемого промеД я исключения поп дания в .крис- 45 жуточного ковша проводят при непреталлизатор металла из осевой зоны, рывной разливке стали на заготовку где он засорен неметаллическими вклю- сечением 1650 250 М на двухручьечения, сливное отверстие 5 распо- вой слябовой МНЛЗ. Промежуточный ложено эксцентрично по отношению к ковш длиной 6500 мм и шириной вертикальной оси камеры. С учетом 1000 мм Разделяют перегopoдкaми на того, что по мере приближения к осе- .Две РаЗДаточные и приемнУю камеРы. вой зоне камеры количество неметал- РазДаточные камеРы имеют ЦилинДРилических составляющих увеличивается, ческую форму с диаметром 1000 мм. сливное отверстие целесообразно раэ- Раздаточные камеры соединяют с мещать возможно ближе к стенке ка- приемной- посредством тангенциальномеры. э5 го цилиндрического канала диаметI ром 60 мм, наклоненного к горизонту

При сливе металла из камеры вокруг под углом 12 . Каналы выполняют со сливного отверстия возникают завих- стороны приемной камеры левее прорения, вызванные действием инерцион- дольной оси раздаточный камеры. центр ных сил Кориолиса. Вращение металла 60 сливного отверстия раздаточной камепри этом всегда направлено по ходу ры (ось стопора ) находятся на продолж часовой стрелки. Для уменьшения по»-:; ной оси емкости со стороны приемной терь энергии вращательного движения камеры правее соединительного канаи исключения противотоков подвод ла на расстоянии 350 мм от вертикальметалла из приемной камеры в Разда- g5 ной оси Раздаточной кам..Г:,t.

1,068215 фид. 2

Составитель B.Ñèðoòà

Редактор Н.Шулла Техред И.Метелева Корректор Ч.Патай

Заказ 11367/9 Тираж 779 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

Производят разливку стали 3 сп методом "плавка на плавку". По ходу разливки, периодически отбирают пробы металла иэ сталеразливочного, промежуточного ковшей и кристаллизатора, 5

Предлагаемая конструкция промежуточиого ковша обеспечивает интенсивное, обнаруживаемое визуально, врашение металла в раздаточной камере.на протяжении разливки серии из 19 пяти плавок. Исследованием проб ме— талла и сопоставлением результатов с серийно разливаемым металлом установлено, что суммарное количество неметаллических включений (ок-)5 сидов, глинозема и сульфидов 1 в металле, разливаемом через предлагаемый промежуточный ковш на 40-60% меньше, чем в серийном металле, Особенно значительным является эф-"

20 фект очистки для включений с размером большим 0,1 мм. Степень очистки от таких включений составляет 8090%. Намерэания металла на стопоре не наблюдаются.

Промышленные испытания показали, что предлагаемый промежуточный ковш по сравнению с базовым вариантом позволяет уменьшить количество неметаллических включений на 40-50%, улучшить качество литой заготовки, повысить устойчивость процесса разливки и скорость разливки на МНЛЗ с

0,6-0,8 м/мин до 0,9-1,0 м/мин.

Ожидаемый экономический эффект определяется за счет улучшения качества металла и, соответственно, увеличения выхода годного .(экономический эффект рассчитан для разливки низколегированных сталей сечением заготовки 250 1600 мм f.

Экономия за счет улучшения механических свойств и увеличения выхода годного при производстве 1 млн.т стали составит 200 тыс.руб.