Ковш для разливки металла

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5D 4 В 22 D 41/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3715092/22-02 (22) 28.03.84 (46) 23.01.86. Бюл. N- 3 (71) Институт проблем литья

АН УССР (72) В.А. Ефимов, В.П. Осипов, В.M. Шеглов, Б.А. Узиенко и О.И.Иайко (53) 621. 746. 2 (088. 8) (56) Левин Я.И. Сталеразливочные ковши. — M.: 1968, с. 9.

Авторское свидетельство СССР и 431965, кл. В 22 D 41/00, 1972.

ÄÄSUÄÄ 1205995 А (54) (57) КОВШ ДЛЯ РАЗЛИВКИ МЕТАЛЛА с внутренним сифонным каналом, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения стойкости футеровки, сифонный канал выполнен коническим с сужением в сторону слива металла, при этом угол конусности составляет 10-20

1205995

Изобретение 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 10-20

Чайниковый 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 протяи женностью), 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 вытекает

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 коэффициента расхода при углах конусности канала больших 20 связано с ростом поперечной составляющей скорости потока в канале, его турбулентности и, как следствие, вторичным увеличением коэффициента сопротивления входа в канал сифона.

Правомерность физической модели процесса 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 10-20О, начинает убывать.

Значения коэффициентов расхода (P ), скорости (1) и сжатия (E.) для конических 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 14Х. Величина же входного се1205995 его выходного сечения, конусности и длины.

1 чения конически сходящегося канала является произвольной от величины

Угол, град

8 J 10

Е 1 00 1 00 1 00

0,80 0,84 0,86

0,80 0,84 0,86

1,00

0,89

0,94

0,94

0,92

0,89

Продолжение таблицы

Угол, град

20 22

35 40

26 30

0,886 0,763

0,978 0,978

О, 985 0,982

О, 975

0,85

0,87

0,90

0,92 0,81

0,94

Коэффици ент

О 2 4 6

0,964 0,941 0,931

0,998

О, 922

О, 919

0,979

0,987

0,953

О, 967

0,972

Составитель ль Е. Ноткин

М. Максимишинец

Редактор Н. Бобкова Техред Ж.Кастелевич

Корректор

Подписное

Заказ 8601/11 Тираж - i

ВНИИПИ Государственного комитета СССР наб 4/5 лам изобретений и открытий

1 i 3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,