Устройство для разливки металла

 

СОО3 СОВЕТСКИХ соцИАлистичесних

РЕСПУБЛИК (19) (111

А1 (511 4 В 22 D 11/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCXOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3780279/22-02 (22) 13.08.84 (46) 23.05.86. Бюл. У 19 (71) Донецкий ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (72) О.В.Тарлов, В.П.Шевченко, А.Г.Пономаренко, В.Н.Радченко, А.А.Троянский и А.Ю.Зайцев (53) 627.746.27(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N"- 516749, кл. С 21 С 7/06, 1975.

Авторское свидетельство СССР

Н - 1098658, кл. В 22 D 11/10, 1983. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗЛИВКИ МЕТАЛЛА, содержащее футерованный металлоприемник, разливочный стакан, выполненный из оксидного материала, помещенный в гнездовой узел металлоприемника, электрод, источник тока и приемную емкость, о т л и ч а ю щ ее с я, тем, что, с целью стабилизации процесса разливки металла, электрод выполнен.в виде проводящего графитового слоя, нанесенного на внешнюю поверхность стакана, подключенного к положительному выводу источника тока, отрицательный вывод которого соединен с приемной емкостью, при этом проводящий слой расположен на 1/2 высоты стакана.

1232363

Изобретение относится к металлургии, конкретно к разливке металла в изложницы и на машинах непрерывного литья.

Цель изобретения — стабилизация процесса разливки металла.

На чертеже изображено устройство для разливки металла, общий вид.

Устройство содержит футерованный ковш 1, в нижней части которого ус- 10 тановлен гнездовой кирпич 2, в который помещен разливочный стакан 3, выполненный из оксидного материала.

На внешнюю поверхность стакана наносится графитовый слой 4 на высоту 15

1/2 высоты стакана, который посредством металлической втулки 5 и токоподвода 6 .соединен с положительным полюсом источника 7 тока. Отрицательный вывод источника. соединен токопод- 20 водом 8 с изложницей 9. Втулка 5изолирована от кожуха ковша 10 шайбой 11.

Устройство работает следующим образом.

После заполнения ковша 1 жтщким 25 металлом и открытия стопора начинается наполнение изложницы 9. При этом струя металла замыкает цепь источник тока — стакан, и происходит перенос кислорода от контактной зоны через стакан к электропроводному слою, где он связывается (по реакции С + О

- СО, если слой графитовый). Металл, протекая через огнеупорный материал стакана, проникает в его микропоры.

При этом окисляются активные элементы металла (AI, SI и др.) кислородом, содержащимся в порах и в самом материале огнеупора. Эти оксиды взаимодействуют с материалом огнеупора с образованием легкоплавких соединений (эвтектик), которые смываются струей металла. Стакан постепенно разрушается. При другом составе металла возможно образование, наоборот, тугоплавких оксидов (AI,О и др.), что приводит к зарастанию канала стакана. Таким образом, для защиты стакана необходимо разлагать оксиды именно в момент их образования на внутренней

50 поверхности стакана, что не даст им взаимодействовать с материалом огнеупора.

Кислород, которым окисляются элементы, растворенные в металле, содержится и в самом стакане, поэтому в предлагаемом устройстве разлагают оксиды, образующиеся в контактной с магериалом стакана зоне, электрическим током, обусловленным переносом ионов кислорода через оксидный материал под действием разности потенциалов между жидким металлом и электропроводным слоем, нанесенным на внешнюю поверхность стакана, причем для связывания выделяющегося кислорода электропроводный слой должен быть выполнен из легкоокисляющегося материала, напри- мер, графита.

Подключение графитового слоя к положительному выводу источника тока, отрицательный вывод которого подключен к приемной емкости, в совокупности с эффектом разложения оксидов вызывает устранение затягивания или размывания канала стакана.

Оптимальная высота нанесения графитового слоя установлена в соответствии с минимальным расходом электроэнергии, при котором исчезают эффекты затягивания или размывания стакана ° .

При высоте слоя больше 1/2 высоты стакана увеличивается доля тока: верхняя часть стакана — графитовый слой, и снижается эффект разложения окислов на внутренней поверхности стакана.

Снижение высоты слоя графита менее

1/2 высоты стакана нецелесообразно, так как растет его сопротивление и местный разогрев.

Втулка 5 изолируется от кожуха ковша, так как в противном случае цепь источника закорачивается (цепь: плюс источника — втулка — кожух ковша — заземление — корпус изложницы— минус источника).

На контактной (металл — огнеупор) поверхности происходит разложение выпадающих из металла оксидных включений и создаются термодинамически невыгодные условия для окисления компонентов металла. Таким образом, нет ратягивания или размывания стакана, что обеспечивает стабилизацию процесса размывки. Кроме этого, разность потенциалов в пограничной зоне металл — огнеупор, благодаря приближению электрода к металлу и проводимос-. ти огнеупора, достаточна для снижения поверхностного натяжения разливаемого металла, что приводит к ускоренной его кристаллизации.

1232363

Составитель В.Балашов

Редактор Н.Данкулич Техред О,Гортвай Корректор Е.Сирохман

Заказ 2726/11 Тираж 757 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4