Устройство для защиты струи металла инертным газом

 

Изо 5ретение относится к металлургии - к внепечной обработке металБ-Б ла. Цель - улучшение качества металла за счет увеличения дальнобойности и устойчивости струи. Устройство состоит из ресивера 1 с генератором 2 i колебаний. В ресивере выполнены внутраннее 3 и внешнее 4 кольцевые сопла, в которых в свою очередь выполнены кольцевые расточки. Кольцевая прямоугольная расточка 6 внешнего сопла выполнена шириной 1,1 - 1,2 пшрины выходного среза сопла, а внутреннего шириной 5-10 ширины канала соппа, причем верхняя стенка расточки отстоит от стенки ресивера на расстоянии, в 7-10 раз превышающем ширину сопла, а верхняя стенка расточки отстоит от среза сопла на расстоянии, в 5 - 10 раз больше ширины канала сопла. Эта конструкция позволяет повысить надежность газовой защиты и тем самьм улучшить (Л .качество металла 1 з.п. ф-лы. /f ил. Фиг. 1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (50 4 .В 22 D 7/12 41 08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

7 5 б

Фиг. 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3961887/31-02 (22) 09.10.85 (46) 30.12.87. Бюл. N - 48 (71) Ленинградский механический институт им. маршала Советского Союза

Д.Ф.Устинова, Уральский научно-исследовательский институт черных металлов, Нижнетагильский металлургический комбинат им. В.И.Ленина и Орско-Халиловский металлургический комбинат (72) А.M.Ñèçîâ, С.И.Жигач, Г,В.Винокуров, Н.Н.Власов, В.П.Новолодский, В.А.Спирин, В.В.Булгаков, А.В.Пан, Б.Д.Червяков, В.Ф.Чирихин, А.Ф.Бочарников, В.Г.Милюц и M.Е.Анисимова (53) 621.746.?7 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N2 229755, кл, В 22 D 7/12, 1967. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ СТРУИ

МЕТАЛЛА ИНЕРТНЫМ ГАЗОМ (57) Изобретение относится к металлургии — к внепечной обработке метал5-5 ла, Цель — улучшение качества металла за счет увеличения дальнобойности и устойчивости струи. Устройство состоит из ресивера 1 с генератором 2 колебаний. В ресивере выполнены внутраннее 3 и внешнее 4 кольцевые сопла, в которых в свою очередь выполнены кольцевые расточки. Кольцевая прямоугольная расточка 6 внешнего сопла выполнена шириной 1,1 — 1,2 ширины выходного среза сопла, а внутреннего шириной 5 — 10 ширины канала сопла, причем верхняя стенка расточки отстоит от стенки ресивера на расстоянии, в 7-10 раз превышающем ширину сопла, а верхняя стенка расточки отстоит от среза сопла на расстоянии, в 5—

10 раз больше ширины канала сопла. Эта конструкция позволяет повысить надежность газовой защиты и тем самьм улучшить ,качество металла . 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1362562

Изобретение относится к металлур-. гии, конкретнее к внепечной обработке стали.

Цель изобретения — повышение ка5 чества металла за счет увеличения дальнобойности и устойчивости струи газа.

На фиг.1 изображено устройство, общий вид; на фиг.2 — разрез А-А 10 на фиг 1; на фиг.3 — узел I. на фиг.1 (внешняя кольцевая расточка); на фиг.4 — узел II на фиг.1 (внутренняя кольцевая расточка).

Устройство состоит из ресивера 1, 15 генератора 2 продольных колебаний, внутреннего кольцевого сопла 3, внеш него кольцевого сопла 4. Внешнее кольцевое сопло выполнено в виде сопла Лаваля 5, имеющего ступенчатый 20 переход в кольцевую прямоугольную расточку 6, имеющую ширину, равную

1,1 — 1,2 ширины выходного среза сопла. Внутреннее кольцевое сопло 3 выполнено с внутренней расточкой 7 ши- 25 риной в 5 — 10 раз больше ширины канала сопла, причем верхняя стенка расточки отстоит от стенки ресивера на расстояние в 7 — 10 раз больше ширины канала сопла, а нижняя стенка 30 расточки отстоит от среза сопла на расстоянии в 5 - 10 раз больше ширины канала сопла. Кольцевая расточка укаэанного размера и положения обеспечивает лучшее внедрение струи защитного газа в струю металла эа счет дополнительных продольных колебаний высокой частоты, образующихся при прохождении газа через кольцевую расточку. 40

Защита струи металла инертным газом осуществляется следующим образом.

В инертном газе возбуждают продольные колебания. Продольные колебания газа уменьшают и гасят попереч- 45 ные колебания и усиливают продольные колебания. увеличение продольных колебаний повышает устойчивость и дальнобойность кольцевых струй. На внутреннюю защитную струю наклады.вают дополнительно высокочастотные колебания для улучшения смешения с металлом и усиления внедрения в ме-. талл инертного газа.Во внешней защитной струе дополнительно индуцируют косые скачки уплотнения, которые га- . сят поперечные колебания и уплотняют поверхность струи. Усиление продольных колебаний во внешней струе надежно отсекает конвективные потоки воздуха, которые разрушают кольцевую струю, проникают в металл и снижают качество слитка в прототипе. Внутренняя защитная струя рафинирует поток металла.

Устройство для защиты струи металла инертным газом при разливке работает следующим образом.

Инертный. газ через генератор 2 продольных колебаний поступает в ресивер 1, Внешняя струя проходит через сопло Лаваля 5, имеющее ступенчатый переход в кольцевую прямоугольную канавку, выполненную за срезом сопла и имеющую ширину, равную Ь 1,1 — 1,2 ширины выходного среза сопла d,. Струя газа, проходя через прямоугольную канавку, дополнительно о жимается косыми скачками уплотнения, повышающими жесткость

;и дальнобойность струи. Внутренняя струя проходит через расточку шириной А в 5 -10 раз больше ширины канала сопла d, причем верхняя стенка расточки отстоит от стенки ресивера на расстояние С в 7 — 10 раз больше ширины канала сопла d a нижняя стен ка расточки отстоит от среза сопла на расстояние В в 5 — 10 раэ больше ширины канала сопла d. Внутренняя струя, проходя через расточку, получает высокочастотные колебания, улучшающие внедрение газа в струю металла.

Нижний срез сопел защитных струй выполнен перпендикулярно их образующим, что дополнительно уменьшает поперечные колебания в струе, повышая устойчивость и дальнобойность защитных струй.

Накладывание дополнительных высокочастотных колебаний на струю с продольными колебаниями улучшает процессы смешения охватывающей кольцевой струи со струей жидкости в 1,5—

2,0 раза. Индуцирование косых скачков уплотнения в кольцевую струю повышает жесткость и дальнобойность струи в 1,3 раза.

Формула изобретения

1. Устройство для защиты струи металла инертным газом, содержащее корпус с коаксиально расположенными кольцевыми соплами и патрубком для подачи газа, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества

1362562

Риг. Г металла за счет увеличения дальнобойности и устойчивости струи газа, оно снабжено генератором колебаний, установленным в патрубке для подачи газа, в верхней части корпуса выполнена кольцевая полость, соединенная с,кольцевыми соплами, внешнее кольцевое сопло выполнено в виде сопла

Лаваля со ступенчатым переходом в кольцевую прямоугольную канавку ши,риной 1, 1 — 1,2 ширины выходного среза кольцевого сопла, а"внутреннее— с кольцевой расточкой шириной 5—

1О ширины сопла, при этом расстояние от верхней стенки расточки до коль5 цевой полости составляет 7 — 10 ширины сопла, а от нижней — 5 — 10 ширины сопла.

2. Устройство по п.1, о т л и ч аю ш е е с я тем, что нижний срез кольцевых сопл расположен перпендикулярно их образующим.

1362562

Составитель Р,Васильева

Техред А.Кравчук Корректор Л.Пилипенко

Редактор Т.Парфенова

Заказ 6337/8 Тираж 741 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