Прибыльная надставка

 

ц8)8735

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01.06.78 (21) 2626004/22-02 с присоединением заявки № (51) М. Кл.

В 22D 7/10 (43) Опубликовано 07.04.81. Бюллетень № 13 (45) Дата опубликования описания 07.04.81 (53) УДК 421.746.464 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

1 i; iг.I

А. П. Огурцов, Е. М. Кривко, Ю. Г. Дубина, P. С. ултанов и В. К. Лаптев

Днепродзержинский ордена Трудового Красного Зйамени индустриальный институт им. М. И. Арсеничева (71) Заявитель (54) ПРИБЫЛЬНАЯ НАДСТАВКА

v, u p

Государственный комитет (23) Приоритет

Изобретение относится к металлургии черных металлов, конкретнее — к прибыльным надставкам для изложниц.

Известна прибыльная надставка, содержащая огнеупорную футеровку и слой экзотермического материала переменного сечения с утолщением книзу (1).

Известная прибыльная надставка имеет недостатки.

При нанесении слоя экзотермического материала не учитываются закономерности кристаллизации и усадки металла, без которых невозможно выбрать оптимальную толщину экзослоя на различных горизонтах по высоте прибыльной надставки, это приводит либо к бесполезным потерям дорогостоящего экзоматериала, либо к недостаче его и, следовательно, к увеличению глубины залегания усадочной раковины (снижению величины выхода годного металла со слитка).

Горение слоя экзотермического материала начинается уже при заполнении прибыльной части слитка металлом, что приводит к бесполезному и преждевременному расходованию экзоматериала.

Фронт горения экзослоя начинает движение как с боковой поверхности, так и с нижней плоскости. Последнее обстоятельство обуславливает оголение футеровки прибыльной надставки на ранней стадии кристаллизации и затвердевание металла в нижней части прибыли с передвижением фронта кристаллизации вверх по мере расходова5 ния экзотермического материала.

Целью изобретения является снижение расхода экзотермического материала при максимально возможном выходе годного металла со слитка.

10 Поставленная цель достигается тем, что слой экзотермического материала изменяется по высоте в соответствии с зависимостью; х=А где х — толщина экзотермического слоя, см;

Й вЂ” коэффициент, характеризующий скорость расплавления экзослоя, см/мин, (4=0,01 — 3,0); т — время от момента заполнения утеп20 лителя металла до конца кристаллизации, мин.

Причем боковая поверхность слоя экзотермического материала покрыта легкоплавким шлакообразующим материалом, а

I нижняя горизонтальная поверхность слоем тугоплавкого материала.

Кристаллизация металла после наполнения изложниц идет в соответствии с зависимостью:

81S735

3 где V, — объем затвердевшей фазы, м ;

А,, — коэффициент объемного затвердемз/c (= (2 0 — 2 5) 10 — з) т — время затвердевания (время от конца наполнения слитка), с.

Следовательно, изменение уровня металла в утеплителе, который идет на компенсацию этой усадки, происходит в соответствии с аналогичной зависимостью. Поэтому и экзотермический слой утеплителя также выполнен в соответствии с приведенной выше зависимостью.

Покрытие экзослоя тонким слоем легкоплавкого, например шлакообразующего материала, предотвращает преждевременное (в процессе заполнения слитка) окисление экзотермического материала и приводит к его экономии. Наличие же тугоплавкого покрытия нижней плоскости экзо слоя необходимо для того, чтобы предотвратить окисление экзотермического материала по этой плоскости в вертикальном направлении.

В качестве тугоплавкого материала могут быть использованы любые огнеупорные обмазки (цирконовые, глиноземистые, магнезитовые) . Толщина этого слоя должна быть минимальной и предохранять от загорания экзоматериал с нижней плоскости.

По ходу сгорания экзоматериала с боковой поверхности это покрытие будет разрушаться и удаляться на зеркало металла.

Данное изобретение поясняется чертежом, где изображена прибыльная надставка в разрезе. Прибыльная надставка состоит из металлического корпуса 1, футерованного изнутри слоями огнеупорного 2 и экзотермического 3 материала. Последний покрыт легкоплавким материалом 4 и в нижней горизонтальной плоскости — слоем тугоплавкого материала 5. Прибыльная надставка устанавливается на изложницу 6.

При заполнении изложницы металлом в первую очередь происходит расплавление дешевого легкоплавкого материала. В некоторый момент времени после окончания разливки начинается расплавление экзослоя, причем он расходуется полностью в горизонтальной плоскости в соответствии с опусканием зеркала металла (усадкой).

Растворение же экзослоя в нижней плоскости утеплителя не происходит, так как он покрыт тугоплавким материалом 5. По мере кристаллизации слитка для питания

10 его усадки расходуется жидкий металл из полости утеплителя, который не будет кристалл и зов аться от стенок.

Оптимальная конфигурация экзослоя с покрытиями позволяет в 2 — 3 раза сокра15 тить расход экзотермического материала.

Формула изобретения

Прибыльная надставка, содержащая ме20 таллический корпус с огнеупорной футеровкой и слоем экзотермического материала переменного сечения с утолщением книзу, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью снижения расхода экзотермического мате25 риала при максимально возможном выходе годного металла, экзотермический слой по высоте выполнен в соответствии с зависимостью

x= klan, 35

45 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Японии Мо 16555, кл, 11805, опублик, 1960.

30 где х — толщина экзотермического слоя, см;

k — коэффициент, характеризующий скорость расплавления экэослоя, см/мин, т — время от момента заполнения утеплителя металла до конца кристаллизации, мин, причем боковая поверхность слоя экзотер40 мического материала покрыта легкоплавким шлакообразующим материалом, а нижняя горизонтальная поверхность — слоем тугоплавкого материала.

818735

Редактор Н. Ахмедова

Заказ 626/4 Изд. № 265 Тираж 869 Подписное

НПО «Поиск>3®Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель М. Шувалов

Техред И. Заболотнова

Корректоры: В. Нам и 3. Тарасова