Промежуточный ковш многоручьевой машины непрерывного литья металла

 

(и)988448

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТВЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических республик (61) Дополнительное к.авт. свид-ву (22) Заявлено 17,06,81 (2! ) .3300407/22-02

f5l)M. Кл.

В 22Р 11/10 с присоединением заявки М

Гваударствеай кеиитвт

CCCP ае евам нмвретевн» и етхрытий (23) Приоритет

Опубликовано 15.01 83. Бюллетень М 2

Дата опубликования описания 15.01.83 (53) УДК621..746.27 (088.8) А. А. Беликов н О. А. Тнмохнн (72) Авторы изобретения

Всесоюзный ордена Ленина научнонсследовательскяй и проектно-конструкторский институт металлуртвнеского машиностроения (7! ) Заявитель (54) ПРОМЕЖУТОЧНЫЙ КОВШ МНОГОРУЧЬЕВОЙ

МАШИНЫ НЕПРЕРЫВНОГД ЛИТЬЯ МЕТАЛЛА!

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к непрерывной разлнвке металлов.

Известен промежуточный ковш маши ны непрерывного литья, содержащнй футерованный корпус, футеровка которого в месте заливкн металла содержит фв; сонный огнеупор, имеющий горизонтальную плошадку н два вертикальных отбойника $1) .

В этом ковше обеспечивается благоприятная картина цкркуляпви металла в сдучае центральной заливки металла в промежуточный ковш, но, тем не менее, ае- устранены приведенные недостатки связанные с неравномерными конвектнв ными потоками прн несимметричной за пивке металла в промежуточный ковш и недостатвн, определенные образованием брызг. 20

Наиболее близким к изобретению по техннческой сущности и достигаемому результату является промежуточный ковщ

2 машины непрерывного литья металла, содержащий футерованный корпус, футе-. ровка которого в месте заливки металла содержит фасонный огнеупор, выполненный чашеобразным, открытым сверху.

Форма огнеупора обеспечивает всплыва- . нне неметаллнческнх включений в отраже ных потоках металла, направляемых боковымн стенками фасонного огнеупора 2) .

Недостаток известного устройства заключается в том, что при этом не исключаются брызги металла, образующнеся прн ударе струи заливаемого металла о дно ковша, и ухудшающие условия работы на площадке операторов н механизмов, находящихся в данной зоне. Брызги металла, падающие обратно в промежуточный ковш, становятся очагами зарождав>шихся неметаллнческнх окисных включе ннй, укудшакипих качество разлнваемого металла. Кроме того, в ковше создается неравномерный теплоперенос в обьеме металла промежуточного ковша по отноше"

3 088448 нию к его различным выпускным отверстиям. Причем это имеет место как при центральном подводе металла в промежуточный ковш, так и при подводе, асимметричном его въщускным отверсчиям в 5 связи с тем, что перемацение металла, заливаемого в промежуточный ковш, от места заливки s обоих продольных направлениях ковша сопряжено с изменением его теплосодержания на участке пере-. 30 мещения. По этой причине к более удаленным выпускным отверстиям поступают обьемы металла с меньшей температурой.

К .моменту наполнения ковша до рабочего уровня Щ ро обьема металла с более. и высокой температурой сосредоточено вокруг центра заливки металла, в результате чего истекаемые из различных выпускных отверстий обьемы металла имеют различные свойства, что вызывает нестабиль-20 рость. процесса литья на различных ручьях, иеобходимость корректировки режимов литья на каждом из ручьев, частое затягивание выпускных отверстий крайних ручьев машины и ухудшение по этой при- д чине на них, качества металла.

Целью изобретения является повышение стабильности процесса литья и качества. раэливаемого металла за счет обеспечения более равномерного теплопереноса з0 в металле ко всем выпускным отверстиям, более лучшего перемешивания металла в обьеме ковша, исключения образования брызг металла при его заливке в промежуточный ковш.

Поставленная цель достигается тем, что в промежуточном ковше многоручье вой машины непрерывного литья металлов, содержащем корпус с футеровкой, в которой в месте подвода металла установлен фасонный огнеупор, последний выполнен с внутренней полостью, открытой отверстием сверху и пазами по боковым граням,. при этом поперечные размеры отверстия меньше поперечных размеров внутренней

I полости

Фасонный огнеупор выполнен в виде многогранника.

Внутренняя полость выполнена в виде сферы, а отверстие - в виде усеченного конуса, направленного вверх своим большим диаметром»

Нижние поверхности пазов выполнены выше нижней точки внутренней полости.

Пазы выполнены под углами к горизонту.

На фиг. 1 показан предлагаемый промежуточный ковш, общий вид с разрезом

4 по выпускным отверстиям и фасонному огнеупору; на фиг. 2 - то же, со схемой циркуляции металла; на фйг. 3 - схема факела затопленной струи и движения восходящих потоков; на фиг. 4 - разрез

А-А на фиг. 2 (фасонный огнеупор в соответствии с предложением, установленный в месте падения струи).

Промежуточный ковш 4-х ручьевой машины непрерывного литья содержит футерованный корпус 1 с выпускными отверстиями в днище. Количество выпускных отверстий соответствует количеству ручьев машины. Сверху ковш закрыт крышкой 2 с отверстиями для струи заливаемого металла. В промежуточном ковш6 заливка металла осущестижется из двухшиберного стаперазливочного ковша через одно из его выпускных отверс-, тий, т.е. может подаваться в точки 3 или

4 в зависимости от готовности того или другого шиберного затвора. В местах заливки металла в футеровке установлены зеркально фасонные огнеупоры 5 и 6 одинакового исполнения. Фасонные огнеупоры выполнены в виде четырехгранника со сферической внутре щей полостью. Сверху сферическая полость открыта для входа струи заливаемого металла. Отверстие для входа имеет форму усеченного конуса, направленного вверх своим большим диаметром. Другой диаметр усеченного конуса, образованный в пересечении со сферической полостью, меньше диаметра сферы.

Со стороны боковых граней фасонного огнеупора выполнены пазы, причем нижние плоскости пазов расположены выше нижней точки сферической полост>Г.:<

Устройство работает следующим образом.

При заполнении ковша струя металла попадает во внутреннюю полость фасонного огнеупора и, отклоняясь, выходит из него. по пазу со скоростью Ч . За счет того, что диаметр t3 меньше диаметра,0 образующиеся брызги гасятся во внутренней полости фасонного огнеупора. Поток металла, выходящий по пазу со скоростью ударяется наклонно о стенку промежуто ного ковша и разделяется на два противоположно направленные пристеночные потоки, имеющие скорости Ч< и 4,2 . При этом скорость Ч больше скорости V . Части обоих пристеночных потоков вследствие сопротивления граничной массы металла завихряются по направлениям 6. Основные массы пристеночных потоков и соответст вии со своими скоростями, а также вследствие обтекания обоих фасонных огнеупо5 988448 6 всех выпускных- от - Перенос тепла моделировался массопо криволинейным переносом. ГраниЧные условия выполнаюэакое движение метал са изменением концентралии по длине рывное перемешива«модели введением раствора цоваренной олнения промежуточ S соли. Степени концентрации, т.е. масштаб температур, определяются исхода из ко-- овня металла цирку-! лебаний температуры жидкого металла в санным траекториям натуре, полученных экспериментальными ших значениях скорос зимерами температур на действующей тех же их соотно- >0 машине, размеры промежуточного ковша енной струи 11 которой имеют идентичные величины. евидную форму (фиг.3). С целью )апределениа характера дви2, из-еа которых жзния, его параметров вводимые потоки П енней полости 1S кости регистрируется фиксированной киноНеметаллические - съемкой. е металла по пазу В результате проведенных эксперимен всплывают по траек- тов отработаны для конкретного прометому, что нижняя жуточного ковша МНЛЗ, Оскольского ЭМК ожена выше нижней 0 с размераьш F 1900 мм, Q* 900мм, рической плоскости.. емкостью 25 т. Конструкжвные парамев ения,фасонного ры фасонного огнеупора: Н * 300; И наклонное расположе- 200; Й = 250; D и 250; Е 50 шее движение неме- С = 150; В = 450 мм. под углом кверху. 2S Технико-экономическая эффекжвность ообразен в случае предложения достигаетса повышением ей полости в форме . стабильности процесса литья за счет или многогранника стабилизации по всем ручьям свойств . разливаемого металла, улучшения качесъфасонного-огнеупора щ ва за счет устранения попадания неметал ервментально моде- лнческих включений в кристаллизаторы, уменьшении вынужденных перерывов выбирают цромежу. процесса литья в результате затягиваний евой машины не- выпускных отверстий промежуточного е ением ковша.

pos 5 H 6 достигают верстай в одно время траекториям 7-10. Т ла обеспечивает непре ние его с начала зап ного ковша.

При повышении ур шшиа металла по опи сохраняется при мень тей4, и V>, но при шениях. Факел затопл имеет при этом калл

Восходяшие потоки .1 образуются брызги и верхним сужением внутр фасонного огиеупора. включения при выход фасонного огнеупора ториам 13 благодаря плоскость паза .pacvoa точки внутренней сфе

Как вариант выполи огнеупора, возможно ние паза, направляю, таллических частиц

Такой вариант целес выполнения внутренн усеченной пирамиды другой формы.

Форма в полнения отрабатывается эксп лированием.

В качестве натуры точный ковш 4-х ручь прерывноготлитья заготовок с ч

250х360 мм из сталеразливочного ков ша емкостью 150 т. Емкость промежуточного ковша 25 т с несимметричной подачей жидкого металла. Модель промео| о ковша изготавливается в мао 40 штабе 1:5. В качестве рабочей жидкости, . моделирующей жидкую сталь, используется вода. Неметаллические включеиия имитируются подкрашенным жидким маслом

"Индустриальное 50 .

Подобие гидродинамических процессов обеспечивается при заполнении ковша равенством критериев подобия давления (Эйлера). Диапазон скоростей при этом

50 относится ко второй автомодельной области. Подобие гидродинамических процессов при рабочем поло кении литья (с наполненным промежуточным ковшом) обеспечивается условием равенства прс изведений критериев подобия давления 55 (Эйлера) и режима течения (Рейнольдс).

Диапазон скоростей при этом относится к первой автомоделвной области.

Формула изобретения

1. Промежуточный ковш многоручьевой машины непрерывного литья металла, содержаший корпус с футеровкой, в которой в месте подвода метвлла установлен фасонный огнеупор, о т л и ч а ю m и йс я тем, что, с целью повышения ста» бильности процесса литья и качества металла, фасонный огнеупор выполнен в внутренней полостью, открытым сверху отверстием и пазами по боковым гранам, при этом поперечные размеры отверстия меньше поперечных размеров внутренней полости2.Ковшноп. 1, отличающий с я тем, что фасонный огнеупор выполнен в виде многогранника.

3. Ковшпоп. 13отличаюш и и с а тем, что внутреннаа полость выполнена в виде сферы, а отверстие7 088448

В виде усеченного конуса направленного вверх своим большим диаметром. принятые во внимание при экспертизе

4. Ковш по п. 1, отличаюшийся тем, что нижние поверхности па- 1. Патент Великобритании зов выполнены выше дна внутренней полос™> l4 2585875, кл. г 4 В, 1978.

5.Ковшпоп. 1, отличаюш и и с и тем, что пазы выполнены под 2. Патент Японии М 49 4229 углом к горизонту. кл. В 22 Э 11/10, 1978.

ВНИИПИ Заказ 10955/1 3 Тираж 811 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектнан, 4