СИФОННАЯ ПРОВОДКА С КРУГЛЫМ СЕЧЕНИЕМ КАНАЛА ДЛЯ ПОДВОДА МЕТАЛЛА Российский патент 1995 года по МПК B22D7/12 

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано для отливки слитков при сифонной разливке стали в глуходонные изложницы на разливочных составах.

Известна сифонная проводка (фиг. 1), выполненная из огнеупорных изделий, имеющих цилиндрический канал одинакового сечения по всей длине сифонной проводки, за исключением стаканчиков для изложниц, канал которых имеет расширяющееся сечение, что определяется оптимальными условиями истечения стали в изложницу.

Недостатком такой проводки является возможность уменьшения пропускного сечения канала при смещении изложницы со вставленным в нее стаканчиком относительно отверстия трубки сифонной концевой при транспортировке состава. В результате уменьшается масса стали, поступающей в изложницу, снижается линейная скорость разливки, уровень расположения стали в изложнице получается ниже, чем в соседних изложницах поддона, которые не имели смещения, нарушается режим отливки всех слитков поддона. При прекращении разливки (наполнение до необходимого уровня прибыльных надставок на несмещенных изложницах) сталь с них перемещается в смещенную изложницу до тех пор, пока уровень во всех изложницах поддона не станет одинаковым (закон сообщающихся сосудов), что ухудшает тепловую работу прибыльной части слитков.

Указанные нарушения отливки слитка значительно снижают его качество и даже качество соседних на поддоне слитков. Поверхность слитка получается низкого качества из-за пораженности дефектом "заворот корочки". Этот дефект выявляется и на поверхности проката и в макpоструктуре. Кроме того, в макроструктуре проката обнаруживаются дефекты "пористость", "усадка", "газовые пузыри", грубые загрязнения неметаллическими включениями. Чем больше смещение изложницы, тем большее развитие получают указанные дефекты.

Перестановка изложниц в разливочном пролете с целью устранения смещения является трудоемкой операцией, связанной, как правило, с опасными приемами работы (нахождение рабочего на прибыльных надставках или изложницах работа на высоте), не всегда может быть осуществлена.

Иногда при смещении одной изложницы, чтобы спасти металл в остальных изложницах, по окончании разливки на данном поддоне в центровую опускают круглый металлический стержень для замораживания стали и исключения ее перелива в отстающий слиток. Операция опасная и не всегда удается заморозить металл в центровой.

Фиксация изложниц (для устранения их смещения) затруднительна из-за непостоянства длины ручья сифонной проводки, вызванной колебаниями размеров сифонных трубок, изложниц, поддонов.

Для компенсации этих колебаний необходимо существенное усложнение конструкции разливочного поддона, увеличивается его стоимость, сокращается срок службы.

Цель изобретения обеспечение оптимальных условий наполнения изложниц сталью в случаях их смещения за счет изменения конструкции трубки сифонной концевой и стаканчика для изложниц.

Цель достигается тем, что в известной конструкции трубки концевой и стаканчика по месту их соединения выполнено расширение канала в виде фаски или другой формы, равное 1,3-1,5 диаметра d₁ (фиг. 2). Высота уширения h₁ и h₂ может колебаться в широких пределах, ориентировочно h₁=(0,1-0,3) d₁; h₂= (0,1-1,0) d₁.

При смещении изложницы в обычных пределах (до 3/4 d₁) такая конструкция сифонных изделий позволяет сохранить оптимальную величину проходного сечения в месте смещения.

Изобретение иллюстрируется фиг. 3-6.

На фиг. 3 представлены сочленения стандартных и предлагаемых концевых трубок и стаканчиков одинакового диаметра d₁ и площади поперечного сечения канала S₁. В предлагаемых концевой трубке и стаканчике в месте их соединения выполнено уширение диаметром d₂=1,4 d₁в форме фаски.

Площадь проходного сечения в месте уширения S₂=2S₁.

При смещении стаканчика относительно концевой трубки на 1/4 d₁ (фиг. 4) площадь проходного сечения в месте сочленения у стандартных изделий составляет 0,67 S₁, тогда как у предлагаемых равна 1,48 S₁.

При смещении на 1/2 d₁ эти параметры соответственно равны 0,39S₁ и 1,07S₁.

В этом случае разливка с использованием стандартных огнеупоров становится невозможной (фиг. 5).

Предлагаемая конструкция даже при смещении, равном 3/4 d, позволяет удовлетворительно производить разливку, так как проходное сечение остается равным 0,85 S₁.

Применение огнеупоров такой конструкции производилось при разливке коррозионностойкой стали марки 12Х18Н10Т. Сталь выплавлялась в 100 т дуговой электропечи металлургического завода "Красный Октябрь" в соответствии с ГОСТ 5632-72. Сталь высоколегированная, жаростойкая и жаропрочная. Масса слитка 4,57 т.

На поддоне ставились четыре глуходонные изложницы. При оптимальных условиях разливки через сифонные трубки диаметром 50 мм время наполнения изложницы до прибыльной части составляет 3 мин 30 с, прибыльной части слитка 1,5-2 мин.

Сталь разливалась с применением экзотермической шлакообразующей смеси, состава, мас. Алюминиевый порошок 5 Силикокальций 20 Плавиковый шпат 30 Силикатная глыба 20 Марганцевая руда 25
Температура металла в ковше 1570^оС. Слитки стали 12Х18Н10Т прокатывались на трубную заготовку диаметром 190 мм. Схема прокатки: с обжимного стана 1150 раскат транзитом поступал на крупносортный стан 750.

В соответствии с требованиями, предъявленными к трубной заготовке, в ней контролируется макроструктура, механические свойства, загрязненность неметаллическими включениями (в баллах).

Заготовка после охлаждения подвергается обдирке на станках 5 мм на сторону. На поверхности заготовки не допускается трещин, плен, раковин, закатов, волосовин и шлаковых включений, видимых без применения увеличительных приборов. Если после первой обдирки устранены не все дефекты поверхности, производится вторая обдирка.

На одном из ручьев поддона с четырьмя изложницами использовались опытные огнеупоры с диаметром канала 50 мм, установленные со смещением изложницы первоначально на одну четверть, а затем на половину и три четверти диаметра сифонного канала. Такие же смещения одной изложницы выполнялись параллельно на одном из соседних поддонов, набранных стандартными огнеупорами такого же диаметра. При разливке происходило отставание уровня поверхности стали (снижение линейной скорости разливки) в изложнице, наборка ручья которой была выполнена обычными сифонными трубками и имела смещения. В результате ухудшилось качество слитка и трубных заготовок, что иллюстрируют примеры конкретного применения (см. таблицу и фиг. 4-6).

Скорость наполнения изложницы, ручей которой был набран опытными огнеупорами, несмотря на смещение, была равна скорости наполнения изложниц, не имевших смещения. Качество слитка и трубной заготовки было такое же, как на несмещенных изложницах, набранных стандартными огнеупорами.

Сущность изобретения: в каналах стандартных конструкций концевой трубки и стаканчика по месту их соединения выполнены расширения в виде фасок или другой формы, мах диаметр которых равен 1,3 1,5 диаметра канала сифонной проводки, а высоты могут колебаться в широких пределах, ориентировочно в концевой трубке 0,1 0,3, а в стаканчике 0,1 1,0 диаметра канала сифонной проводки. 1 з. п. ф-лы, 6 ил. 1 табл.

1. СИФОННАЯ ПРОВОДКА С КРУГЛЫМ СЕЧЕНИЕМ КАНАЛА ДЛЯ ПОДВОДА МЕТАЛЛА, содержащая концевой кирпич и стаканчик для подвода металла в изложницу, отличающаяся тем, что, с целью предотвращения случаев уменьшения ее проходного сечения и при смещении изложниц во время транспортировки разливочных составов и нарушения скорости разливки металла, каналы концевого кирпича и стаканчика в месте их соединения выполнены с расширениями, сопряженными большими диаметрами друг с другом, величина которых равна 1,3 1,5 диаметра канала сифонной проводки. 2. Проводка по п.1, отличающаяся тем, что расширения выполнены в виде фасок.