СТАЛЕРАЗЛИВОЧНЫЙ ПОГРУЖНОЙ СТАКАН Российский патент 1997 года по МПК B22D11/10 B22D41/50 

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к разливке стали, и может быть использовано на машинах непрерывного литья заготовок (МНЛЗ).

При разливке стали на МНЛЗ широкое применение находит подача металла под уровень с помощью погружного сталеразливочного стакана. Известен сталеразливочный погружной стакан для МНЛЗ, выполненный в виде конической трубы с дном. Внутренний канал трубы имеет сложную конфигурацию и содержит дозирующую часть и камеру смешения, а дно стакана имеет форму рассекателя [1] Данный сталеразливочный стакан имеет входные и выходные отверстия для металла, сложен в изготовлении и предназначен для разливки ограниченного числа марок стали. Параметры рассекателя, оказывающие большое влияние на стойкость стакана, в данной конструкции стакана четко не определены.

Известна конструкция сталеразливочного погружного стакана, выполненного в виде конической трубы с дном, примыкающим к выходным отверстиям и имеющим форму рассекателя [2] Особенностью данного сталеразливочного стакана является наличие каналов в его стенке и в дне, предназначенных для подачи через них сжатых газов во время разливки металла. Стакан предназначен для разливки узкого круга марок стали, сложен в изготовлении и параметры рассекателя в нем не оптимизированы.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является известный сталеразливочный погружной стакан, выполненный в виде конической трубы с фланцем, глухим дном и расположенными диаметрально выпускными отверстиями, примыкающими к дну, поверхность которого внутри трубы имеет форму рассекателя [3] Данный стакан прост в изготовлении и может применяться для разливки широкого круга марок стали. Недостатком его является одинаковая толщина стенки по длине стакана, которая максимально изнашивается в нижней его части при контакте со шлаком. Кроме того, конфигурация рассекателя, влияющая на износ стакана и на условия разливки в данной конструкции стакана, взятой за прототип, не задана.

Техническим эффектом изобретения является устранение недостатков стаканов известной конструкции и повышение стойкости сталеразливочного погружного стакана.

Указанный технический эффект достигается тем, что в известном сталеразливочном погружном стакане, выполненном в виде конической трубы с фланцем, глухим дном и расположенными диаметрально выпускными отверстиями, примыкающими к дну, поверхность которого внутри трубы имеет форму рассекателя, отношение толщины стенки трубы на уровне выпускных отверстий к ее толщине под фланцем составляет 1,05-1,4, ребро рассекателя расположено перпендикулярно оси стакана и плоскости, в которой находятся оси выпускных отверстий, а угол, образованный поверхностями рассекателя, сходящимися в ребре, составляет 40-130^o.

На чертеже представлен разрез сталеразливочного погружного стакана по его оси и плоскости расположения выпускных отверстий.

Сталеразливочный погружной стакан состоит из фланца 1, конической трубы 2, глухого дна 3, поверхность которого внутри трубы имеет форму рассекателя, и выпускных отверстий 4. Толщина стенки трубы на уровне выпускных отверстий в 1,05-1,4 раза больше ее толщины под фланцем. Ребро рассекателя расположено перпендикулярно оси стакана и плоскости, в которой находятся оси выпускных отверстий. Поверхности рассекателя, сходящиеся в ребре, образуют угол, равный 40-130^o. Оси выпускных отверстий, расположенных диаметрально, образуют с осью стакана угол альфа, который находится в пределах 70-140^o и выбирается при изготовлении стакана в зависимости от формы катализатора МНЛЗ и других условий разливки, а для большинства случаев предпочтительно альфа 115^o.

Сталеразливочный погружной стакан работает следующим образом. Струя металла, поступающего в стакан из промежуточного ковша, разделяется на дне стакана рассекателем на два потока, выходящих из стакана через выпускные отверстия в кристаллизатор под уровень находящегося в нем металла. При расположении поверхностей рассекателя с углом между ними от 40 до 130^o обеспечивается минимальная турбулентность потоков металла, выходящих из выпускных отверстий, что уменьшает их износ и повышает стойкость стакана. При меньшем угле рассекатель уменьшает проходное сечение выходных отверстий и расход металла через них. При большем угле увеличивается турбулентность потоков металла. Увеличенная в 1,05-1,4 раза толщина стенки стакана в его нижней части, находящейся в контакте с металлом и шлаком, способствует продлению срока службы стакана.

Применение сталеразливочных погружных стаканов, изготовленных согласно изобретению, позволяет уменьшить расход огнеупорного припаса на разливку стали за счет повышения стойкости стаканов и снизить себестоимость стали.

Сталеразливочный погружной стакан согласно изобретению может изготовляться из кварцевой керамики или другого подходящего огнеупорного материала.

Использование: изобретение относится к черной металлургии, в частности, к разливке стали на машинах непрерывного литья заготовок, где для подачи металла под уровень применяют погружные сталеразливочные стаканы. Сущность: для увеличения стойкости сталеразливочный погружной стакан выполнен в виде конической трубы с фланцем, глухим дном и с диаметрально расположенными двумя выпускными отверстиями, примыкающими к дну стакана. Поверхность дна стакана внутри трубы имеет форму рассекателя, ребро которого перпендикулярно оси стакана и плоскости, в которой проходят оси выпускных отверстий. Поверхности рассекателя, образующие его ребро, составляют угол, равный 40-130^o. Толщина стенки стакана на уровне выпускных отверстий в 1,05-1,4 раза больше ее толщины под фланцем. Применение стакана снижает себестоимость стали за счет снижения расхода огнеупорного припаса на разливку. 1 ил.

Сталеразливочный погружной стакан, выполненный в виде конической трубы с фланцем, глухим дном и расположенными диаметрально выпускными отверстиями, примыкающими к дну, поверхность которого внутри трубы имеет форму рассекателя, отличающийся тем, что отношение толщины стенки трубы на уровне выпускных отверстий к ее толщине под фланцем составляет 1,05 1,4, а рассекатель выполнен с ребрами, расположенными перпендикулярно оси стакана и плоскости, в которой лежат оси выпускных отверстий, при этом угол между образующими ребро поверхностями составляет 40 130^o.