ПРОМЕЖУТОЧНЫЙ КОВШ Российский патент 2013 года по МПК B22D41/15 

Описание патента на изобретение RU2481174C1

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к непрерывной разливке металла на машинах непрерывного литья заготовок (МНЛЗ) с плазменным подогревом металла в промежуточном ковше.

Известно устройство (US 2004/00074880 A1, B23K 9/00, 22.04.2004) для плазменного подогрева металла в промежуточном ковше, в котором подогрев стали производится дугой, зажигаемой между двумя электродами генератора низкотемпературной плазмы через жидкую сталь (жидкая сталь выполняет функции промежуточного электрода).

Подогрев стали в известном устройстве приводит к положительному результату, поддерживая температуру в некотором интервале.

Однако данное устройство имеет существенный недостаток из-за того, что дуга между электродами в первую очередь горит через шлаковое покрытие, которое сильно разогревается из-за его большого электросопротивления, т.е. значительное тепловыделение имеет место в шлаке, что уменьшает эффективность процесса.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство (US 6110416, C21B 7/00, 29.08.2000), в котором выполнены камеры для плазменного нагрева стали, размещенные в теплоизолированном корпусе, одна из которых может быть выполнена центральной и в которой установлен трубопровод для подачи расплавленного металла. Центральная камера соединена с одной или несколькими камерами, в каждой из которых установлен разливочный стакан.

Наличие камеры, в которую поступает жидкая сталь из отверстия, расположенного ниже уровня шлакового покрытия, позволяет существенно уменьшить шлаковое покрытие в области горения электрической дуги и, соответственно, увеличить эффективность процесса плазменного нагрева стали.

Недостатком указанного устройства является необходимость использования подовых электродов, что усложняет конструкцию промежуточного ковша и уменьшает надежность его работы. Хотя, по сравнению с аналогом (1), эффективность процесса повышается, но она все еще находится на низком уровне. Потери тепла на излучение в стволе дуги велики, а излучение, в основном, нагревает стенки камеры, что сказывается на ресурсе жаропрочного покрытия камеры.

Задачей изобретения является повышение надежности и эффективности процесса плазменного подогрева металла.

Это достигается тем, что в отличие от известного устройства описываемый ковш снабжен одной или несколькими жаропрочными перегородками, каждая из которых выполнена с каналом для установки плазмотрона и с придонным отверстием для прохода расплавленного металла. Каждая из упомянутых камер образована стенками корпуса и одной из наружных стенок соответствующей жаропрочной перегородки. Придонное отверстие каждой перегородки соединено с упомянутым каналом, полостью центральной камеры и полостью камеры с разливочным стаканом, прилегающей к упомянутой перегородке.

На фиг.1 показана часть промежуточного ковша для непрерывной разливки металла. На фиг.2 показана жаропрочная перегородка с придонным отверстием.

Промежуточный ковш для непрерывной разливки металлов с плазменным подогревом содержит теплоизолированный корпус 1 с центральной камерой 2, в которой установлен центральный трубопровод 3 для подачи расплавленного металла. Кроме центральной камеры 2 имеется одна или несколько камер 4, в каждой из которых установлен разливочный стакан 5. В корпусе 1 ковша установлены одна или несколько жаропрочных перегородок 6. Каждая перегородка 6 выполнена с вертикальным каналом 7 для установки плазмотрона 8. Каждая перегородка 6 выполнена с придонным отверстием 9, которое соединено с полостью канала 7, полостью центральной камеры 2 и полостью камеры 4. Плоскость выходного сечения плазмотрона 8 совпадает с верхней кромкой 10 отверстия 9 в перегородке 6.

Устройство работает следующим образом. После предварительного прогрева элементов конструкции ковша и перед началом разливки металла по центральному трубопроводу 3 запускают плазмотрон с номинальным расходом рабочего газа при мощности дуги, составляющей 20% от номинальной мощности дуги. В дальнейшем расход рабочего газа поддерживается постоянным. После достижения необходимого для разливки металла уровня в ковше увеличивают мощность дуги до номинального уровня. В дальнейшем с помощью программы ЭВМ поддерживается необходимый уровень мощности дуги для обеспечения оптимальных условий разливки путем непрерыного изменения температуры жидкого металла.

Описанная конструкция ковша позволяет также полностью опорожнять промежуточный ковш за счет придонного отверстия 9, которое соединено с полостями камер 2 и 4 и полостью канала 7, а также интенсивно перемешивать расплавленный металл.

Нагрев стали и наличие горячего рабочего газа в нижней части ковша имеют существенные преимущества:

при этом не только повышается эффективность нагрева стали, но и возникает конвекция в металле, которая к тому же вместе с пузырьками всплывающего рабочего газа обеспечивают чистоту металла от неметаллических включений.

Возможность включения плазмотрона непосредственно перед началом разливки стали из сталелитейного ковша обеспечивает нормальный температурный режим разливки с самого начала и до конца процесса.

Похожие патенты RU2481174C1

название год авторы номер документа
КОНСТРУКЦИЯ ДВУХРУЧЬЕВОГО КОВША С КАМЕРАМИ ДЛЯ ПЛАЗМЕННОГО ПОДОГРЕВА ЖИДКОГО МЕТАЛЛА 2010
  • Васильев Константин Николаевич
  • Глухих Марина Владиславовна
  • Исакаев Магомед-Эмин Хасаевич
  • Пак Юрий Алексеевич
  • Прохоров Сергей Викторович
  • Тахаутдинов Рафкат Спартакович
  • Тюфтяев Александр Семенович
  • Филиппов Георгий Анатольевич
  • Шахпазов Евгений Христофорович
RU2454295C2
ПРОМЕЖУТОЧНЫЙ КОВШ МНЛЗ ДЛЯ ПЛАЗМЕННОГО ПОДОГРЕВА МЕТАЛЛА 2011
  • Пак Юрий Алексеевич
  • Филиппов Георгий Анатольевич
  • Углов Владимир Александрович
  • Глухих Марина Владиславовна
  • Исакаев Магомед-Эмин Хасаевич
  • Тюфтяев Александр Семенович
  • Галкин Виталий Владимирович
  • Прохоров Сергей Викторович
  • Сарычев Борис Александрович
  • Юречко Дмитрий Валентинович
  • Юсупов Дамир Ильдусович
  • Ромашова Наталья Николаевна
RU2478021C1
ПРОМЕЖУТОЧНЫЙ КОВШ ДЛЯ РАЗЛИВКИ СТАЛИ С КАМЕРАМИ ДЛЯ ПЛАЗМЕННОГО ПОДОГРЕВА ЖИДКОГО МЕТАЛЛА 2011
  • Галкин Виталий Владимирович
  • Глухих Марина Владиславовна
  • Исакаев Магомед-Эмин Хасаевич
  • Пак Юрий Алексеевич
  • Прохоров Сергей Викторович
  • Тюфтяев Александр Семенович
  • Углов Владимир Александрович
  • Филиппов Георгий Анатольевич
  • Юречко Дмитрий Валентинович
  • Юсупов Дамир Ильдусович
RU2477197C1
ДВУХРУЧЬЕВОЙ ПРОМЕЖУТОЧНЫЙ КОВШ УСТАНОВКИ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ СТАЛИ 2012
  • Исакаев Магомед-Эмин Хасаевич
  • Тюфтяев Александр Семенович
  • Спектор Нина Ойзеровна
  • Филиппов Георгий Анатольевич
  • Юсупов Дамир Ильдусович
RU2490089C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ МЕТАЛЛОВ 1996
  • Уманец В.И.
  • Чумарин Б.А.
  • Окороков Г.Н.
  • Донец А.И.
  • Сафонов И.В.
  • Копылов А.Ф.
  • Лебедев В.И.
RU2110356C1
ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ ПЛАЗМОТРОН 2013
  • Грошев Виктор Федорович
  • Исакаев Магомед-Эмин Хасаевич
  • Леонов Алексей Алексеевич
  • Мордынский Виталий Брониславович
  • Спектор Нина Ойзеровна
  • Тюфтяев Александр Семенович
  • Юсупов Дамир Ильдусович
RU2539346C2
СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ МЕТАЛЛОВ 2002
  • Шатохин И.М.
  • Ногтев В.П.
RU2210457C1
РАЗЛИВОЧНЫЙ СТАКАН ДЛЯ ПОДАЧИ РАСПЛАВЛЕННОГО МЕТАЛЛА В КРИСТАЛЛИЗАТОР НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ И УСТАНОВКА НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ, ОБОРУДОВАННАЯ ТАКИМ СТАКАНОМ 1996
  • Жан-Мишель Дамасс
  • Жак Барб
RU2168391C2
СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ МЕТАЛЛОВ 1993
  • Уманец В.И.
  • Лебедев В.И.
  • Рябов В.В.
  • Сафонов И.В.
  • Чиграй С.М.
  • Пестов В.Н.
  • Уразаев Р.А.
RU2043842C1
Промежуточный ковш для разливки металлов 1978
  • Гладышев Николай Григорьевич
  • Поживанов Александр Михайлович
  • Зубарев Алексей Григорьевич
  • Ситнов Анатолий Георгиевич
  • Суставов Сергей Павлович
  • Карпов Николай Дмитриевич
  • Татаринов Петр Яковлевич
  • Пестов Вениамин Николаевич
  • Клинов Юрий Сергеевич
  • Климашин Петр Сергеевич
SU880618A1

Иллюстрации к изобретению RU 2 481 174 C1

Реферат патента 2013 года ПРОМЕЖУТОЧНЫЙ КОВШ

Заявленное изобретение относится к области металлургии. Ковш снабжен жаропрочной перегородкой с каналом для установки плазмотрона и придонным отверстием для прохода расплавленного металла. Придонное отверстие соединено с полостью канала, с полостью центральной камеры, в которой установлен трубопровод для подачи расплавленного металла, и с полостью камеры, в которой установлен разливочный стакан. Обеспечивается повышение эффективности нагрева расплавленного металла, повышение чистоты металла и полное опрожнение ковша. 2 ил.

Формула изобретения RU 2 481 174 C1

Промежуточный ковш для непрерывной разливки металлов с плазменным подогревом, содержащий теплоизолированный корпус с центральной камерой, в которой установлен трубопровод для подачи расплавленного металла и которая соединена с одной или несколькими камерами, в каждой из которых установлен разливочный стакан, отличающийся тем, что он снабжен одной или несколькими жаропрочными перегородками, каждая из которых выполнена с каналом для установки плазмотрона и придонным отверстием для прохода расплавленного металла, при этом каждая из камер образована стенками корпуса и одной из наружных стенок соответствующей перегородки, а придонное отверстие каждой перегородки соединено с упомянутым каналом, полостью центральной камеры и полостью, прилегающей к упомянутой перегородке камеры с разливочным каналом.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2013 года RU2481174C1

US 6110416 A, 19.08.2000
Прибор для отбора проб жидкостей из буровых скважин колодцев и т.п. 1941
  • Савченко В.П.
SU62847A1
РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ ТОНКИХ СЛИТКОВ ИЗ АНТИФРИКЦИОННЫХ СПЛАВОВ 2005
  • Плужников Юрий Владимирович
  • Колмаков Алексей Васильевич
  • Пудовкин Анатолий Петрович
  • Милованов Виктор Александрович
  • Дьяконов Алексей Иванович
RU2291759C1
US 6794600 B2, 21.09.2004.

RU 2 481 174 C1

Авторы

Сон Эдуард Евгеньевич

Филиппов Георгий Анатольевич

Тюфтяев Александр Семенович

Исакаев Магомед-Эмин Хасаевич

Даты

2013-05-10Публикация

2012-01-18Подача