Устройство для подачи и перемешивания стали в кристаллизаторе установки непрерывной разливки Российский патент 2024 года по МПК B22D11/114 B22D41/62 

Изобретение относится к металлургии, в частности к непрерывной разливке стали.

Наиболее близким к заявляемому устройству является устройство, описанное в патенте RU 2760696, опубл. 29.11.2021 г., бюл. 34. Устройство для подачи и перемешивания стали в кристаллизаторе установки непрерывной разливки, содержащее прямоточный погружной стакан, установленный на разливочном ковше, отличающееся тем, что оно содержит глуходонный стакан, установленный с зазором на прямоточном погружном стакане с возможностью вращения относительно последнего, выполненный из керамики, обеспечивающий возможность удержания его на плаву в жидкой стали в кристаллизаторе, причем в глуходонном стакане выполнены эксцентрично расположенные выходные окна, направленные вдоль образующей глуходонного стакана в горизонтальном сечении.

Недостатком такого устройства является заброс жидкого металла в шлаковую область (даже возможен захват части шлака в жидкий металл), при интенсивном перемешивании (число оборотов n ≥ 30 об/мин) жидкого металла в объеме вертикального кристаллизатора, что приводит к снижению однородности структуры кристаллизующейся стали и качества получаемого непрерывного слитка.

Заявляемое устройство содержит глуходонный вращающийся стакан, выполненный с квадратным поперечным сечением и симметрично расположенными выходными окнами, снабжен механизмом принудительного вращения.

Технический результат, получаемый при осуществлении заявленного устройства, заключается в повышении однородности структуры непрерывного слитка благодаря возможности интенсифицировать перемешивание благодаря исключению выбросов жидкого металла в шлаковую область при n ≥ 30 об/мин.

Ограничительные признаки: разливочный ковш, вертикальный кристаллизатор, прямоточный погружной стакан, глуходонный вращающийся стакан.

Отличительные признаки: глуходонный вращающийся стакан имеет квадратное поперечное сечение, симметрично расположенные выходные окна, снабжен механизмом принудительного его вращения и на внешней его донной части крестовиной.

Причинно-следственная связь между совокупностью существенных признаков заявляемого устройства и достигаемым техническим результатом заключается в следующем.

Устройство содержит разливочный ковш с прямоточным погружным стаканом, вставленным с зазором в глуходонный погружной стакан, имеющий поперечное сечение в виде квадрата и симметрично расположенные окна для выхода жидкой стали в кристаллизатор. При выходе металла из глуходонного стакана в кристаллизатор из-за симметричности окон создается реактивная сила, способствующая вращению глуходонного стакана вокруг прямоточного стакана. При этом исключается возможность выбросов жидкого металла в шлаковую область, а шлака в металл при n ≥ 30 об/мин.

На чертеже приведен внешний вид устройства. Заявляемое устройство состоит из разливочного ковша 1 с погружным прямоточным стаканом 2, глуходонного погружного стакана квадратного поперечного сечения 3 с эксцентричными выходными отверстиями 4, кристаллизатора 5, редуктора 6, упорного подшипника 7, двигателя 8.

Работа устройства: жидкий металл из ковша 1 через погружной прямоточный стакан 2 поступает в глуходонный погружной стакан 3 квадратного поперечного сечения, откуда через симметричные окна 4 выходит в кристаллизатор 5. Выходящие из симметричных окон струи жидкого металла создают вращательный момент, приводящий в движение (вращение) глуходонный стакан. Вследствие вращения глуходонного стакана струи выходящего из симметричных окон жидкого металла будут создавать эффект его перемешивания, которое дополнительно усиливается квадратными гранями вращающегося глуходонного стакана. Глубина погружения глуходонного стакана регулируется как самой массой стакана, так и грузовыми шайбами. Глуходонный стакан приводится во вращение двигателем постоянного тока 8. Вертикальное положение вращающегося стакана контролируется упорным подшипником 7 и шестерней редуктора 6. Двигателем постоянного тока 8 можно плавно менять обороты вращения в процессе вытягивания слитка из кристаллизатора, подбирая нужную скорость вращения для получения качественной структуры непрерывного слитка.

Изобретение относится к непрерывной разливке стали. Устройство для подачи и перемешивания стали в кристаллизаторе установки непрерывной разливки, содержащей разливочный ковш (1) и вертикальный кристаллизатор (5), содержит прямоточный погружной стакан (2), установленный на разливочном ковше, и глуходонный стакан (3) с выходными окнами (4). Глуходонный стакан выполнен квадратного поперечного сечения и установлен с зазором на прямоточном погружном стакане с возможностью вращения относительно него. Выходные окна выполнены симметричными, что способствует созданию реактивной силы, вращающей глуходонный стакан вокруг прямоточного стакана при выходе стали из глуходонного стакана в кристаллизатор. Обеспечивается однородная структура получаемого слитка за счет возможности интенсифицирования перемешивания стали при исключении ее выбросов в шлаковую область. 1 ил.

Устройство для подачи и перемешивания стали в кристаллизаторе установки непрерывной разливки, имеющей разливочный ковш и вертикальный кристаллизатор, содержащее прямоточный погружной стакан, установленный на разливочном ковше, глуходонный стакан с квадратным поперечным сечением и выходными окнами, установленный с зазором на прямоточном погружном стакане с возможностью вращения относительно последнего, отличающееся тем, что выходные окна выполнены симметричными.