Устройство для защиты струи металла Советский патент 1983 года по МПК B22D7/12 

Изобретение относится к металлур гии и может быть использовано для защиты струи металла с помощью инертного газа от взaиlvloдeйcтвия с воздухом. Известно, устройство для защиты струи, содержсодее подвешенное к дни щу ковша полое кольцо с отверстиями для выхода газа, направленными вверх и в сторону от вертикальной оси изложницы под углом Хб.-ЗО, а также вниз по нижней образующей ковша tl}. Недостаток этого устройства состоит в том, что оно не обеспечивает достаточную эффективность защиты струи при разливке металла в изложницы с прямоугольным сечением, так как в этом случае происходит эжекти рование воздуха через зазоры и его контактирование с расплавленным металлом, и, кроме того, требует значительного расхода аргона. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройств для защиты струи металла газом при разливке в изложницы, содержащее полое кольцо, с отверстиями для выхода газа, направленными вниз и вве в сторону, расширенный книзу теплоизолированный экран, подвешенный к днищу ковша, и коллектор с отверс тиями, имеющий в плане форму верхнего торца изложницы 2. Недостатком известного устройств является его низкая производительJHoCTb за счет повышенного расхода инертного газа, так как при большом количестве направлений его пода чи инертный газ используется одно.кратно. Исходящий из изложницы нагретый инертный газ удаляется через зазор мезкду коллектором и верхним торцом изложницы в атмосферу, поскольку дальнейшему его подъему препятствуют струи инертного газа, выходящие вниз из полого кольца. Кроме того, подача инертного газ из полого кольца вверх ив сторону от вертикальной оси изложницы под углом 15-30 также увеличивает расход этого газа, поскольку такое направление не концентрирует инертный газ вокруг струи металла непосредственно под днищем ковша, а напротив, способствует его ускоренному рассосредоточенному движению в радиальном направлении от струи металла. Цель изобретения - повышение про изводительности устройства за счет сокращения расхода газа. Указанная цель достигается тем, что устройство для защиты струи металла газом при разливке в изложницы, содержащее полое кольцо с направленными вниз отверстиями, подвешенный к днищу ковша и расширенный книзу теплоизолированный экран и коллектор с отверстиями, имеющий в плане форму верхнего торца изложницы, снабжено установленным внутри экрана суженным книзу коническим патрубком, при этом полое кольцо размещено на его верхнем торце. В предложенном устройстве стало возможным использование инертного газа, уже совершившего полезную работу по защите струи металла, и движущегося вверх под днище ковша по кольцеобразной суживающейся кверху щели между внутренней поверхностью экрана и наружной поверхностью конического патрубка. Более эффективному использованию инертного газа способствует и то, что полое кольцо размещено ниже плоскости наименьшего внутреннего диаметра экрана. За счет этого инертный газ направляется из кольцевой суживающейся кверху щели вверх и под углом к струе металла, создавая концентрированную область, которая имеет избыточное давление, благодаря тому, что в верхней части экран выполнен с уширением кверху. Кроме того,, достигается частичное движение инертного газа по замкнутому циклу за счет поступления инертного газа из области избыточного давления в кольцевой зазор между струей металла и полым кольцом. На чертеже изображено предлагаемое устройство для защиты струи металла. Устройство содержит подвешенный к днищу ковша 1 теплоизолированный экран 2 с коллектором 3 в нижней части, имеющим в плане форму верхнего торца, изложницы 4 и выполненным с Направленными вниз отверстиями 5. Внутри экрана 2 установлен суженной частью в-низ конический патрубок б, образующий с ним кольцеобразную суженную кверху щель 7. В верхней части экран 2 выполнен с уширением кверху, а полое кольцо 8 . закреплено на верхнем торце конического патрубка 6 и его горизонтальная ось симметрии А размещена ниже горизонтальной плоскости Б наименьшего внутреннего диаметра экра;на 2. Это служит тому, чтобы направить инертный газ из кольцеобразной щели 7 вверх и под уг.пом 30 к струе металла 9. Полое кольцо 8 выполнено с направленными вниз отверстиями 10, а его связь с экраном 2 выполнена Посредством ребер 11.Экран 2 подвешен к днищу ковша 1 на крючках 12, которые с одной стороны связаны с колечками 13 дница ко.вша 1, ас другой - с проуагинами 1.4 экрлпа 2. Для подачи инертного газа внутрь полого кольца 8 и коллектора 3 к ним присоединены соответственно труб ки 15 и 16. Стрелками показаны на правления движения инертного газа. Устройство работает следующим образом. Непосредственно перед выпуском металла из ковша 1 через трубку 15 внутрь полого кольца 8 подают инерт ный газ, который, выходя из отверстий 10, направляется по коническо-. му патрубку 6 в изложницу 4. и вытес няет из нее воздух. При этом избыток инертного газа поднимается по кольцеобразной суженной кверху щели 7 к днищу ковша 1, а также .на- правляется частично в зазор между коллектором 3 и верхним торцом изложницы 4. В процессе разливки инертный газ выходящий из отверстий 10 полого кольца 8, защищает ее от взаимодейс ВИЯ с воздухом. За счет конического патрубка 6, установленного суженной частью вниз, инертный газ набирает значительную скорость и,, устремляясь вниз, не встречает сопротивление восходящих потоков инертного газа. Совершив полезную работу по защите струи металла 9, нагретый инертный газ поднимается вдоль стенок изложницы 4 вверх. Для того, чтобы восходящие вдоль стенок излож ницы 4 потоки инертного газа не эжектировали воздух через зазор меж ду коллектором 3 и верхним торцом изложницы 4, одноврег енно с выпуском металла из ковша 1 через трубку 16 внутрь коллектора 3 подают инертный газ. В результате в нижней части кольцеобразной суженной кверху щели 7 образуется избыточное давление и инертный газ с возрастающей скоростью перемещается вверх. Достигнув минимального поперечного сечения этой 1.|.1ели инертный газ имеет минимальное давление, но набирает максимальную скорость. За счет того, что полое кольцо 8 размещено ниже плоскости наименьшего внутреннего диаметра экрана 2, инертный газ направляется нетолько вверх, но и под углом 30 к струе Металла 9, создавая концентрированную область, которая имеет избыточное давление, поскольку экран 2 в верхней части выполнен с уширением кверху. Инертный газ из этой области еще раз поступает в кольцевой зазор между струей металла 9 и коническим патрубком 6, включаясь таким образом в очередной цикл движения по защите струи металла 9, Использование предлагаемого устройства позволяет повысить его производительность за счет сокращения расхода инертного газа. Годовой экономический эффект от использования изобретения составляет около 3 тыс.руб.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ СТРУИ МЕТАЛЛА газом при разливке в изложницы, содержащее полое кольцо с направленными вниз отвер стиями подвешенный к днищу ковша и расширенный книзу теплоизолированный экран и коллектор с отверстиями, имеющий в плане форму верхнего торца изложницы, отличающее.с я тем, что, с целью повышения производительности, устройства за счет сокращения расхода газа, оно снаб жено установленным внутри экрана и суженным книзу коническим патрубком, при этом полое кольцо размещено на его верхнем торце.