Устройство для подвода металла Советский патент 1984 года по МПК B22D11/103 B22D41/50 

оо го ел Изобретение относится к металлур гии, а именно к непрерьшной разливке металлов и сплавов. Известны погружаемые стаканы для подвода металла в кристаллизатор затопленной струей. Стаканы этого типа представляют собой глуходонный цилиндр с боковыми отверстиями для вывода металла в жидкую фазу формируемой в кристаллизаторе заготовки СП. Недостатком известного устройств является отсутствие возможности его использования при разливке металла в сортовые заготовки. Струи металла выходящие из погружного стакана в этом случае будут разрушать затвердевшую корочку слитка, что приведет к аварийной ситуации. Известно также устройство для подвода металла затопленной струей, представляющее собой глуходонный стакан с отверстиями в донной части ,и стенках, предотвращающих прорыв корки слита С2. Недостаток этой конструкции выпуск основной массы металла через отверстия в донной части устройства. Это приводит к быстрому размыву выпускных отверстий и разрушению донной части устройства в процессе разливки металла. Одновременно вывод металла через отверстия в дне устройства приводит к глубоко му проникновению струи расплава в жидкую фазу затвердевающей заготов ки, что приводит к неоднородности ее структуры, т.е. снижает ее качество. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство содержащее глуходонный погружной стакан с боковыми отверстиями в его стенках, с днищем в виде рассекател снижающего динамический напор струй Стакан изготавливается из высокостойкого огнеупорного материала З Недостатком такой конструкции является отсутствие возможности ее применения при разливке металла в сортовые заготовки, особенно малых сечений. Струй металла, выходящие и отверстий стакана под углом в вертикальной оси размывают тонкую корочку слитка, находящуюся в этом случае в непосредственной близости от наружных стенок стакана. Это при ВОДИТ к прорыву корочки и аварийному прекращению разливки. Цель изобретения - улучшение качества непрерывнолитых сортовых заготовок и повышение производительности устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для подвода металла, преимущественно в кристаллизатор при непрерывной разливке, содержащем глуходонный погружной стакан с боковыми отверстиями в его стенках, с днищем в виде рассекателя, нижняя часть стакана выполнена в виде распределительной камеры,форма которой в поперечном сечении аналогична поперечному сечению кристаллизатора, а рассекатель выполнен польпм с высотой, равной 0,05-.0,10 периметра наружного сечения распределительной камеры. Такая форма распределительной камеры позволяет подать жидкий металл непосредственно на водоохлаждаемые стенки кристаллизатора равномерно по его периметру, что позволяет ускорить кристаллизацию расплава, резко снизить глубину жидкой фазы, что в свою очередь позволяет усреднить структуру непрерывнолитой заготовки и повысить скорость разливки. Кроме того, коническая или пирамидальная форма донной части камеры позволяет погасить напор струи металла, создать равномерный его выход по всем отверстиям и облегчить условия службы устройства. Одновременно полая снизу донная часть устройства является эффективным пшакоуловителем, концентрирующим вспльшакнцие неметаллические включения и, следовательно, повьппающим его качество. Возможно вьшолнение отверстия в несколько рядов по высоте, что необходимо при отливке крупных заготовок для создания множества центров кристаллизации по периметру кристаллизатора. В этом случае возможно превышение суммарной площади выходных отверстий камеры по отношению к площади выходного отверстия стакана-дозатора,что позволяет регулировать уровень металла в камере для создания постоянного напора. Высота полости донной части камеры определена экспериментально. При меньшей высоте эффект щлакоулавливания становится незначительным, неметаллические включения могут быть захвачены потоками металла и могут попасть на поверхность или в структуру затвердевающей заготовки.

При большей высоте донной части сокращается внутренний объем распределительной камеры, что приводит к неравномерной подаче металла через выходные отверстия на стенки кристаллизатора.

На фиг.1 изображено устройство дпя подвода металла; на фиг.2 - то же, вид снизу.

Устройство состоит из корпуса 1, имеющего фланец 2, который состыкован со стаканом-дозатором 3, промежуточного ковша 4 и распределительно камеры 5 с выходными отверстиями 6 в боковых стенках. Камера 5 в поперечном сечрнии геометрически подобна поперечному сечению кристаллизатора 7. Донная часть 8 камеры 5 выполнена в виде конуса или пирамиды и имеет снизу полость 9, вьшолняющую функцию шлакоуловителя.

Пример 1. Сечение кристаллизатора 250x320 мм. Наружное сечение распределительной камеры 190x260 мм, высота камеры 45 мм. При разливке tOO-тонной плавки через предлагаемое устройство, выполненное из плавленног кварца, зачистка поверхности составила 12%, количество неметаллических включений размером более 40 мкм составило 9 шт/см.

т

, ч

Пример 2. Сечение кристаллизатора и распределительной камеры те же,высота 67,5 мм. При разливке 110-тонной плавки через устройство зачистка составила 1,5%, количество неметаллических включени размером более 40 мкм - 2 шт/см.

Пример 3. Сечение кристаллизатора и распределительной камеры те же, высота 90 мм. При разливке 112-тонной- плавки наблюдалась неравномерная подача металла на стенки кристаллизатора, неоднократно снижалась скорость разливки. Зачистка - 2%, количество неметаллических включений размером более 40 мкм - 3 шт/см. В заготовке имелись мелкие подкорковые трещины.

При разливке стакан заглублен в металл на высоту камеры. При этом зазор между стенками кристаллизатора и наружными стенками камеры составляет 30 мм. В зазор подается шлаковая смесь. Струи металла, вытекакяцие из камеры, попадают непосредственно на стенки кристаллизатора, образование корочки начинается непосредственно у нижнего среза. Новые порции металла попадаю в жидкую фазу охлажденными и с погашенной кинетической энергией. Поскольку вершина донной части направлена навстречу струе металла, она гасит его напор, а заполняющий камеру металл позволяет распределить потоки.в камере равномерно по выходным отверстиям.

Экономический эффект от внедрения предлагаемого устройства создается за счет снижения брака на 0,4% по сравнению с базовым и снижения себестоимости продукции за счет повышения производительности устаноки непрерывной разливки.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДВОДА МЕТАЛЛА, преимущественно в кристаллизатор при непрерьшной разливке,содержащее глуходонный погружной стакан с боковыми отверстиями в его стенках, с днищем в виде рассекателя , отличающееся тем, что, с целью улучшения качества непрерывнолитых сортовых заготовок и повьшения производительности устрой ства, нижняя часть стакана выполнена в виде распределительной камеры, форма которой в поперечном сечении аналогична поперечному сечению кристаллизатора, а рассекатель выполнен g полым с высотой, равной 0,05-0,10 периметра наружного сечения распредели(Л тельной камеры.