Устройство для газовой защиты струи металла от окисления Советский патент 1987 года по МПК B22D11/106 B22D7/12 

113

Изобретение относится к металлургии, коикретно к плавильному производству, и может быть использовано при разливке металла, например, в установках непрерывной разливки стали или при разливке стали из стале- разливочного ковша в изложницы.

Целью изобретения является повышение надежности защиты,

На фиг,1 схематично показано устройство, поперечный разрез; на фиг,2- стенки насадка в виде проточки в коллекторе; на фиг,3 - то же, в виде колец.

Устройство содержит распределительный коллектор 1 с подводящим патрубком 2, с кольцевым щелевым соплом 3, снабженным профильным насадком 4 в виде концентрично установленных вокруг сопла 3 стенок 5 и 6, образованных либо проточкой 7 в теле распределительного коллектора, либо концентричными кольцами 8 и 9, Площадь поперечного сечения профильного насадка 4 целесообразно выполнять в 50-100 раз больше площади поперечного сечения кольцевого сопла 3, а высоту насадка - в 10-100 раз больше ширины щели сопла, при этом внутренняя поверхность насадка 4 может быть цилиндрической или конической.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом разливки металла в устройство под давлением подают за- гцитный газ, например аргон, азот и др,, который через подводящий патрубок 2 поступает в распределительный коллектор 1, откуда поступает в кольцевое сопло 3, через которое истекает в виде кольцевой струи, образующей вокруг струи металла защитную рубашку..

Снабжение кольцевого щелевого сопла профильным насадком приводит при истечении газовой струи к соударению со стенками насадка и отражению поперечного отвода часФи защитного потока, вызываемого высокоскоростным истечением из сопла струи, во внезапно расширенное пространство

Отраженный от стенок поток возвращается в периферийную область кольцевой струи защитного газа и втягивается ею, В результате слияния основного прямоточного потока с отраженным происходит повышение количества движения защитной струи, ее жест

0

5

62

кости и дальнобойности, при этом происходит снижение подсоса окружающей атмосферы в защитную струю, поскольку ее область пониженного давления окружена стенками насадка.

Выполнение профильного насадка 4 в виде проточки 7 в коллекторе упрощает изготовление и усиливает отражение потока. Такое решение целесообразно при изготовлении выходной час-- ти устройства из монометалла, небольших значений наружного диаметра устройства (до 350 мм) и высоте на- садк.а до 20 ширин щели кольцевого сопла,

При выполнении стенок насадка в виде концентрических колец возможно изготовление из разных материалов, например распределительного коллектора из рядовых марок сталей, а колец - из жаростойких и др, материалов.

Выполнение площади поперечного |сечения профильного насадка в 50- . 100 раз больше площади поперечного сечения кольцевого сопла приводит к практически полному отражению соуда- ряемой со стенками насадка части за1цитного потока и вводу ее в область пониженного давления основного потока.

Уменьшение величины нижнего предела приводит к появлению циркуляционных вихрей и их развитию при дальнейшем сближении стенок.

Увеличение величины верхнего предела приводит к снижению эффекта соударения со стенками насадка и к рассеиванию части защитного потоQ ка, что снижает количество движения основного потока защитного газа и приводит к преждевременной деформации его профиля,

Использование изобретения повы шает качество металла в процессе его разливки путем увеличения защитных параметров газовой струи за счет повьшения дальнобойности и снижения ее окислительного потенциала,

0 Реализация изобретения позволяет снизить угар легкоок 1сляющихся элементов при разливке стали, например алюминия, кальцияi редкоземельных. металлов и др,, снизить дополнитель5 ное насыщение газами и общее содержание йеметагшических включений в стали и тем самым улучшить пластические и вязкостные характеристики металла, особенно низкозернйстого. Так

0

5

3.13

количество кислорода в готовой стали уменьшается в два раза, а неметаллических включений в 1,6 раза, при этом ударная вязкость повьшаегся на поперечных образцах при отрицатель- ных температурах на 25-28%.

Формула изобретения

1. Устройство для газовой защиты струи металла от окисления, содержащее распределительный коллектор с подводящим патрубком и с кольцевым щелевым соплом, отличающее ся тем, что, с целью повьшения надеж- ности защиты, оно снабжено профиль164

ным насадком в виде концентрично установленных вокруг сопла стенок,

2.Устройство по п.1, о т л и - чающее ся тем, что стенки профильного насадка образоваьш проточкой в коллекторе.

3.Устройство по п.1, отличающее ся тем, что стенки профильного насадка образованы коль цами.

4.Устройство по пп.1-3, о т л и чающееся тем, что площадь поперечного сечения профильного насадка в 50-100 раз больше площади поперечного сечения кольцевого щелевого сопла.

Устройство для газовой защиты струи металла относится к области черной металлургии и моЯсет быть использовано при разливке металла. Целью изобретения является повышение надежности защиты. Устройство примыкает к сталеразливочному или промежуточному ковшу, расположено концент- рично выпускному отверстию и содержит распределительный коллектор с подводящим патрубком. Кольцевое щелевое сопло на выходе снабже Ио коль- цевьм профильным насадком, стенки которого установлены концентрично относительно сопла. Кольцевой профильный насадок выполнен в виде кольцевой проточки в теле распредели- тельного коллектора или в виде жестко установленных концентричных колец. Площадь поперечного сечения профильного насадка в 50-100 раз больше щади поперечного сечения кольцевого щелевого сопла. 3 з.п. ф-лы, 3 ил. I (Л со мА ел О5

Фиг.1

---и

Фиг. 2

Редактор Г.Волкова

Составитель И.Мураш Техред И.Попович

Заказ 2238/8 Тираж 740Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Фиг. J

Корректор Т.Колб