Устройство для защиты струи металла инертным газом Советский патент 1987 года по МПК B22D7/12 B22D41/08 

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к внепечной обработке стали.

Цель изобретения - повышение качества металла за счет увеличения дальнобойности и устойчивости струи газа.

На фиг.1 изображено устройство, общий вид; на фиг,2 - разрез А-А на фиг 1; на фиг.З - узел I на фиг.1 (внешняя кольцевая расточка); на фиг.4 - узел II на фиг.1 (внутренняя кольцевая расточка), .

Устройство состоит из ресивера 1, генератора 2 продольных колебаний, внутреннего кольцевого сопла 3, внешнего кольцевого сопла 4. Внешнее кольцевое сопло выполнено в виде сопла Лавапя 5, имеющего ступенчатый переход в кольцевую прямоугольную расточку 6, имеющую ширину, равную 1,1 - 1,2 ширины выходного среза сопла. Внутреннее кольцевое сопло 3 выполнено с внутренней расточкой 7 шириной в 5 - 10 раз больше ширины канала сопла, причем верхняя стенка расточки отстоит от стенки ресивера на расстояние в 7 - 10 раз больше ширины канала согша, а нижняя стенка расточки отстоит от среза сопла на расстоянии в 5 - 10 раз больше ширины канала сопла. Кольцевая расточка указанного размера и положения чивает лучшее внедрение струи защитного газа в струю металла за счет дополнительных продольных колебаний высокой частоты, образующя хся при пр хождении газа через кольцевую расточку.

Защита струи металла инертным газом осуществляется следующим образом

В инертном газе возбуждают продольные колебания. Продольные колебания газа уменьшают и гасят поперечные колебания и усиливают продольные колебания. Увеличение продольных колебаний повышает устойчивость и дальнобойность кольцевых струй. На внутреннюю защитную струю накладывают дополнительно высокочастотные колебания для улучшения смешения с металлом и усиления внедрения в мег- талл инертного газа.Во внешней защитной струе дополнительно индуцируют косые скачки уплотнения, которые гасят поперечные колебания и уплотняют поверхность струи. Усиление продольных колебаний во внешней струе надежно отсекает конвективные потоки воздуха, которые разрушают кольцевую струю, проникают в металл и снижают

качество слитка в прототипе. Внутренняя защитная струя рафинирует поток металла.

Устройство для защиты струи металла инертным газом при разливке работает следующим образом.

Инертный, газ через генератор 2 продольных колебаний поступает в ресивер 1. Внешняя струя проходит через сопло Лаваля 5, имеющее ступенчатый переход в кольцевую прямоугольную канавку, выполненную за срезом сопла и имеюшую ширину, равную U 1,1 - 1,2 ширины выходного среза сопла d. Струя газа, проходя

через прямоугольную канавку, дополнительно о 5жимается косыми скачками уплотнения, повышающий жесткость и дальнобойность струи. Внутренняя струя проходит через расточку шириной А в 5 -10 раз больше ширины канала сопла d, причем верхняя стенка раст очки отстоит от стенки ресивера на расстояние С в 7 - 10 раз больше ширины канала сопла dj а нижняя стен- ка расточки отстоит от среза, сопла на расстояние В в 5 - 10 раз больше ширины канала сопла d. Внутренняя струя, проходя через расточку, получает высокочастотные колебания, улучшающие внедрение газа в струю металла. Нижний срез сопел защитных струй выполнен перпендикулярно их образующим, что дополнительно уменьшает поперечные колебания в струе повышая устойчивость и дальнобойность защитных струй.

Накладьшание дополнительных высокочастотных колебаний на струю с продольными колебаниями улучшает процессы смешения охватывающей кольцевой струи со струей жидкости в 1,5 - 2,0 раза. Индуцирование косых скачков уплотнения в кольцевую струю повышает жесткость и дальнобойность струи в 1,3 раза.

Формула- изобретения

1. Устройство для заш;иты струи 55 металла инертньм газом, содержащее корпус с коаксиально расположенными кольцевыми соплами и патрубком для подачи газа, отличающееся .тем, что, с целью повьш1ения качества

металла за .счет увеличения дальнобойности и устойчивости струи газа, оно снабжено генератором колебаний, установленным в патрубке для подачи газа, в верхней части корпуса выполнена кольцевая полость, соединенная с ,кольцевыми соплами, внешнее кольцевое сопло выполнено в виде сопла Лаваля со ступенчатым переходом в кольцевую прямоугольную канавку ши- , риной 1,1 - 1,2 ширины выходного сре

за кольцевого сопла, а внутреннее - с кольцевой расточкой шириной 5 - 10 ширины сопла, при этом расстояние от верхней стенки расточки до кольцевой полости составляет 7-10 ширины сопла, а от нижней - 5 - 10 ширины сопла.

2. Устройство по П.1, отличающееся тем, что нижний срез кольцевых сопл расположен перпендикулярно их образующим..

OJ/

Риг. 2

Изо 5ретение относится к металлургии - к внепечной обработке металБ-Б ла. Цель - улучшение качества металла за счет увеличения дальнобойности и устойчивости струи. Устройство состоит из ресивера 1 с генератором 2 i колебаний. В ресивере выполнены внут- раннее 3 и внешнее 4 кольцевые сопла, в которых в свою очередь выполнены кольцевые расточки. Кольцевая прямоугольная расточка 6 внешнего сопла выполнена шириной 1,1 - 1,2 пшрины выходного среза сопла, а внутреннего шириной 5-10 ширины канала соппа, причем верхняя стенка расточки отстоит от стенки ресивера на расстоянии, в 7-10 раз превышающем ширину сопла, а верхняя стенка расточки отстоит от среза сопла на расстоянии, в 5 - 10 раз больше ширины канала сопла. Эта конструкция позволяет повысить надежность газовой защиты и тем самьм улучшить (Л .качество металла 1 з.п. ф-лы. /f ил. Фиг. 1

фи. J

Редактор Т.Парфенова

Составитель Р.Васильева

Техред А.Кравчук Корректор Л.Пилипенко

Заказ 6337/8Тираж 741Подписное

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. It