Устройство для перекрытия струи металла Советский патент 1990 года по МПК B22D41/08 

Изобретение относится Ук металлургии и может быть использовано при бесстопорной разливке металла.

Цель изобретения - повышение на- дежности работы устройства.

На фиг.1 показано предлагаемое устройство, общий вид; на фиг.2 - то же, в режиме разливки металла; на фиг.З - то же, в режиме газодина- мического перекрытия струи жидкого металла; на фиг.4 - сечение А-А на фиг.З; на фиг.З - сечение Б-Б на фиг.3.

Устройство состоит из закрепление го на кожухе сталеразливочного ковша 1 корпуса 2 с неподвижной огнеупо ной плитой 3,гнездового кирпича 4 и крышки 5, подвижной обоймы 6 с приводным шибером 7, выполенным в виде огнеупорной плиты с разливочным отвестием. Под приводным шибером 7 соос- но расположен огнеупорный элемент (стакан-коллектор) 8 с разливочным каналом 9, который сообщается с газо вым коллектором 10 и патрубком 11 подвода газа.

В стенках стакана-коллектора 8 выполнены тангенциально к поверхности разливочного канала 9 газоподводя щие отверстия 12, наклонные к его оси под углом 10-80°.

При угле наклона отверстий в стенках огнеупорного элемента менее 10 структура газодинамического потока становится неоднородной, наблюдается разобщение газовых струй, поэтому перекрытие и удержание жидкого металла в разливочном канале становится не возможным. Если наклон отверстий в стенках стакана превышает 80°, то происходит нарушение сплошности газового потока в пристеночных зонах, вследствие чего на участках между отверстиями образуются области пониженного давления, через которые просачивается жидкий металл и надежное запирание разливочного канала становится невозможным.

На верхнем торце стакана-коллектора 8 выполнены выемки 13, соединяющие полость его разливочного канала 9 с атмосферой. Внутренняя полость канала может быть цилиндрической, конической либо комбинированной.

(Соотношение диаметра разливочного канала 9 в зоне газоподводящих отверстий 12 к диаметру разливочно

Q

5

д $

0

го отверстия приводного шибера 7 равно 1,2-1,6.

Устройство работает следующим образом.

Перед заливкой жидкого металла в ковш 1 подвижная огнеупорная плита 7 переводится в крайнее правое положение, перекрывая разливочное отверстие в неподвижной плите 3. Газопровод 11 соединяют с источником давления Рi воздуха или нейтрального газа. Через коллектор 10 и отверстия 12 газ поступает в стакан-коллектор 8, закручиваясь в силу тангенциального входа вдоль стенок стакана-коллектора 8 и неподвижной огнеупорной плиты 3. Истечение газа из внутренней полости осуществляется главным образом через разливочный канал 9 и частично через выемки 13 в атмосферу, охлаждая при этом подвижную огнеупорную плиту 7 (направление газовых потоков показано на фиг.1-3 стрелками). Разливку начинают перемещением подвижной обоймы 6 влево до совяещения разливочных отверстий в подвижной и неподвижной 3 огнеупорных плитах (фиг.2). Струя жидкого металла, устремляясь по разливочному каналу под действием сил тяжести и давления со стороны закрученного газового потока, несколько сужается на входе в огнеупорный элемент 8, а затем расширятся на его выходе. Из внутренней полости, где создано избыточное давление Р4, газ уходит через выемку 13 в атмосферу, охлаждая стакан-коллектор 8 и подвижную огнеупорную плиту 7. Затеканию жидкого металла в газоподво- дягще отверстия 12 препятствуют избыточное давление газа Рг , а также удаление этих отверстий от струи металла.

Для перекрытия струи металла газопровод 11 подключают к источнику высокого давления Р$. При этом расход газа через коллектор 10 и отверстия 12 в. стенках огнеупорного элемента 8 резко возрастает. Выходящие из отверстий 12 газовые потоки благодаря наклонному расположению отверстий создают радиальную и осевую составляющие газодинамического давления. Первая составляющая обеспечивает пережим струи, а вторая - уравновешивает гидростатическое давление столба жидкого металла и оттесняет его из разли- вечного канала 9 в ковш (фиг.З).

Для возобновления разливки газо- провод 11 переключают с источника высокого давления Р на источник давления Р, .

В этом случае газодинамический напор снижается, сила гидростатического давления становится преобладающей и разливка возобновляется.

Предлагаемая конструкция позволяет перекрытие струи осуществлять без взаимного смещения огнеупорных плит, что увеличивает кратность их использования и повышает надежность работы устройства. Кроме того, предлагаем мое устройство позволяет производить продувку металла в ковше нейтральными газами и многокомпонентными смесями. Формула изобретения

Устройство для перекрытия струи металла, преимущественно для метал

0

лургических ковшей, содержащее установленный в днище ковша разливочный стакан, приводной шибер с разливочным отверстием и соосно расположенный под ним огнеупорный элемент с разливочным каналом, сообщающимся с газовым коллектором, отличающе- е с я тем, что, с целью повышения надежности работы, в стенках огнеупорного элемента выполнены танген- . циально к поверхности разливочного канала газоподводяшие отверстия и под углом 10-80 к оси канала, а на верхнем торце огнеупорного элемента - выемки, соединяющие полость его разливочного канала с атмосферой, причем соотношение диаметра разливочного канала огнеупорного элемента в зоне газоподводящих отверстий к диаметру разливочного отверстия привод- . кого шибера равно 1,2-1,6.

Изобретение относится к области металлургии, а точнее к бесстопорной разливке металла. Цель изобретения - повышение надежности устройства в работе. Устройство включает кожух ковша 1, неподвижную огнеупорную плиту 3, приводной шибер 7 с разливочным отверстием. Под шибером 7 расположен стакан-коллектор 8 с разливочным каналом 9, который сообщается с газовым коллектором 10. В стенках стакана-коллектора 8 выполнены тангенциально к поверхности разливочного канала 9 газоподводящие отверстия 12, наклонные к его оси под углом 10 - 80°. Отношение диаметра разливочного канала 9 в зоне газоподводящих отверстий 12 к диаметру разливочного отверстия приводного шибера 7 равно 1,2 - 1,6. Предлагаемая конструкция позволяет осуществлять перекрытие струи без взаимного смещения огнеупорной плиты и шибера, что увеличивает кратность их использования и повышает надежность в работе. 5 ил.

12

A-A

ФигМ

Фиг.З

6-6

Фиг.5