Прибыльная надставка Советский патент 1990 года по МПК B22D7/10 

Изобретение относится к черной метал лургии, в частности к разливке металлов и сплавов

Цель изобретения - увеличение выхода годного металла за счет снижения головной обрези и улучшения качества металла

На чертеже изображена предложенная прибыльная надставка, установленная на изложнице

На изложнице 1 крепится прибыльная надставка 2 с помощью буртов 3, клиньев 4 и нижних скоб- 5, являющихся продолжением наружного фланца 6, корпуса надставки 7, состоящего из двух частей и имеющего нижнюю полку 8 и верхнюю полку 9, в которой выполнены отверстия 10 для засыпки в полость 11 между корпусом надставки 7 и вкладышами 12, 13 утепляющей смеси, например перлитографита Вкладыши 12, 13 отделены от верхней 8 и нижней 9 полок корпуса 7 прибыльной надставки 2, а последняя от изложницы 1 - через прокладки 14

изоляционного материала, например асбеста и состоят из внутренней стенки 15, имеющей отверстие 16, внешней стенки 17, верхней стенки 18, имеющей отверстия 19, закрытые пробками (не показаны), и нижней стенки 20 Воздушная полость 21 вкладыша 11 заполнена восстановительной составляющей (не показана) экзотермической смеси, например порошком сплава алюминия, воздушная полость 22 вкладыша 12 заполнена окислительной составляющей (не показана) экзотермической смеси Воздушные полости 21 дополнительно заполнены твердыми смесями, например хлоридами металлов, при нагревании вкладыша выделяющие газообразные продукты Для фиксирования прибыльной надставки в вертикальном направлении и устранения зазоров между изложницей 1 и прокладкой 14 служат клины 4 бурты 3, изложницы 1 и скобы 5 прибыльной надставки 2, для устранения зазоров меж1 двумя частями корпуса 7 прибыльной надсл

&

о

1

N9

ставки 2 в верхние скобы 23 перпендикулярно плоскости раздела двух частей корпуса 7 вставлены брусы 24, имеющие отверстия 25, в которые вставлены клинья 26, а для устранения зазоров между встав- ками 11 и 12 в верхние скобы 23 вставлены брусы 27, зафиксированные штифтами 28.

Изложница с прибыльной надставкой собирается следующим образом.

Сначала во вкладыши 12, 13 через отверстие 19 засыпаются соответственно восстановительная и окислительная составляющие термитной смеси. Затем через эти отверстия в эти же воздушные полости 21 и 22 засыпают смесь, выделяющую при нагревании газообразные продукты, и собирают кон- струкцию из двух вкладышей 12, 13, прокладки 14, устанавливают ее плоскостью разъема параллельной буртам 3 на изложницу 1. Затем одевают на прибыльную надставку 2 две половинки корпуса 7 та- ким образом, чтобы бурты 3 изложницы 1 прошли в пазы нижних скоб 5 прибыльной надставки 2. Вставляют в верхние скобы 23 сначала брусья 27 и штифтами 28 фиксируют положение вставок 12 и 13 таким образом, чтобы зазор между ними отсутст- вовал, затем брусья 24 в отверстия 25 и скобами 26 фиксируют положение двух половинок корпуса 7 прибыльной надставки, ликвидируя между ними зазор, после чего вставляют клинья 4 в пазы между буртами 3 изложницы 1 и скобами 5 прибыльной надстав- ки 2 и выбираем зазор между изложницей 1 и прибыльной надставкой 2.

Конструкция изложницы с прибыльной надставкой работает следующим образом.

В пространство вкладыша 12 введены, например, предварительно порошок алюмо- титана с т. пл. 1250°С и смесь хлоридов алюминия, железа и натрия, в пространство вкладыша 13 введены, например, предварительно ферриты кальция СаО-Ре2Оз (с такой же температурой плавления как и порошок алю- мотитана) и аналогичная смесь хлоридов металлов.

При заполнении изложницы, а затем и прибыльной надставки жидкой сталью вкладыши 12 и 13 прогреваются и испаря- ются хлориды устремляются в отверстия 16, при достижении температуры в полости вкладышей 12, 13, превышающей температуру плавления алюмотитана и ферритов кальция, в ней образуются жидкие расплавы и под давлением газов выделяющихся из смесей хлоридов их струйки устремляются в изложницу/ попадая не на поверхность, а в объем жидкого металла. Время расплавления составляющих термитной смеси можно регулировать их составом и составом материала и толщиной внутренней стенки 15 вкладышей. К моменту начала поступления экзотермической смеси в жидкую сталь часть

ее закристаллизовалась и уже началась формироваться усадочная раковина. В результате взаимодействия окислительной и восстановительной составляющих термитной смеси в головной части слитка повышается температура и усадочная полость заполняется расплавляющимся вверху металлом. Длительность протекания экзотермических реакции в головной части слитка регулируется диаметром и количеством отверстий 16 в стенках вкладышей 12 и 13 таким образом, чтобы величина усадочной раковины была минимальной.

Количество окислительной и восстановительной составляющих термической смеси выбирается таким образом, чтобы количество восстановительной составляющей было больше стехиометрически необходимого количества для протекания экзотермических реакций на величину, обеспечивающую микролегирование стали вводимыми элементами.

Наличие отверстий в боковых поверхностях вкладышей обеспечивает длительность периода ввода термитной смеси в жидкую сталь.

Разделение экзотермической смеси на составляющие восстановительную и окислительную и помещение их в разные полости вкладышей обеспечивает протекание экзотермических реакций в объеме жидкой стали.

Наличие отверстий на верхних горизонтальных плоскостях вкладышей позволяет использовать изложницу с прибыльной надставкой многократно.

Использование в качестве составляющих термитной смеси легкоплавких составляющих позволяет повысить объемный эффект нагрева стали в головной части слитка.

Применение герметичных пробок для отверстий на верхних горизонтальных плоскостях вкладышей обеспечивает возможность направленного удаления жидкого расплава из вкладышей только в направлении жидкой стали, а применение в составе составляющих термитной смеси материалов, выделяющих газообразные продукты при нагревании, позволяет обеспечить необходимое давление внутри полостей вкладышей для истечения составляющих термитной смеси.

Кроме того, использование хлоридов металлов позволяет значительно улучшить качество металла за счет обеспечения условий удаления газов и неметаллических включений из объема жидкой стали.

Формула изобретения

Прибыльная надставка для утепления головной части слитка, содержащая корпус с верхними и нижними полками и вкладыши коробчатой формы с полостями, заполненными экзотермической смесью, отличающаяся тем, что, с целью увеличения выхода годного за счет снижения головной обрези и

улучшения качества металла, в боковых стенках вкладышей со стороны рабочей полости, а также на верхней горизонтальной стенке выполнены отверстия, а в полостях вкладышей размещены раздельно окислительные и восстановительные составляющие экзотермической смеси и дополнительно хлориды металлов, при этом отверстия в горизонтальных стенках вкладышей герметично закрыты пробками.

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к разливке металлов и сплавов. Цель изобретения - увеличение выхода годного металла за счет снижения головной обрези и улучшения качества металла. Изложница с прибыльной надставкой содержит корпус с верхними и нижними полками с наружным фланцем, а также вкладыши с воздушными полостями, заполненными материалами экзотермических смесей, в которых в боковых поверхностях, повернутых внутрь изложницы, а также на верхних горизонтальных плоскостях выполнены отверстия, а в каждую воздушную полость вкладыша помещена только либо окислительная, либо восстановительная составляющая термитной смеси, причем плавящиеся при температурах нагрева смеси, при этом в отверстия на верхней горизонтальной плоскости вкладышей вставлены герметические пробки, а в воздушные полости вкладышей дополнительно помещены материалы, выделяющие на протяжении всего периода нагрева вкладышей газообразные продукты. 1 ил.

/7

/3

28

15

10,11

г

г