Устройство для отливки листового слитка Советский патент 1991 года по МПК B22D7/12 

Изобретение относится к металлургии, а именно к средствам защиты поддона сквозной изложницы от воздействия струи металла при разливке сверху.

Известные средства защиты поверхности поддона можно разделить на несколько групп: огнеупорные покрытия, наносимые на поверхность поддон тонким слоем; огнеупорные вставки, которые заформовывают- ся на рабочей поверхности поддона; металлические вкладыши в виде стальных катаных пластин, из которых может изготавливаться путем штамповки выпуклый вкладыш. Эти вкладыши устанавливаются в специальное кольцевое гнездо углубления поддона; металлические вкладыши в виде стальной стружки, листовой сечки (пористые вкладыши). Эти вкладыши могут быть прессованными или формируются на поддоне при применении сечки (стружки) россыпью.

Основными недостатками этих средств защиты поддона являются: загрязнение слитков неметаллическими включениями, сложность изготовления штампованных металлических вкладышей, так как требуется наличие специальных прессов; наличие в слитках зон с нерастворившимися частями металлического вкладыша, которые обнаруживают на горизонтах 4...6% от нижней части слитка, что приводит к ухудшению качества макроструктуры металла и увеличению его расхода с донной обрезью; низкая эффективность отдельных известных средств защиты поддона.

Наиболее близким к предлагаемому является вкладыш, выполненный в нижней его части в виде сегмента с выступами, которые опираются на восходящие края углубления в поддоне.

Проведенными испытаниями таких вкладышей выявлена их низкая зффектив(Л

С

о о -N

СА Ю

сл

ность вследствие неудовлетворительной защиты поверхности поддона от размыва струей металла. Наличие зазора между поверхностью углубления D поддоне и нижней плоскостью вкладыша повышает его прожи- гаемость струей,.в результате чего на поверхности поддона ускоряется образование вымоин и уменьшение толщины поддона -а зоне воздействия струй, что приводит к снижению стойкости поддона. Средний удельный расход поддонов при применении таких вкладышей составил 17,2 кг/т стали против сравнительного 14,6 кг/т.

Кроме того, при испытаниях отмечено значительное увеличение затрат ручного труда при укладке вкладыша в углубление поддона, связанное со сложностью перемещения (неудовлетворительным скольжением) его по поверхности поддона. При размещении такого вкладыша в углублении поддона, на поверхности которого имеются вымоины, не обеспечивается его горизонтальное расположение, что приводит к глубокому внедрению тела вкладыша в донной части раската слитка. Это является причиной увеличения утяжки в донной части раската слитка на 3-3,5% (с 4,3% - на сравнительных слитках, до 7,2-7,8%).

Цель изобретения - увеличение стойкости поддонов, экономия металла путем снижения его потерь на заполнение размывов в поддоне и уменьшения величины донной обрези от раскатов листовых слитков, а также облегчение труда при подготовке стале- разливочных составов.

Поставленная цель достигается тем, что защитный вкладыш со стороны поддона выполнен с приливом в виде клина, а линия сопряжения скошенных граней прилива параллельна большей горизонтальной оси основания изложницы.

Наличие такого прилива обеспечивает постепенное увеличение толщины плоского дна вкладыша от периферии к центру, т.е. к зоне интенсивного воздействия струи металла на поддон - к зоне наиболее частого попадания струи, что усиливает защитные свойства вкладыша в центре поддона.

Выполнение на внешней плоскости защитного вкладыша прилива в виде клина обеспечивает минимальный вес вкладыша при оптимальной толщине его дна в зоне интенсивной эрозии поверхности поддона.

Это является преимуществом перед поддоном для сквозных изложниц, содержащим вкладыш, выполненный в виде перевернутого полого усеченного конуса. Толщина такого вкладыша постоянна по всему его периметру, а в центре, где происходит более интенсивный износ поверхности поддона, даже уменьшена (вызывает сомнение целесообразность уменьшения веса вкладыша в ущерб стойкости поддона). Кроме того, при применении листовых изложниц круглая форма вкладыша не обеспечивает эффективной защиты поверхности поддона по большой оси основания изложницы. Наблюдаемая на практике топография площади размыва поверхности

0 поддона при отливке листовых слитков, обусловливает необходимость выполнения вкладыша вытянутым по большой оси основания изложницы.

Особенно это положение существенно

5 при увеличении отношения сторон основания изложницы более 1,5. Кроме того, (фиг. 1 и 2) форма вкладыша не обеспечивает защиты всей поверхности углубления в поддоне, что приведет к интенсивному его износу

0 и изменению конфигурации. Это обстоятельство связано с потерями металла на заполнение выгаров (размывов) поверхности поддона, а также с донной обрезью вследствие изменения формы донной части слит5 ка,

Кроме того, выполнение вкладыша с приливом в виде клина облегчает условия размещения его в углублении поддона, так как в этом случае скольжение вкладыша по

0 поверхности поддона осуществляете л по ребру прилива, а не по всей плоскости дна вкладыша (операция фиксирования вкладыша в углублении выполняется вручную). Высота прилива предлагаемого вклады5 ша составляет 0,007-0,010 высоты изложни- цы; длина меньшей и большей стороны основания прилива равна 0,15-0,50 и 0,30- 0,70 соответствующей стороны основания изложницы,

0 Высота изложницы явпяется одним из основных факторов, определяющих кинетическую энергию падающей на поддон струи металла, истекающей из ковша. Чем выше изложница, тем болььше сила удара струи с

5 поверхность поддона и, следовательно, выше ее износ. Поэтому выбор высоты изложницы в качестве фактора, определяющего высоту прилива на дне защитного вкладыша, является достаточно обоснованным.

0 Топография площади размыва струей металла поверхности поддона при применений листовых изложниц имеет эллипсооб- разную форму, при этом большая ось эллипса параллельна соответствующей оси

5 основания изложницы. Такая форма площа- ди размыва обусловливается большей возможностью смещения оси канала разливочного стакана по большой оси основания изложницы, чем по малой. Следовательно, размеры сторон основания прилива

в определенной мере зависят от параметров соответствующих сторон основания листовой изложницы.

Выбор параметров прилива защитного вкладыша проведен на основании экспери- ментальных данных, представленных в табл.1-3.

Как следует из данных табл. 1, при высоте прилива равной 0,007-0,010 высоты изложницы, средний износ поверхности поддона находится на одном уровне (1,4-1,3 мм). Дальнейшее увеличение высоты прилива нецелесообразно, так как хотя и не приводит к ухудшению результата, но связано с нерациональным увеличением веса вкла- дыша. Уменьшение высоты прилива менее 0,007 высоты изложницы сопряжено с увеличением износа поверхности поддона, а также с ухудшением условий передвижения вкладыша по поддону при укладке его в уг- лубление вследствие того, что в этом случае ребро вкладыша перестает быть единственной линией скольжения по поверхности поддона.

Данные табл. 2 и 3 свидетельствуют о том, что уменьшение оговоренных значений длин меньшей и большей сторон основания прилива (соответственно 0,15 и 0,30) связано с увеличением износа поверхности поддона, а увеличение их - с увеличением веса вкладыша, не сопровождаемое улучшением условий защиты его поверхности.

На фиг. 1 схематически изображено предлагаемое устройство, фронтальная проекция; на фиг. 2 - то же, горизонтальная проекция; на фиг. 3 - то же, профильная проекция.

Предлагаемое устройство содержит изложницу 1 с большей А и меньшей В сторонами основания, поддон 2 с углублением для размещения защитного вкладыша 3. Защитный вкладыш изготовлен в виде литого корпуса с боковыми стенками. Со стороны поддона на дне вкладыша выполнен прилив 4 в виде клина высотой h. Толщина дна вкла- дыша без прилива . Скольжение вкладыша по.поверхности поддона осуществляется по ребру гпп (фиг. 1) прилива 4.

Основание прилива (abed на фиг. 2} и внешняя плоскость дна вкпэдыша (линии k t и kl соответственно на фиг. 1 и 3) смежны, а линия сопряжения скошенных граней прилива параллельна большей горизонтальной оси основания изложницы.

Пример. Устройство для отливки листового слитка содержит изложницу с основанием (в свету) 720x1170 мм и высотой 2450 мм. Размеры углубления в поддоне 480x740 мм глубиной 60 мм. Для защиты поверхности поддона применяется стальной литой вкладыш с толщиной дна 40 мм (без прилива), шириной 430 м.м и длиной 690 мм. По большой оси дна вкладыша, на внешней его плоскости.выполнен прилив в виде клина высотой 20 мм (0,008 высоты изложницы); длина меньшей и большей стороны основания прилива составляет соответственно 120 и 660 мм (или 0,17 и 0,56 от соответствующих сторон основания изложницы).

Применение таких вкладышей для защиты поверхности поддонов позволяет уменьшить удельный расход поддонов на 3,3 кг/т стали (10,15 против 13,45 кг/т). При этом зафиксированы поддоны, удельный расход которых составил 3,5-4,4 кг/т.

Формула и з о б р а т е- и и я

Устройство для отливки листового слит- ка, содержащее изложницу, поддон с углублением с проставленным в него защитным вкладьммем, сопричасземая с поддоном поверхность которого соответствует ответной поверхности углубления, отличающее- с я тем, что, с целью увеличения стойкости поддона, экономии металла и облегчения подготовки сталеразпивочных составов, защитный вкладыш со стороны поддона выполнен с приливом в виде клина, высота которого составляет 0,007...0,010 высоты изложницы, а линия сопряжения скошенных граней в поперечном сечении совпадает с продольной осью поддона, причем длины большей и меньшей сторон основания прилива составляют Q,15...0,50 и 0,3...0,7 соответствующих сторон основания изложницы.

Таблица 1

Таблица 2

Изобретение относится к металлургии, а именно к средствам защиты поддона изложницы от воздействия струи металла при разливке сверху. Цель изобретения -увеличение стойкости поддона изложницы, экономия металла и облегчение труда при подготовке сталеразливочных составов. Защитный вкладыш со стороны поддона выполнен с приливом в виде клина, высота которого составляет 0,007-0,010 высоты изложницы, а длины большей и меньшей сторон основания прилива составляют 0,15-0,50 и 0,30-0,70 соответствующих сторон основания изложницы, при этом линия сопряжения скошенных граней прилива в поперечном сечении совпадает с продольной осью поддона. 3 ил., 2 табл.

Фиг, Ј .

Таблица 3

Фиг. 2.

Фиг. Ь,

у

/