Устройство для защиты струи металла при сифонной разливке Советский патент 1992 года по МПК B22D7/12 

Изобретение относится к области дегазации расплавов инертными газами и может быть использовано в металлургической и других видах промышленности, связанных с разливкой расплавов.

В настоящее время предложен ряд устройств аргонной защиты струи металла. Например, предлагается производить- обдув струи металла аргоном через щелевое сопло кольцевой формы (см. Металлург, - 1988 ,№8, с. 30-31)

Недостатком таких устройств является большой расход инертного газа из-за отсутствия кожуха. Кроме того поток аргона эжек- тирует воздух из окружающей среды,в результате чего у поверхности металла создается окислительный кислородный потенциал, что приводит к образованию оксидных пленок на поверхности струи.

С целью сокращения расхода газа и улучшения защиты струи, последнюю помещают в кожух различной конструкции, например из металлической сетки (А.с. СССР № 1338964, кл. В 22 D 7/12, 11/00). Однако, применение сетчатого кожуха также требует значительно расхода инертного газа.

Прототипом предлагаемого устройства является конструкция типа неподвижный- подвижный цилиндр (см. А. с. № 251150 кл. В 22 D 7/00).

Устройство состоит из двух соосно расположенных металлических цилиндров с зазором между ними 15-30 мм. Один из цилиндров (нижний) имеет возможность перемещаться вдоль общей оси, что позволяет избежать поломки устройства при опускании его на центровую. Устройство крепится к днищу ковша перед началом разливки.

Главным недостатком устройства является наличие большого зазора (15-30 мм) между цилиндрами, что приводит к значительным потерям инертного газа через него

ч

xl

ь

00 Ю О

со

Уменьшение зазора приводит к заклиниванию устройства даже при небольшом короб- лении одного из цилиндров под воздействием температуры или других факторов в процессе эксплуатации. Кроме rorq устройство не позволяет веста наблюдение за состоянием струи в процессе разливки,

Целью изобретения является повышение качества металла за счет улучшения защиты струи, снижение расхода газа, повышение надежности устройства и осуществление контроля за процессом разлмв- ки.

Поставленная цель достигается за счет того, что устройство для защиты струи расплава при сифонной разливке стали содержит кольцевой распределительный коллектор с патрубком для подачи инертного газа, снабженный щелевым соплом и кожухом из соосно расположенных подвижного и неподвижного цилиндров с фланцами, у которого цилиндры соединены между собой гофрированным патрубком, причем отношение диаметра подвижного цилиндра к внутреннему диаметру щелевого сопла составляет (1,1-1,2), кроме того, в средней части подвижного цилиндра выполнено окно диаметр которого равен (0,2-0,3) внутреннего диаметра щелевого сопла, кроме того, гофрированные патрубки и окно в подвижном цилиндре выполнены из термостойкого материала.

Соединение цилиндров гофрированным патрубком из термостойкой ткани позволяет снизить потери инертного газа за счет значительного уменьшения зазора между подвижным и неподвижным цилиндрами, кроме того такое соединение позволяет свободно перемещаться цилиндрам относительно друг друга, что в конечном итоге повышает его надежность при опускании на центровую.

Выполнение диаметра подвижного цилиндра в пределах.равных (1,1 -1,2) внутреннего диаметра щелевого сопла,позволяет повысить точность установки устройства на центровую, что, в свою очередь приводит к снижению неблагоприятного воздействия струи на внутреннюю поверхность устройства.

При значении этого отношения меньше 1,1 - затрудняется операция установки устройства на центровую и, следовательно, усиливается неблагоприятное воздействие струи на внутреннюю поверхность устройства. При значении этого отношения больше 1,2 возникает зазор между подвижным цилиндром и воронкой центровой, что приводит к утечке защитного газз и ухудшению качества металла.

Выполнение смотрового окна из термостойкого стекла,у которого диаметр выполнен в пределах (0,2 - 0,3) внутреннего диаметра щелевого сопладюзволяет осуществлять контроль за процессом разливки,

При выполнении диаметра смотрового окна в пределах меньше 0,2 внутреннего диаметра щелевого сопла нарушается наблюдение за поведением струи металла, а

при диаметре большем 0,3 Д, снижается надежность конструкции,т. к. увеличивается вероятность разрушения стекла, что приводит к нарушению герметичности устройства и утечке газа, что ухудшает защиту струи

расплава, и следовательно, ухудшает его качество.

Заявителем не обнаружены технические решения/содержащие отличительные признаки заявленного технического решения, следовательно оно соответствует критерию Существенные отличия.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Оно включает распределительный коллектор 1 вместе со щелевым соплом 2, который крепится к неподвижному цилиндру 3, который посредством гибкого соединения 4 соединен с подвижным цилиндром 5. В боковой поверхности подвижного цилиндра

выполнено окно 6 из термостойкого стекла. Устройство надевается на сталеразливоч- ный стакан 7 и крепится к днищу ковша перед началом разливки. Защитный газ подводится посредством патрубка 8,

Устройство работает следующим образом.

После закрепления коллектора к днищу ковша последний опускается вниз (на центровую) до тех пор.пока не начнется соосное

перемещение цилиндров. После этого подключается шланг, по которому подается нейтральный газ, например, аргон (расход 10 м /с) и начинается процесс разливки. После окончания разливки последнего поддона устройство отсоединяется от ковша до следующей плавки.

При опробовании данного устройства в производственных условиях при отливке слитков массой 30 т было обнаружено, что

данное устройство позволяет повысить качество металла, снизить расход газа, повысить надежность устройства и осуществлять контроль за процессом разливки.

Формула изобретения

Устройство для защиты струи металла при сифонной разливке, содержащее кольцевой распределительный коллектор, с патрубком для подачи инертного газа и щелевым соплом для его выхода, соединенный с коллектором кожух, выполненный из соосно расположенных неподвижного и подвижного цилиндров с фланцами, отличающееся тем, что. с целью повышения качества металла за счет улучшения защиты струи, снижения расхода инертного газа, повышения надежности работы устройства и осуществления контроля за разливкой, в средней части подвижного цилиндра выполнено окно диаметром 0,2-0,3 внутреннего диаметра щелевого сопла, закрытое прозрачным термостойким материалом, цилин- дры соединены между собой гофрированным патрубком из термостойкого материала, а отношение внутренних диаметров подвижного цилиндра и щелевого сопла составляет 1,1-1,2.

Сущность изобретения: устройство содержит кольцевой распределительный коллектор с патрубком для подачи инертного газа и щелевым соплом для его выхода, соединенный с коллектором кожух, выполненный из соосно расположенных неподвижного и подвижного цилиндров с фланцами. В средней части подвижного цилиндра выполнено окно диаметром 0,2-0,3 внутреннего диаметра щелевого сопла, закрытое прозрачным термостойким материалом, цилиндры соединены между собой гофрированным патрубком из термостойкого материала, а отношение внутренних диаметров подвижного цилиндра и щелевого сопла составляет 1,1-1,2. 1 ил.

&

д

Защитный

2QS