Металлопровод Советский патент 1980 года по МПК B22D41/60 

(54) МЕТАЛЛОПРОВОД

Изобретение относится к области металлургии и может быть испюльзовано в устройствах при комплексной обработке жидкой стали, а также в различных устройствах, применяемых при непрерывной разливке стали, металлов и сплавов.

Известен глинисто-графитовый стакан с диаметром отверстия 25 мм для промежуточного устройства на установке непрерывной разливки стали . Известный стакан во избежание замерзания в йе(м металла обогревается электрической энергией.

Недостатком известного металлопровода является застывание в канале вакуумироваиного и существенно охлажденного металла.

Известны металлюпроводы, состоящие из огнеупорных трубок и слоя из огнеупорного материала, охваченные для нагрева и транспортирования металла электромагнитными индукторами |2.

Недостатками известного металлопровода являются невозможность передачи металла на большие расстояния с минимальным перепадом его температуры и возможность застывания металла в металлопроводе.

Цель изобретения - передача металла на большие (расстояния с минимальным перепадом его температуры и исключение застывания металла в металлопроводе.

Указанная цель достигается тем, что металлопровод выполнен в ниде полой тепловой трубы, снабженной надетыми на концы сменными огнеупорными втулками, в центральном канале которой неподвижно установлена огнеупорная трубка. При этом огнеупорная трубка и муфты выполнены из

10 нитрида бора, связанного окисью кремния.

На чертеже представлен металлопровод, общий вид.

Металличесщй корпус тепловгой трубы 1 выполнен в виде двух металлических ци15линдров разных диаметров, размещенных коаксиально с гермет1 чньши торцами. Таким образом, полость А тепловой трубы, заключается между двумя цилиндрами, дегазирована и заполнена теплоносителем (на фигуре не показан) и сеткой 2 для диффу20зии конденсата, которая расположена на внутренней стенке тецловой трубы.

В центрально канале тепловой трубы установлена огнеупорная трубка 5, выполненная из нитрида бора, связанного окисью кремния. Торцы тепловой трубы закрыты огнеупорными втулками 4, которые плотно смыкаются с торцов с трубкой 3. Втулки 4 предназначены для защиты от воздейст30вия Ж1ИДКОГО металла корпуса тепловой трубы в местах ввода в футеровку емкости для отбора .металла и ввода металла в форму или К|ристаллизатор. Среднюю часть внешней поверхности трубы, заключенную между втулками 4, покрывают теплоизолирующим слоем 5 из обычных огнеупорных материалов в зависимости от нр едстоящих условий работы трубы, в отдельных случаях и из нитрида бора, связанного окисью кремния. Работает металлопровод следующим образомОдин из концов металлопровода огне}порной втулкой 4 вводится в емкость, из которой следует транспортировать жидкий металл, а другой конец металлопровода вводится в емкость (форму, кристаллизатор и др.). При необходимости осуществляются уплотнения в местах ввода концов металлопровода.. Пр.и обычном разогреве различного устройства, в котором закрепляется на длину втулки 4 один конец металлопровода, тенловая т|руба / при необходимой температуре нагревателя, например пламени горелки, начинает действовать, что выражается в испарении теплоносителя в нагреваемом конце полости А трубы / и конденсации теплоносителя на другом конце трубы 1, а также и на промежуточных ее участках, Этот процесс 1И сопровождается переносом тепла в полости А от горячего конца в другой конец трубы /. При этом разогревается огнеупорная трубка 3. При заливке металла в разливочное устройство и последующей транспортировке его по огнеупорной трубке 3 последняя всегда будет равномерно нагретой, питаясь теплом от металла в разливочном устройстве на протяжении всей разливки за счет ци)ркуляци:и теплоносителя в виде паров в полости А и перемещения конденсата теплоносителя по сетке 2. Этот процесс исключает замерзание .металла в металлопроводе практически при любой его длине. Для снижения тепловых потерь от металлопровода его внешняя поверхность закрыта слоем. 5 теплоизолящии. Независимо от протяженности металлопровода и величины расхода металла в единицу времени металл не замерзнет в канале металлопровода даже при сколь угодно малом диаметр-е канала. А на выходе из металлопровода металл имеет всегда стабильную температуру, определяемую температурой конденсации теплоносителя. Это обеспечивается спецификой работы тепловой трубы, которая, в частности, в рабочем .состоянии не снижает перепад температуры между ее концами больше, чем на разницу между температурой конденсации и температурой испарения применяемого теплоносителя, чт10 обеспечивает также стабильность температуры металла на всей ллине метялллппппппя Процесс транспортировки металла по металлопроводу осуществляется обычными средствами - за счет гравитационных сил, подъема вакуумом, сил давления, электромагнитных сил и др. Применяют следующие теплоносители (рабочие жидкости): для разливки высокоуглеродистых сталей, в том числе чугуна,- литий (интервал рабочих температур 1150- 1600° С); для разливки низкоуглеродистых сталей - барий (интервал рабочих температур 1450-1900° С); для разливки цветных металлов и их сплавов применяют цезий или калий (интервалы рабочих температур их близки друг к другу и находятся в пределах 600-1100° С). Маториал для корпуса тепловой трубы и материал для диффузии конденсата выбирается в соответствии с примененным теплоносителем (рабочей жидкостью). При использовании металлопровода в положении преимущественно вертикальном, когда конденсат падает под действием гравитационных сил в полости тепловой трубы, кроме теплоносителя ничего не добавляют. При расположении канала преимущественно в горизонтальном положении на внутренних стенжах тепловой трубы размещают пористый мате(риал или сетку (в данном слЗчае сетка для диффузионного перемещения конденсата). Продолжительность службы металлопровода определяется продолжительностью службы тепловой трубы и стойкостью материала, из которого выполнен канал. Длительность службы тепловой трубы составляет примерно 2000 ч. Стойкость канала, выполненного из предлагаемого материала, в несколько раз превосходит стойкость канала, выполненного из графитощамота, что подтверждено опытом. Исходя из фактического износа канала, выполненного из нитрида бара, связанного окисью кремния и равного 1 мм на 65 т разлитой стали, можно зарезервировать толщину стенки канала примерно на 10 плавок. После износа канала внутреннюю огнеупорную трубку заменяют. Одновременно заменяют и муфты. Предлагаемый металлонровод может быть вмонтирован в различные устройства, применяемые при непрерывной разливке стали способом «плавка на плавку. Достоинства предлагаемого металлопровода; высокая стабильность поддержания температуры металла на выходе из металлопровода, исключение необходимости подвода энергии, так как она черпается из самого металла и трансформируется трубкой на всю ее длину, исключение необходимости в охладителе, высокая термическая и механическая стойкость огнеупорной трубки, изготовленной из нитрида бора, связанного окисью кремния, что снижает запрязнение