Металлоприемный колодец

Полезная модель относится к области металлургии, в частности, к непрерывной разливке металла. Металлоприемный колодец, состоящий из опорной плиты и наружных боковых стенок, хотя бы одна из которых выполнена с возможностью полного прилегания к огнеупорной футеровке одной из стен промежуточного ковша, и хотя бы в одной из которых могут быть выполнены переливные дозирующие каналы, согласно полезной модели, дополнительно содержит внутреннюю емкость с отверстием для приема металла, расположенную на опорной плите, и образованную внутренними боковыми стенками высотой 0,1-0,8 от высоты наружных боковых стенок металлоприемного колодца, которая может находиться по центру или со смещением от центра опорной плиты. Наружные боковые стенки металлоприемного колодца, не прилегающие к огнеупорной футеровке стен промежуточного ковша, могут быть выполнены до 70% ниже по высоте, чем стенки металлоприемного колодца, полностью прилегающие к огнеупорной футеровке стен промежуточного ковша. Внутренняя емкость может быть различной геометрической формы, в частности, параллелепипедной, цилиндрической, конической, пирамидальной, призматической, сферической. Толщина опорной плиты в зоне непосредственного падения струи металла равна или больше толщины опорной плиты периферийной части металлоприемного колодца до 5 раз. Опорная плита металлоприемного колодца может иметь продувочные устройства, через которые осуществляют продувку металла газом.

Полезная модель относится к области металлургии, в частности, к непрерывной разливке металла.

Известен металлоприемник промежуточного ковша для непрерывной разливки металла, который содержит огнеупорную емкость, образованную опорной плитой (дном) и стенкой с проемами, при этом толщина стенки равна 0,25-0,5 толщины дна, а прорези расположены симметрично (UA 51522 от 14.12.2009 г., МПК B22D 41/00).

Недостатками данной конструкции являются: (1) турбулентность падающей в данное изделие струи металла не претерпевает локализацию; напротив, струя отражается от плоского днища изделия в виде брызг металла, что приводит как к снижению стойкости днища изделия, так и к понижению качества металла за счет образования неметаллических включений при окислении брызг; (2) существенные потери металла, кристаллизующегося в металлоприемнике по окончании разливки в связи с отсутствием каких-либо сквозных отверстий в нижней части стен изделия; (3) наличие в стенах изделия прорезей большой площади и высоты не позволяет сформировать управляемые потоки в объеме металла в промежуточном ковше за пределами изделия, а также приводит к преждевременному разрушению стен изделия.

Известен приемный колодец, состоящий из опорной плиты и боковых стенок, одна из которых выполнена с возможностью полного прилегания к огнеупорной футеровке одной из боковых стен промежуточного ковша. Одна из боковых стен приемного колодца имеет высоту не менее 75% от высоты рабочего пространства промежуточного ковша, одна из стенок приемного колодца частично или полностью имеет высоту менее вышеуказанного уровня. В одной из боковых стенок может быть выполнено хотя бы одно отверстие (RU 2400327 от 21.05.2008, МПК B22D 41/00).

Описываемая в патенте RU 2400327 конструкция металлоприемника не обеспечивает равномерного распределения потоков расплавленного металла с локализацией турбулентности и формированием струи в заданном направлении в зависимости от конструкции промежуточного устройства.

Целью настоящей полезной модели является обеспечение повышения качества непрерывнолитой заготовки, а также увеличение стабильности и технологичности процесса непрерывной разливки.

Технический результат, достигаемый полезной моделью, заключается в создании условий локализации и снижения степени турбулентности струи металла, падающей из сталеразливочного ковша в приемную зону промежуточного ковша, в которой установлен металлоприемный колодец, за счет конструкции данного изделия. Также за счет конструкции внутреннего профиля изделия достигается повышенная эрозионная стойкость изделия, что снижает скорость поступления неметаллических включений в металл вследствие снижения скорости разрушения самого изделия в процессе непрерывной разливки.

Технический результат достигается тем, что металлоприемный колодец, состоящий из опорной плиты и наружных боковых стенок, хотя бы одна из которых выполнена с возможностью полного прилегания к огнеупорной футеровке одной из стен промежуточного ковша, и хотя бы в одной из которых могут быть выполнены переливные дозирующие каналы, согласно полезной модели,

дополнительно содержит внутреннюю емкость с отверстием для приема металла, расположенную на опорной плите, и образованную внутренними боковыми стенками высотой 0,1-0,8 от высоты наружных боковых стенок металлоприемного колодца, которая может находиться по центру или со смещением от центра опорной плиты.

Наружные боковые стенки металлоприемного колодца, не прилегающие к огнеупорной футеровке стен промежуточного ковша, могут быть выполнены до 70% ниже по высоте, чем стенки металлоприемного колодца, полностью прилегающие к огнеупорной футеровке стен промежуточного ковша.

Внутренняя емкость может быть различной геометрической формы, в частности, параллелепипедной, цилиндрической, конической, пирамидальной, призматической, сферической.

Толщина опорной плиты 2 в зоне непосредственного падения струи металла равна или больше толщины опорной плиты периферийной части металлоприемного колодца до 5 раз.

Опорная плита в зоне непосредственного падения струи металла может иметь одну или более ударных поверхностей с прямолинейным профилем, расположенных под углом друг к другу, или ударную поверхность, имеющую криволинейный профиль.

Опорная плита металлоприемного колодца может иметь продувочные устройства, через которые осуществляют продувку металла газом.

Сущность предлагаемой полезной модели поясняется чертежами, не исключающими другие варианты в пределах формулы.

На фиг.1 показан металлоприемный колодец в аксонометрии с вырезом части изделия, с внутренней емкостью кубической формы с двумя ударными поверхностями, расположенными под углом друг к другу.

На фиг.2 показан металлоприемный колодец в аксонометрии с вырезом части изделия для «Т-образного» промежуточного ковша, с внутренней емкостью цилиндрической формы с криволинейным профилем ударной поверхности.

На фиг.3 показано расположение изделия непосредственно в «Т-образном» промежуточном ковше.

На фиг.4 показан металлоприемный колодец в аксонометрии с вырезом части изделия, аналогичный приведенному на фиг.2, но с пониженной высотой наружной боковой стенки изделия, не прилегающей к огнеупорной футеровке промежуточного ковша.

В рамках данной полезной модели под «наружными боковыми стенками металлоприемного колодца» следует понимать наружные боковые стенки изделия, обозначенные на фиг.1 и 2 как 3 и 3. Под «внутренними боковыми стенками металлоприемного колодца» следует понимать стенки, которые образуют внутреннюю емкость изделия, обозначенную на фиг.1 и 2 как 7.

Металлоприемный колодец 1 имеет опорную плиту 2, боковые стенки изделия 3 и 3. Стенки 3 выполнены с возможностью полного прилегания к огнеупорной футеровке стен промежуточного ковша. В стенках 3, не прилегающих к огнеупорной футеровке стен промежуточного ковша, выполнены переливные дозирующие каналы 4. Металлоприемный колодец 1 содержит дополнительно внутреннюю емкость 5 с отверстием для приема металла 6, расположенную на той же опорной плите 2, и образованную внутренней боковой стенкой 7. Внутренняя емкость 5 с отверстием для приема металла 6 образована внутренней боковой стенкой высотой 0,1-0,8 от высоты наружных боковых стенок 3 и 3 металлоприемного колодца. Внутренняя емкость 5 может находиться по центру или со смещением от центра опорной плиты в зависимости от конструкции промежуточного ковша.

Металлоприемный колодец разделяет внутреннее пространство промежуточного ковша на приемную (область поступления метла из сталеразливочного ковша) и разливочные зоны. Если все наружные боковые стенки металлоприемного колодца одной высоты, то, наличие хотя бы в одной из них (не прилегающей к огнеупорной футеровке стен промежуточного ковша) переливных дозирующих каналов позволяет формировать направленные потоки металла в объеме разливочных зон промежуточного ковша. В случае, когда хотя бы одна не прилегающая к огнеупорной футеровке стен промежуточного ковша наружная боковая стенка изделия выполнена ниже остальных по высоте, переливные дозирующие каналы в изделии могут отсутствовать.

Толщина опорной плиты 2 в зоне непосредственного падения струи металла равна или больше толщины опорной плиты периферийной части металлоприемного колодца до 5 раз. Увеличенная толщина опорной плиты в зоне непосредственного падения струи металла применяется в случае необходимости разливать металл сериями большой длины.

Жидкий металл из сталеразливочного ковша через огнеупорный металлопроводтрубу попадает в приемную зону, а, точнее, во внутреннюю емкость металлоприемного колодца, затем - в периферийную область металлоприемного колодца, и далее - к стаканам-дозаторам в разливочных зонах промежуточного ковша. При этом турбулентные потоки не выходят за пределы изделия металлоприемного колодца.

Выполненный в соответствии с заявленной полезной моделью металлоприемный колодец, имеющий две емкости для приема металла, позволяет локализовать турбулентность падающей струи металла внутри изделия, во-первых, за счет локализации и последующего гашения турбулентности в объеме внутренней емкости металлоприемного колодца, а, во-вторых, за счет вытекания частично успокоенного потока металла из внутренней емкости в замкнутый объем металлоприемного колодца, где происходит окончательное успокоение потока металла. Далее металл вытекает из металлоприемного колодца в разливочные зоны промежуточного ковша либо направленными струями через переливные дозирующие каналы, либо через боковые стенки металлоприемного колодца, не прилегающие к огнеупорной футеровке стен промежуточного ковша, которые могут быть выполнены до 70% ниже по высоте, чем стенки металлоприемного колодца, полностью прилегающие к огнеупорной футеровке стен промежуточного ковша.

Дно металлоприемного колодца 8, в том числе и в зоне непосредственного падения струи металла, может иметь продувочные устройства - пористые вставки или щелевые продувочные блоки, через которые осуществляют продувку металла газом (например, аргоном).

Таким образом, использование металлоприемного колодца предлагаемой конструкции позволяет достичь технический результат за счет:

- предотвращения образования дополнительных неметаллических включений вследствие снижения степени турбулентности падающей струи жидкой стали из сталеразливочного ковша в промежуточный ковш;

- удаления имеющихся в объеме стального расплава неметаллических включений в шлаковую фазу за счет локализации турбулентности падающей струи в объеме изделия и повышения продолжительности пребывания металла в изделии;

- предотвращения затягивания обогащенного неметаллическими включениями рафинировочного шлака приемной зоны промежуточного ковша в объем металла за счет предотвращения попадания этого шлака к разливочным стаканам промежуточного ковша при снижении уровня жидкого расплава;

- поддержания стабильного распределения потоков металла в промежуточном ковше в процессе разливки, за счет локализации турбулентности падающей струи в объеме изделия;

- увеличения стойкости огнеупорной футеровки приемной зоны промежуточного ковша за счет ее экранирования изделием от воздействия излучения падающей струи металла и непосредственного контакта с жидким металлом и шлаком, что, в конечном итоге, дает возможность повышения серийности разливки методом «плавка на плавку».

1. Металлоприемный колодец, состоящий из опорной плиты и наружных боковых стенок, по меньшей мере одна из которых выполнена с возможностью полного прилегания к огнеупорной футеровке одной из стен промежуточного ковша, и по меньшей мере в одной из которых могут быть выполнены переливные дозирующие каналы, отличающийся тем, что он снабжен внутренней емкостью с отверстием для приема металла, расположенной на опорной плите и образованной внутренней боковой стенкой, высотой 0,1-0,8 от высоты наружных боковых стенок металлоприемного колодца, при этом внутренняя емкость расположена по центру или со смещением от центра опорной плиты.

2. Металлоприемный колодец по п.1, отличающийся тем, что наружные боковые стенки, не прилегающие к огнеупорной футеровке стен промежуточного ковша, выполнены до 70% ниже по высоте, чем прилегающие к огнеупорной футеровке стен промежуточного ковша.

3. Металлоприемный колодец по п.1, отличающийся тем, что внутренняя емкость выполнена параллелепипедной, или цилиндрической, или конической, или пирамидальной, или призматической, или сферической геометрической формы.

4. Металлоприемный колодец по п.1, отличающийся тем, что толщина опорной плиты в зоне непосредственного падения струи металла равна или больше толщины опорной плиты периферийной части металлоприемного колодца до 5 раз.

5. Металлоприемный колодец по п.1, отличающийся тем, что опорная плита металлоприемного колодца имеет продувочные устройства для продувки металла газом.