Устройство протекторной защиты металла газом при непрерывной разливке (в том числе, от брызг)

Полезная модель предназначена для защиты инертным газом расплавленного металла при непрерывной разливке. Устройство содержит две камеры (1) и (2), имеющие узел (3) соединения с газопроводом (4) и возможность установки вокруг выпускного стакана (5) разливочного ковша (6). Каждая камера (1) и (2) выполнена в виде полости полукольца (7) и (8) с равномерно расположенными выходными каналами (9), узел (3) соединения с газопроводом (4) сообщен с концами (10) и (11) полуколец (7) и (8). Обеспечивается равномерность выхода аргона через выходные каналы (9), который вытесняет атмосферный воздух из приемной части (12) разливочного устройства (13) и, предотвращая его подсос, защищает металл от окисления. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Полезная модель относится к устройствам для литья металлов и может быть использовано для защиты инертным газом расплавленного металла при непрерывной разливке.

Известно устройство для защиты металла газом, используемое при реализации способа непрерывной разливки стали (патент RU 2337789, МПК (2006.01) B22D 41/50, опубл. 10.11.2008 г.), выполненное в виде стакана-дозатора, внутренние стенки которого выполнены из газопроницаемого материала.

Недостатками такого устройства является сложность конструкции и низкая надежность защиты металла из-за возможности снижения газопроницаемости материала стенок стакана-дозатора при формировании струи в начале разливки.

Известно другое устройство для защиты металла (патент RU 2168389, МПК⁷ B22D 7/12, опубл. 10.06.2001 г.), содержащее распределительный коллектор, образованный корпусом и регулирующей втулкой, подводящие патрубки, внутреннее, направленное под углом к струе металла, и наружное кольцевые сопла и две перегородки. Первая перегородка разделяет коллектор на две изолированные полости. Вторая перегородка -перфорированная и разделяет каждую полость на две сообщающиеся между собой камеры - приемную и расходную.

Недостатком такого устройства является сложность конструкции.

Наиболее близким к заявляемому и принятым в качестве проторипа является устройство для защиты металла газом (патент RU 58405 U1, МПК (2006.01) B22D 7/12, опубл. 27.11.2006 г.), содержащее выпускной стакан подачи расплавленного металла, установленный на нем корпус с кольцевой канавкой, выполненной в виде двух камер, имеющих узел соединения с газопроводом и возможность установки вокруг выпускного стакана.

Недостатком такого устройства является сложность конструкции.

Задачей полезной модели является упрощение конструкции, обеспечивающей равномерную подачу инертного газа для защиты металла от атмосферного воздуха в приемной части разливочного устройства.

Поставленная задача решается за счет усовершенствования устройства для защиты металла газом при непрерывной разливке металла, содержащего две камеры, имеющие узел соединения с газопроводом и возможность установки вокруг выпускного стакана разливочного ковша.

Это усовершенствование заключается в том, что каждая камера выполнена в виде полости полукольца с равномерно расположенными выходными каналами, а узел соединения с газопроводом сообщен с концами полуколец, что позволяет упростить конструкцию устройства и обеспечить равномерную подачу инертного газа для защиты металла от атмосферного воздуха в приемной части разливочного устройства.

Выполнение каждой камеры в виде полости полукольца с равномерно расположенными выходными каналами позволяет установить устройство на приемную часть разливочного устройства после формирования струи, что предотвращает забрызгивание выходных каналов разливаемым металлом.

Сообщение узла соединения с газопроводом с концами полуколец позволяет организовать в полости каждого полукольца встречные потоки газа для обеспечения равномерности его подачи через выходные каналы.

Кроме того, выходные каналы могут быть направлены вдоль оси полуколец, что позволяет повысить надежность защиты разливаемого металла от окисления за счет направления защитного газа вниз и надежного вытеснения атмосферного воздуха.

Кроме того, наименьший диаметральный размер наружной поверхности полуколец может соответствовать диаметральному размеру наружной поверхности выпускного стакана разливочного ковша, что позволяет плотно охватить выпускной стакан наружной поверхностью полуколец для предотвращения подсоса атмосферного воздуха в приемную часть разливочного устройства.

Полезная модель поясняется чертежами, на которых на фиг.1 изображена схема установки заявляемого устройства при непрерывной разливке стали, на фиг.2 - заявляемое устройство в разрезе.

Устройство для защиты металла газом при непрерывной разливке стали содержит две камеры 1 и 2, имеющие узел 3 соединения с газопроводом 4 и возможность установки вокруг выпускного стакана 5 разливочного ковша 6. Каждая камера 1 и 2 выполнена в виде полости полукольца 7 и 8 с равномерно расположенными выходными каналами 9, узел 3 соединения с газопроводом 4 сообщен с концами 10 и 11 полуколец 7 и 8. Выходные каналы 9 направлены вдоль оси полуколец 7 и 8. В приведенном варианте наименьший диаметральный размер D наружной поверхности полуколец 7 и 8 соответствует диаметральному размеру наружной поверхности выпускного стакана 5 разливочного ковша 6. Позицией 12 обозначена приемная часть разливочного устройства 13.

Устройство для защиты металла газом при непрерывной разливке стали устанавливают на приемную часть 12 разливочного устройства 13 после формирования струи металла, что предотвращает забрызгивание выходных каналов 9. При этом наружные поверхности полуколец 7 и 8 плотно охватывают выпускной стакан 5. После чего подают инертный газ, например, аргон, в камеры 1 и 2 через концы 10 и 11 полуколец. При этом обеспечивается равномерность выхода аргона через направленные вниз выходные каналы 9, который вытесняет атмосферный воздух из приемной части 12 разливочного устройства 13 и, предотвращая его подсос в приемную часть 12, защищает металл от окисления.

Предварительные испытания заявляемого устройства в ванне с водой показали равномерность выхода газа через каналы полуколец. Испытания устройства при разливке стали марок: CK45N, 40ХГМА и 09Г2С на двухручьевой машине непрерывного литья заготовок с сечением кристаллизатора 450×540 мм показали, что устройство, имея простую конструкцию, удобно в эксплуатации и надежно защищает разливаемый металл от контакта с воздухом, предотвращает его окисление и загрязнение неметаллическими включениями, уменьшает прирост азота и улучшает за счет этого качество металла. Исследования образцов 27 слитков, отлитых с применением заявляемого устройства, показали высокое качество металла и пригодность его для изготовления деталей спецтехники.

Таким образом, использование предлагаемой полезной модели позволяет упростить конструкцию и обеспечить равномерную подачу инертного газа, который, вытесняя атмосферный воздух из приемной части разливочного устройства и предотвращая его подсос в приемную часть, надежно защищает разливаемый металл от окисления.

1. Устройство для защиты металла газом при непрерывной разливке, содержащее две камеры, имеющие узел соединения с газопроводом и выполненные с возможностью установки вокруг выпускного стакана разливочного ковша, отличающееся тем, что каждая камера образована полостью полукольца и выполнена с равномерно расположенными выходными каналами, а узел соединения с газопроводом сообщен с концами полуколец.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что выходные каналы направлены вдоль оси полуколец.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что наименьший диаметральный размер наружной поверхности полуколец соответствует диаметральному размеру наружной поверхности выпускного стакана разливочного ковша.