Ковш для разливки расплавов

 

КОВШ ДЛЯ РАЗЛИВКИ РАСПЛАВОВ, содержащий футерованную емкость со сливным отверстием в днище, съемную футерованную крьшку, герметично закрывающую ее горловину, и натекатель газа, отличающийся тем, что, с целью стабилизации скорости истечения металла и повьшения качества слитков посредством взаимодействия расплава с газом, в боковой стенке емкости, на расстояние 0,070 ,3 ее высоты от днища вьшолнено отверстие, снабженное фильтрационным пористым элементом и связанное с натекателем газа. /1

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

СОЦИАЛИСтИЧ6СНИХ

РЕСПУ6ЛИН (!9) ())) (5))4 В 22 D 39/00 (21) 3285705/22-02 (22) 07.05.8 1 (46) 07.09.85. Бюл. ¹ 33 (72) В.Е. Кобзарь (71) Днепропетровский металлургический институт (53) 621.746.3.621:746.22(088.8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР

¹ 697573, кл. С 21 С 7/10, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке ¹- 3232227/22-02, кл. В 22 D 39/00, 1981. (54) (57) КОВШ ДЛЯ РАЗЛИВКИ РАСПЛАВОВ, содержащий футерованную емкость со сливным отверстием в днище, съемную футерованную крышку, герметично закрьг вающую ее горловину, и натекатель газа, отличающийся тем, что, с целью стабилизации скорости истечения металла и повышения качества слитков посредством взаимодействия расплава с газом, в боковой стенке емкости, на расстояние 0,070,3 ее высоты от днища выполнено отверстие, снабженное фильтрационным пористым элементом и связанное с натекателем газа.

1007278 г

Изобретение относится к области литейного производства.

Известные устройства для разливки расплавов, в частности стопорные ковши для разливки стали, имеют слож- S ную конструкцию стопорного или шиберного механизма, ненадежно работающего в условиях высоких температур.

Этн устройства не обеспечивают получение качественных слитков при разли-10 вке стали сверху из-за отсутствия возможности регулирования скорости истечения расплава и его разбрызгивания в изложнице.

Известен открытый стопорный ковш, 15 снабженный установленной в днище пористой фурмой для продувки металла газом f1) .

Однако в нем разливка металла осуществляется путем открывания меха-20 нического стопора. В связи с этим затруднено регулирование скорости истечения расплава и мощности его струи, что обусловливает разбрызгивание стали в изложнице и неудовлетворитель25 ное качество слитка. При этом порис- тый элемент в днище служит только для продувки газом металла и функционал:ьно не связан с процессом раэлнв" ки. 30

Наиболее близким по технической сушности и достигаемому результату к изобретению является устройство для разливки расплава (2). Оно содержит футерованную емкость со сливным отверстием в днище, съемную футерованную крышку, герметично закрывающую ее горловину, и натекатель газа.

Недостаточно высокая надежность управления скоростью слива расплава 40 иэ емкости обусловлена, прогревом и расширением пропускаемого извне газа, неконтролируемым повышением остаточного давления в емкости ковша и,как следствие, самопроизвольным увеличе- 45 нием скорости истечения расплава. Это приводит к ухудшению качества поверхности слитка. Кроме того, недостаточно эффективно удаляются неметаллические включения из расплава. 50

Целью изобретения является стабилизация скорости истечения металла и повышение качества слитков посредством взаимодействия; расплава с газом.

Поставленная цель достигается тем, 55 что в ковше для разливки расплавов, содержащем футерованную емкость со сливным отверстием в днище, съемную футерованную крышку, герметично закрывающую ее горловину, и натекатель газа, в боковой стенке емкости на расстоянии 0,07-0,3 ее высоты от днища выполнено отверстие, снабженное фильтрационным пористым элементом и связанное с натекателем газа.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Ковш состоит из футерованной емкости 1 со сливным отверстием 2 в днище. Сверху емкость герметично закрыта крышкой З,в которой выполнено дозаливочное отверстие 4, герметично закрытое пробкой 5. В стенке емкости 1 на расстоянии от днища 0,07-0,3 ее высоты выполнено сквозное отверстие 6, в котором установлен фильтрационный пористый элемент 7, отверстие 6 соединено с натекателем газа 8.

Ковш работает следующим образом.

Емкость 1 с временно закрытым огнеупорным песком отверстием 2 разливочного стакана устанавливается под выпускной желоб плавильного агрегата (на фиг. не показан), заполняется сверху расплавом, герметнзируется крышкой

3,. дозаполняется полностью через отверстие 4, которое закрывается пробкой 5. При закрытом натекателе газа 8 ковш устанавливается сливным отверс" тием 2, освобожденным под действием собственной силы тяжести от песка над кристаллизатором (на фиг. не изображен), открывается натекатель 8, и атмосферный .воздух или газ засысывается снаружи через отверстие 6 и фильтрационный элемент 7 в полость ковша, барботирует через толщу расплава и скапливается над ним, а расплав сливается в кристаллизатор.

Одновременно с этим происходит удаление иэ расплава неметаллических. включений рафинирующим газом, перемешивание расплава энергией пропускаемого через него газа, что также повышает эффективность удаления неметаллических включений с помощью разряжения в ковше.

Скорость истечения расплава и всасывания газа в ковш определяется высо.той столба металла, лежащего между отверстием и днищем ковша в промежутке БВ и поддерживается автоматически постоянной для всех уровней промежутка АБ при равенстве температур расплава и газа над ним. Примерное равенство температур обеспечи10 вается тем, что газ проходя через про ,ницаемый пористый элемент 7, разбивается на фильтрационные струйки, барботирует через расплав в випе мельчайших пузырьков которые быстро прогреваются до его температуры.

Пористый элемент 7, являясь проницаемым только для газа, одновременно предохраняет йатекатель 8 от проникновения в него расплава. Если после опускания расплава ниже уровня

Б наблюдается истечение газа из ковша наружу за счет его прогрева и расширения,. то, перекрывая натекатель, можно увеличить скорость ис.течения расплава в кристаллизатор.

Техред М. Надь

Редактор Л. Утехина

Корректор О. Луговая

Тираж 747 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и отКрытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.>д. 4/5

Заказ 6379/1

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Расстояние БВ отверстия от днища, определяющее скорость слива расплава, должно быть с одной стороны достаточно большим для обеспечения требуемой скорости и времени заливки, с другой — достаточно малым для спокойного, без рабрызгивания заполнения изложниц и получения качественных слитков. Как показали эксперименты, оптимальным является расстояние, соответствующее 0,07-0,3 высоты емкости 1. Уменьшение расстояния БВ меньше, чем на 0,07 высоты ковша нецелесообразно из-эа малого металлического напора и большой длительности заливки, а уве07278 4 личение сверх 0,3 высоты ковша нерационально из-за слишком большого металлостатического напора и скорости заливки, обусловливакнцих ухудшение качества слитков.

Дальнейшее увеличение расстояния БВ нежелательно, так как с увеличением расстояния отверстия от днища БВ уменьшается

1п толшина расплава АБ над отверстием, в результате чего сокращается время взаимодействия газа с расплавом, а это приводит, с одной стороны, к .ухудшению перемешивания расплава и снижению эффективности очистки его от. неметаллических включений, с другой — уменьшает предварительный прогрев газа и может привести к нерегулируемому изменению скорости истечения расплава, т.е. к ухудшению качества поверхности слитков.

Таким образом, изобретение обеспечивает стабилизацию скорости истечения иэ ковша расплава, снижение количества неметаллических включений в нем примерно на 20-30Х и уменьшение на 20-25Х расхода металла на зачистку слитков.

Зкономический эффект в условиях

Запорожского завода "Днепроспецсталь" от внедрения указанного ковша для разливки стали составит около 250000 руб.