ИЗЛОЖНИЦА ДЛЯ РАЗЛИВКИ МЕТАЛЛА

Решение относится к металлургическому производству, в частности, к разливке металла в изложницы.
Известна изложница с прибыльной надставкой в виде емкости с П-образной полостью, предназначенной для заполнения жидким шлаком, а для улучшения теплоизолирующей способности надставки на ее внутреннюю поверхность нанесена обмазка, содержащая карбонаты (см. авт. свид. СССР №480489, В 22 Д 7/10, 1975 г.).
Однако эта изложница имеет ряд недостатков. Обмазка может отслаиваться, присутствует трудоемкая операция удаления затвердевшего шлака. Если из одного ковша заливать более двух изложниц, то предыдущие необходимо доливать жидким шлаком, что уменьшает тепловую работу прибыли, при этом снижается коэффициент использования ее тепла при формировании слитка.
В качестве прототипа принята изложница по патенту на полезную модель РФ №33050, В 22 Д 7/10, 2003.10.10. Она содержит, корпус с конусными стенками, основание, прибыльную надставку с экранами, установленными с образованием отдельных полостей между собой и корпусом. Однако такое выполнение не обеспечивает достаточной однородности осевой зоны слитка.
Решаемая задача - улучшение качества слитка по однородности его осевой зоны. Технический результат-повышение эффективности регулирования процесса затвердевания слитка за счет организации теплообменных процессов, увеличения конвекции воздушного потока у стенки изложницы в ее нижней части и получения более плотной структуры без дефектов усадочного характера.
Этот технический результат достигается тем, что в изложнице для разливки металла, содержащей корпус с конусными стенками, основание, прибыльную надставку с экранами, установленными с образованием отдельных полостей между собой и корпусом, вокруг нижней части изложницы на опорных элементах установлен дополнительный экран в виде, по меньше мере, одной обечайки, имеющей конусность, обратную конусности изложницы, с зазором между ней и стенкой изложницы, причем, дополнительный экран установлен с возможностью его перемещения вдоль оси изложницы; кроме того, целесообразно экраны прибыльной надставки выполнить с зеркальной внутренней поверхностью, а обечайки дополнительного нижнего экрана -
со степенью черноты близкой к 1, что увеличит теплоотвод от нижней части изложницы и создаст условия направленного затвердевания слитка. Т.к. наружная стенка изложницы выполнена конусной от ее донной части к прибыльной надставке, а нижний - дополнительный экран на опорных элементах - с обратным конусом, то площадь течения зазора между ними снизу вверх будет уменьшаться. Следовательно, при прогреве стенки изложницы подсос воздуха снизу будет увеличиваться (будет возрастать скорость воздушного потока в воздушном канале между ними), что обеспечит более интенсивный теплоотвод от нижней части слитка в изложнице и позволит увеличить скорость затвердевания от донной части, создав условия для направленной кристаллизации сплава. Утепление головной части слитка обеспечивается пластинами экрана. Если они имеют степень черноты 0,8, (окисленная сталь), то это позволяет уменьшить теплоотдачу от теплоизлучающей поверхности изложницы в 2 раза, а если пластины выполнены зеркальными, то в 15 раз. Степень черноты - энергетическая характеристика излучающего тела, равная отношению потока собственного излучения тела к потоку излучения абсолютно черного тела при той же температуре. (см. Политехнический словарь под ред. И.И.Артоболевского, «Советская энциклопедия», М., 1977»).
Предлагаемая изложница приведена на чертеже. Она содержит корпус 1 с конусными стенками, основание 2, прибыльную надставку 3, охватывающий ее экран 4 в виде набора пластин с крышкой 5,соединенных между собой опорными элементами 6. Вокруг нижней части изложницы на опорных элементах 7 установлен дополнительный экран 8 в виде, по меньшей мере, одной обечайки, имеющей конусность, обратную конусности изложницы, образующей зазор с ее стенкой. Экран 8 может быть выполнен из нескольких концентричных обечаек 9, 10, скрепленных между собой так что площадь поперечного сечения в нижней части больше, чем в верхней, в 3-5 раз. Степень черноты их внутренней стенки, близкая к 1, может быть получена путем напыления сажи или окраски термостойким лаком. Экран 8 установлен с возможностью вертикального перемещения до контакта его верхнего торца со стенкой изложницы, что может быть осуществлено известными техническими средствами (заменой опорных элементов экрана более высокими или с помощью механизма подъема).
Работа изложницы осуществляется следующим образом. На дно разливочной канавы устанавливают экран 8 на его опорные элементы 7, образующие зазор между полом разливочной канавы и нижним краем экрана 8. Внутри, экрана 8 устанавливают изложницу. Заливают металл, а потом устанавливают верхний экран 4 опорными элементами 7 на верхний торец прибыльной надставки 3, закрывая ее сверху и
охватывая по высоте с зазором 10-20 мм, обеспечивая утепление головной части слитка, куда не может проникнуть холодный воздух и там будет поддерживаться высокая температура до полного затвердевания слитка. Для увеличения теплоотвода от нижней части изложницы и создания условий направленного затвердевания экраны 8 не имеют верхних. Крышек, что увеличивает конвекцию за счет разности температур, а при выполнении пластин 9, 10 в виде усеченных конусов скорости конвективных потоков возрастают и обеспечивается более интенсивное охлаждение донной части изложницы холодным воздухом от пола (разливочной канавы). Возможность подъема экрана 8 вдоль стенки изложницы создает дополнительные условия для направленного затвердевания слитка, что уменьшает неоднородность осевой зоны слитка и повышает выход годного металла, т.к. отсутствуют дефекты усадочного характера.